智能电网打破IoT的梦幻色彩 讨论物联网对安全性的关键要求
(关于物联网(IoT),Google搜索结果表明众多的智能设备在不远的将来即可彼此通信,并在没有人为干预的前提下决定世界如何运作。互联网的梦幻故事让我们相信,在未来的某个时间,地球上的每个原子都可以进行“网上聊天”。听起来似乎很遥远,完全脱离现实,但IoT已确实存在,其表现形式就是智能电网。
智能电网已经打破IoT的梦幻色彩,开始提供实用价值。本文将讨论智能电网为什么摆脱了人们对IoT的普遍幻想,介绍如何实施IoT,以更好地管理有限资源,我们还将讨论IoT对安全性的关键要求。

为了开发IoT的真正潜能,监测、控制地球资源的传感器网络需要严格的安全保障


IoT——幻想与现实

IoT设想的蓝图很壮观:地球上的一切事物智能化,彼此之间能够通信。理想远大,但不切实际。如果汽车上的每个运动部件都能够监测自身,并提供可预测性维护,这将会是什么情景?想必是一幅视觉盛宴。如果房屋的一砖一瓦都能与手机通信,它们可能会告诉我们那块砖头已经脱落,但这是科学技术发展的实际价值吗?

IoT幻想数以百万的“智能”设备有可能会连接在一起并进行通信,据此控制我们周围的世界。是的,脱落的砖头会通知本地的泥瓦匠过来进行修缮,通知HVAC增大供热。但这种IoT应用在我们有生之年很可能还不会实现。为什么?

只有具备两个条件,才可能实现IoT:联通无数节点的能力,以及高性价比的嵌入式处理器,以便安装到众多设备上。我们接下来讨论这两个条件。

IoT的第一个支撑条件是当前众多的网络技术,例如:ZigBee、Bluetooth LE,这样的无线技术允许传感器远端接入网络,提供相关的状态信息。IPv6技术提供了足够多的唯一地址(理论上讲,数量达到3.4 x 1038),地球上每个设备均可拥有一个唯一的地址。地球上的每个人可能拥有无数个具有唯一地址的传感器,我们不会耗尽地址空间。

IoT的第二个支撑技术是集成技术的不断提升。但我们需要面对现实:硅是有成本的。IoT涉及的电路包括:连接现实世界连接的测量元件和分享信息的通信元件。以智能电网为例,为了实现智能电网的全部功能,电网传感器需要根据收集的数据做出决策,或者根据云端的决策采取行动。在分布式节点实现如此高的智能化需要成本。

关于IoT的设想与现实的平衡点在于投资回报(ROI),我们拥有实现智能世界的技术,但这样做的经济意义在哪里?我们为什么要为一块“智能砖头”买单?在我们的有生之年,不会实现完全智能的世界——无处不在的IoT。但IoT将在经济回报的前提下,逐步地在特定的应用领域实现,这些领域的高成本附加技术有助于改善我们的现实世界。

率先成为现实的IoT:智能电网

智能电网为当前IoT部署提供了强有力的例证,采用先进的传感器,为我们提供能量管理的先进平台。同时,智能电网也为我们展示了IoT固有的挑战和风险。

首先从智能电表讲起。近几年,美国电力公司已经安装了固态电表,能够以近乎实时的方式报告能耗数据。其它许多国家也正在部署智能电表网络,智能电表允许消费者访问其能耗数据,从而更好地管理用电。

对于电力公司,智能电表的ROI很难计算,但其所带来的益处是显而易见的:由于电表自动报告数据,大幅降低了数据收集(抄表)成本;根据用电情况作出快速反应,降低停工带来的收入损失;更好地监测窃电行为;采用分时计价,更好地将实际发电成本与能耗挂钩。

智能电网预期产生的利益远远超过智能电表本身的成本。智能电网也以监测输电线路、管理变电站、微电站(例如太阳能或风能)并网、采用大型电池等技术为中心。这些技术将允许电力公司快速判断导致电力过度消耗的原因,更好地管理电力,确保用户的稳定供电,从而尽可能避免或延缓建立新电厂,节省费用。电力公司在整个过程中的ROI是显而易见的:设备正常运转时间更长、降低开发投入、效率更高。对于电力公司而言,太阳能、风能和储能技术的ROI并不十分明显,但迫于对这些技术整合的政策压力(以及规范要求),电力公司除了投资之外,其它选择少之又少。

智能电网是一种嵌入式机器的IoT网络,这些设备检测、控制地球的能源利用,在很大程度上依赖于机器之间的互动,以更高的效率利用资源。

智能电网IoT的启示

正在部署的智能电网给我们带来许多启示。如果没有可接受的ROI,就不可能实施IoT。IoT应逐步部署,应该具备预测未来应用的灵活性。除了效率或经济因素,还要考虑到如果没有足够的安全性,IoT将成为影响每个人的技术灾难。


(责任编辑:ioter)

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