物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的起源和現(xiàn)狀：

1、物聯(lián)網(wǎng)的起源：

物聯(lián)網(wǎng)的理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨的《未來之路》，只是當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感器設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1998年，美國麻省理工學(xué)院創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念由美國麻省理工學(xué)院的Auto-ID實驗室首先提出。其提出的物聯(lián)網(wǎng)概念以RFID技術(shù)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)作為支撐。2005年，國際電信聯(lián)盟（簡稱 ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨。世界上所有物體都可以通過互聯(lián)網(wǎng)主動進(jìn)行信息交換。射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。2008年11月，IBM提出“智慧地球”構(gòu)想，從此作為經(jīng)濟(jì)振興戰(zhàn)略。

2物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀：:

2.1國外：

（1）美國

奧巴馬總統(tǒng)就職后，很快回應(yīng)了IBM所提出的“智慧地球”，將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計劃上升為美國的國家級發(fā)展戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略一經(jīng)提出，在全球范圍內(nèi)得到極大的響應(yīng)，物聯(lián)網(wǎng)榮升2009年最熱門話題之一。那么什么是“智慧地球”呢？就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。智慧地球的核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術(shù)來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。智慧方法具體來說是以以下三個方面為特征：更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化。

（2）歐盟

歐盟圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用做了不少創(chuàng)新性工作。2006年成立了專門進(jìn)行RFID技術(shù)研究的工作組，該工作組于2008年發(fā)布了《2020年的物聯(lián)網(wǎng)——未來路線》，2009年6月又發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)——歐洲行動計劃》，對物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展以及重點研究領(lǐng)域給出了明確的路線圖。

（3）日韓

2009 年8月，日本將“u-Japan”升級為“i-Japan”戰(zhàn)略，提出“智慧泛在”構(gòu)想，將物聯(lián)網(wǎng)列為國家重點戰(zhàn)略之一，致力于構(gòu)建個性化的物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)體系。2009年10月，韓國頒布《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新的增長動力，并提出到2012年實現(xiàn)“通過構(gòu)建世界最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，打造未來超一流信息通信技術(shù)強國的目標(biāo)。

法國、德國、澳大利亞、新加坡等國也在加緊部署物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐。各國競相爭奪信息技術(shù)制高點。

2.2國內(nèi)：

我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局較早，中科院早在十年前就啟動了傳感網(wǎng)研究。在物聯(lián)網(wǎng)這個全新的產(chǎn)業(yè)中，我國技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的四個發(fā)起國和主導(dǎo)國之一，其影響力舉足輕重。

2009年8月，溫家寶總理在無錫視察時指出，要在激烈的國際競爭中，迅速建立中國的傳感信息中心或“感知中國”中心。物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，并寫入政府工作報告中。2009年11月，總投資超過2.76億元的11個物聯(lián)網(wǎng)項目在無錫成功簽約。2010年工信部和發(fā)改委出臺了系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，到2020年之前我國已經(jīng)規(guī)劃了3.86萬億元的資金用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

當(dāng)前，中國“十二五”規(guī)劃已經(jīng)明確提出，發(fā)展寬帶融合安全的下一代國家基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)將會在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測、工業(yè)與自動化控制、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事十大領(lǐng)域重點部署。

物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)的定義：

物聯(lián)網(wǎng)從提出到現(xiàn)在并沒有一個明確的定義，目前較為全面的定義是中國物聯(lián)網(wǎng)大會提出來的：凡是有傳感器和傳感技術(shù)而感知物體的特性，并按照固定的協(xié)議，實現(xiàn)任何時候物與人之間、人與物之間、人與人之間互聯(lián)互通，實現(xiàn)智能化識別，定位跟蹤管理的網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是信息化和工業(yè)化發(fā)展、融合的必然結(jié)果，是信息技術(shù)和傳感、控制技術(shù)融合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)可視為互聯(lián)網(wǎng)的擴展，從人與人之間的聯(lián)系擴展到物與物，物與人之間的信息交換。

物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)架：

物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)架由三層組成，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層由物體的傳感器如射頻識別裝置（EFID）、紅外線感應(yīng)器、激光掃描儀等及其他的控制、執(zhí)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)組成。網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)和通信網(wǎng)，包含了TCP/IP協(xié)議、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議等各種通信協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧。應(yīng)用層是基于Web瀏覽器的應(yīng)用，如智能電網(wǎng)、城市管理、智能家居、智能交通、工業(yè)監(jiān)控等具體某一領(lǐng)域的引用方案。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)：

（1） 感知層技術(shù)：

射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻電子設(shè)備產(chǎn)生射頻信號或空間電感耦合或電磁反向散射耦合自動識別目標(biāo)對象并獲取單個或多個對象信息數(shù)據(jù)，并且可以通過讀寫設(shè)備跟新對象信息數(shù)。完整的射頻識別系統(tǒng)寶庫RFID標(biāo)簽，RFID讀寫器和RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。非接觸式IC卡自動收費系統(tǒng)就屬于典型的射頻識別系統(tǒng)。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過部署在敏感區(qū)域的傳感器實現(xiàn)信息感知、數(shù)據(jù)處理并通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等傳輸方式實現(xiàn)信息交互和傳遞，每個傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可根據(jù)程序算法進(jìn)行獨立響應(yīng)流程或?qū)?shù)據(jù)傳輸至綜合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)實現(xiàn)智能決策和控制，并完成人與人、人與物、物與物的全面互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，具有低功耗、自組織、低速率、短距離等特點。

（2） 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)

接受網(wǎng)關(guān)接受下屬節(jié)點上傳信息，實現(xiàn)信息匯集和組網(wǎng)控制并具有向下屬街道轉(zhuǎn)發(fā)信息的功能。由于下屬節(jié)點所具有的組網(wǎng)和通信協(xié)議的差異性，接入網(wǎng)關(guān)還應(yīng)該具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。IPv6技術(shù)地址長度為128bit，地址空間增大，解決了IPv4地址不足的難題，理論上可以滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。同時，該技術(shù)增強了對組播、對流以及自動配置的支持。與互聯(lián)網(wǎng)中域名解析服務(wù)類似，對象名解析服務(wù)可以實現(xiàn)將一個物體定位在物聯(lián)網(wǎng)某一具體地點的功能。

（3） 應(yīng)用層技術(shù)

情景感知技術(shù)賦予物聯(lián)網(wǎng)中的物體檢測和感知它所處環(huán)境或狀態(tài)變化的能力，幫助只能系統(tǒng)更好地跟蹤環(huán)境和狀態(tài)變化，提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

云計算式基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。

泛在網(wǎng)絡(luò)是基于個人或社會需求，通過信息網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)個人與個人、個人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間進(jìn)行信息感知獲取、數(shù)據(jù)傳輸存儲、智能決策功能，為個人和社會提供泛在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。泛在網(wǎng)絡(luò)不僅包括物與物之間的交流、還包括物與人、人與人之間通信，是全方位溝通物理世界與信息世界的橋梁。

物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)物與物之間的信息交換，就需要讓物體具有“智能”，能夠?qū)⒆陨淼男畔⒆R別采集并傳遞給其他物體或者上傳數(shù)據(jù)中心。射頻識別技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，實現(xiàn)了物理世界和信息世界的無縫融合，可將其視為一種特殊的傳感器。由于物體具有數(shù)量大，所處位置復(fù)雜等特點，采用有線通訊方式是不經(jīng)濟(jì)，不現(xiàn)實的，因此，通過構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來交換信息成為必然。物聯(lián)網(wǎng)除了實現(xiàn)物與物之間的交流，還包括了物與人、人與人之間的通信。泛在網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更高級形式，他高度融合了信息通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，可實現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)類型、多行業(yè)特征、異構(gòu)信息技術(shù)的深層次組織融合和系統(tǒng)運行。

物聯(lián)網(wǎng)在電氣工程中的應(yīng)用：

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前世界新一輪科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一，在各個行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。目前物聯(lián)網(wǎng)在電氣工程領(lǐng)域中的主要作用集中在一下幾個方面。

智能電機、樓宇智能照明控制系統(tǒng)、路燈照明控制系統(tǒng)：

優(yōu)勢：智能電機的開發(fā)和推廣，大大推動電氣行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)智能電機的使用都已經(jīng)達(dá)到國際上的先進(jìn)的水平，并且這樣的產(chǎn)業(yè)可以帶動全國的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷的發(fā)展，將自動化產(chǎn)業(yè)帶上了一個新的高度，形成了新的發(fā)展趨勢。

特點：智能電機具有加速系統(tǒng)設(shè)計、更高的績效、更好的預(yù)測和預(yù)防停工期的能力、對制造業(yè)過程變化的更快反應(yīng)

現(xiàn)狀：現(xiàn)階段智能電機的服務(wù)領(lǐng)域也是非常的廣泛的，在機電行業(yè)中也是重要的設(shè)備之一。國內(nèi)智能電機的使用都已經(jīng)達(dá)到了國際上的先進(jìn)的水平，將自動化產(chǎn)業(yè)帶上一個新的高度。

智能電機控制：

概念：智能電機控制又名智能馬達(dá)控制。即通過關(guān)鍵的過程信息之間的交流，提供較高的電機績效，增強電機的保護(hù)功能，使通訊更好，啟動更快。

構(gòu)成：智能電機控制(SMC)將工業(yè)中的電機控制解決方案與集成架構(gòu)相結(jié)合，最大化控制效率和電機利用率，使其易于啟動和操作。集成架構(gòu)由Logix 控制平臺和FactoryTalk(R)的制造軟件集成套件組成

優(yōu)勢：加速系統(tǒng)設(shè)計、更高的績效、更好的預(yù)測和預(yù)防停工期的能力、對制造業(yè)過程變化的更快反應(yīng)。該集成方式采集的有關(guān)電機績效的數(shù)據(jù)有助于改善操作各步驟中的決策，同時允許更高效的系統(tǒng)組態(tài)和監(jiān)測。

現(xiàn)狀與展望：現(xiàn)階段智能電機的服務(wù)領(lǐng)域也是非常的廣泛的，在機電行業(yè)中也是重要的設(shè)備之一，在數(shù)控機床的使用中，智能電機也能夠更好的發(fā)展，擴大自己的市場占有的份額從而推動著電氣行業(yè)的大力發(fā)展，對于滯留電機的發(fā)展已經(jīng)形成了一個固定的模式，未來的電氣世界還是由智能電機來進(jìn)行掌控。

智能電機控制的功能：

直接啟動：智能電機控制(SMC)提供完整的帶有 Device Net 通訊的 Allen-Bradley電子式電機保護(hù)繼電器，用戶可以實時的訪問狀態(tài)信息、點擊性能數(shù)據(jù)、診斷信息以及執(zhí)行控制功能。

軟啟動：智能電機控制(SMC)可以使由交流感應(yīng)電機滿電壓啟動引起的磨損最小化，獲得更長的系統(tǒng)壽命，同時最小化突入電流引起的線電壓擾動，從而減少停工期。

變速控制：對于客戶面臨的絕大多數(shù)應(yīng)用場合和功率需求，智能電機控制(SMC)Allen-Bradley; Power Flex;系列交流變頻器提供解決方案。Power Flex 交流變頻器提供多種電機控制技術(shù)，從應(yīng)用于最簡單控制的壓頻比控制方式，到 FORCE; 磁通矢量控制技術(shù)，為感應(yīng)式電機和永磁電機提供了低速 / 零速性能。

智能電機控制在行業(yè)中的應(yīng)用：

1、實現(xiàn)水和污水行業(yè)的關(guān)鍵績效和效率需求

智能電機控制(SMC)的低壓和中壓應(yīng)用解決方案可用于降低水泵的能耗、增加功率因數(shù)和使機械磨損最小化等

2、報紙印刷行業(yè)的電子傳動軸解決方案

使用Allen-Bradley(R)Power Flex(R) 700S 交流變頻器構(gòu)成的新式電子傳動軸解決方案減少了印刷停工時間和幫助印刷行業(yè)的自動化投資實現(xiàn)最大化。該系統(tǒng)利用Power Flex 700S 交流變頻器的精確定位能力，取代了報紙印刷、金屬薄片成型和其它張力控制應(yīng)用項目中已過時的機械傳動軸和齒輪箱。

總結(jié)：

使用智能電機的最大的好處就是可以進(jìn)一步的促進(jìn)生產(chǎn)的速度和效率，并且大大的節(jié)約了機器的消耗，從通信的方式進(jìn)行全面的控制，這樣也可以指定模擬的動向，通過智能的系統(tǒng)將信息和數(shù)值進(jìn)行傳遞，并且在一定程度上節(jié)省了用戶的設(shè)計空間，從性能上進(jìn)行了徹底的優(yōu)化工作，從根本上促進(jìn)了設(shè)備的生產(chǎn)效率。

智能電網(wǎng)：

定義：

智能電網(wǎng)通過傳感器把各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，形成一個客戶服務(wù)總線，對信息進(jìn)行整合分析，以此來降低成本，提高整個電網(wǎng)的可靠性，使運行和管理達(dá)到最優(yōu)化。國網(wǎng)公司定義其為統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，即以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)為原則，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征的國家電網(wǎng)。

基礎(chǔ)：集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)：先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù) 

目標(biāo)：電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全 

主要特征：自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行 

先進(jìn)性：

通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運用，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟(jì)和高效。

實現(xiàn)實時和非實時信息的高度集成、共享與利用，為運行管理展示全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖，同時能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實施方案和應(yīng)對預(yù)案。

建立雙向互動的服務(wù)模式，用戶可以實時了解供電能力、電能質(zhì)量、電價狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。

具有堅強的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入。

信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。

柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車充放電設(shè)施的接入。

總結(jié)及展望：

總結(jié)：當(dāng)前，在應(yīng)對國際金融危機的過程中，為搶占未來經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展制高點，發(fā)達(dá)國家普遍加快當(dāng)前，在應(yīng)對國際金融危機的過程中，為搶占未來經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展制高點，發(fā)達(dá)國家普遍加快了新能源、新材料、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、節(jié)能環(huán)保等技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從能源供應(yīng)的重要環(huán)節(jié)——電網(wǎng)的發(fā)展來說，則大力推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，智能化成為世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。

展望：隨著人類進(jìn)入工業(yè)化時代，一直發(fā)展到至今，化石燃料一直占據(jù)著我們生產(chǎn)生活中的主要地位。但隨著環(huán)境問題的日益突出，人類對能源的需求越來越多的轉(zhuǎn)向清潔能源方面，逐漸加大了對電能的利用。智能電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模也逐漸在擴大。

結(jié)束語：

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍處于他站之中，還有一些問題需要解決。由于物聯(lián)網(wǎng)采用的是無線通信，這種通信方式很容易導(dǎo)致信號被盜竊，從而對整個系統(tǒng)的安全產(chǎn)生影響。相信隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，這些問題會得到解決，物聯(lián)網(wǎng)將會在電氣工程得到廣泛的應(yīng)用。