Resumo: Este artigo analisa a conotação e as principais características da Internet das Coisas com energia ubíqua e realiza uma discussão abrangente sobre os objetivos de construção, a arquitetura básica, as principais tecnologias e as estratégias de desenvolvimento futuro da Internet das Coisas com energia ubíqua.
Palavras-chave: energia ubíqua; Internet das coisas: planejamento de rede; desenvolvimento de rede
Com o avanço da revolução energética, surge o conceito de Internet das Coisas (IoT) ubíqua para energia. A chamada IoT ubíqua para energia consiste na construção de quatro camadas principais: camada de percepção, camada de rede, camada de plataforma e camada de aplicação, por meio da aplicação racional de tecnologias modernas de ponta, como automação, tecnologia inteligente e a Internet das Coisas, em todos os aspectos do sistema de energia. Isso resulta em um sistema inteligente de serviços de energia. A construção eficaz da IoT ubíqua para energia pode promover ainda mais a operação segura e estável do sistema de energia, além de auxiliar na otimização da gestão e dos serviços do sistema. Explorar as aplicações específicas de tecnologias-chave na IoT ubíqua para energia, como big data e a Internet das Coisas, é de grande importância para o desenvolvimento de redes inteligentes.
1. Uma breve introdução à tecnologia de Internet das Coisas (IoT) e à energia ubíqua.
1.1 Definição de Energia Ubíqua na Internet das Coisas
A Internet das Coisas ubíqua é uma tecnologia que permite a interação eficaz entre pessoas e objetos, sem limitações de espaço. A Internet das Coisas ubíqua da Shenli, gerada com base nesse princípio, é uma tecnologia realista que promove a interação eficaz entre pessoas e objetos, com diversos tipos de equipamentos presentes em empresas de energia, distribuidoras de energia e fornecedores. Por meio dessa tecnologia, os recursos podem ser reunidos e convertidos de forma eficaz em um ecossistema energético. Todos os tipos de dados contidos no sistema podem ser coletados, analisados e sintetizados, e então a tecnologia de big data pode ser usada para processar e filtrar essas informações, possibilitando o estabelecimento de uma plataforma de compartilhamento de funções. Isso trouxe o modelo de desenvolvimento do ecossistema energético para um ciclo virtuoso, ajudando as empresas a criarem mais valor social e promovendo seu desenvolvimento sustentável.
1.2 Características da Internet das Coisas com Energia Ubíqua
Além de sua onipresença, a Internet das Coisas (IoT) de energia ubíqua também apresenta inteligência e capacidade de compartilhamento aprimoradas. O estabelecimento de uma plataforma correspondente por meio da IoT de energia ubíqua confere-lhe características de plataforma. Graças a essas características, é possível alcançar uma ampla integração de redes. Além das redes de energia, essas redes também integram efetivamente redes de fibra óptica e redes de comunicação móvel. Os recursos inteligentes da IoT de energia ubíqua podem ser utilizados no consumo empresarial, exibido em dispositivos móveis. Com a constante evolução das funções dos chips presentes em dispositivos móveis, um grande número de dispositivos terminais apresenta melhor desempenho no processamento de dados e características de resposta instantânea. Essas características específicas permitiram que a IoT de energia implementasse gradualmente interfaces padronizadas, aumentando a eficiência geral do trabalho. Para alcançar uma melhoria efetiva, todo o ecossistema energético pode se beneficiar do compartilhamento eficaz desses dados. Além disso, em comparação com o sistema de energia de segunda geração, gerado pela integração eficaz de grandes unidades, ultra-alta tensão e internet, a Internet das Coisas (IoT) com energia ubíqua apresenta melhor capacidade de geração de energia renovável. Ao mesmo tempo, o desempenho de segurança da rede dessa geração foi efetivamente aprimorado.
A flexibilidade da configuração do sistema energético sob a estrutura de estacas do sistema de energia de terceira geração é maior, o que também promove a eficiência da utilização de energia nos terminais. À medida que a cobertura da rede elétrica se expande gradualmente, o sistema realiza a integração eficaz de três elementos: informação, energia e eletricidade. Essa cobertura abrange gradualmente áreas urbanas e rurais, e a velocidade de resposta a milhares de demandas de eletricidade foi aprimorada. A rede elétrica de terceira geração desempenhou um papel muito importante na promoção do ajuste da estrutura energética e da transformação do consumo de energia do meu país.
2. Construção de uma Internet das Coisas com Energia Ubíqua
2.1 Os objetivos de construção da Internet das Coisas (IoT) com poder ubíquo.
A Internet das Coisas (IoT) ubíqua no setor de energia permite a aplicação de diferentes tipos de ciência e tecnologia, adaptando-se a diferentes ambientes espaciais. Por exemplo, o uso de inteligência artificial e tecnologia de big data na IoT ubíqua possibilita a interoperabilidade eficaz entre diferentes processos e conexões na rede elétrica. Ao mesmo tempo, a eficiência de transmissão de dados dessa geração de Internet é superior à das redes elétricas tradicionais, permitindo a implementação de métodos de gestão mais avançados e transparentes nas redes elétricas de terceira geração. A IoT ubíqua no setor de energia integra recursos de serviço em diferentes espaços, integrando profundamente a Internet e o setor de serviços de energia, permitindo que todos os equipamentos envolvidos na cadeia energética tenham capacidade de sensoriamento e, em última instância, integrando todos os aspectos do ecossistema energético. Todos os elementos são conectados e integrados conforme necessário.
2.2 A composição arquitetônica da onipresente Internet das Coisas
A arquitetura básica da Internet das Coisas (IoT) ubíqua no setor elétrico inclui a camada de percepção, a camada de plataforma e a camada de rede. A principal função da camada de plataforma é gerenciar os dados e a IoT. Através dessa plataforma, é possível realizar a coleta e o uso eficazes de dados. A principal função da camada de rede é utilizar tecnologias de rede modernas para integrar efetivamente o sistema elétrico e a tecnologia de rede. A camada de percepção permite a intercomunicação eficaz entre diferentes elos do sistema elétrico por meio de equipamentos inteligentes terminais e tecnologia da computação.
3. Tecnologias relacionadas à Internet das Coisas e à sua onipresença.
3.1 Tecnologia de Big Data
A vantagem da tecnologia de big data em sistemas de energia ubíquos reside na sua capacidade de processar eficazmente grandes volumes de dados. Uma enorme quantidade de dados é gerada durante a operação do sistema de energia, um volume que não pode ser efetivamente utilizado por ferramentas tradicionais de mineração de dados. O uso de big data para processar e minerar grandes quantidades de dados permite que as empresas de energia realizem análises em todos os dados contidos no sistema. Através dos resultados dessas análises, é possível obter análises comparativas dos dados de energia e monitoramento do sistema durante a operação. O estabelecimento de mecanismos de alerta precoce correspondentes, por meio desses sistemas, permite que a rede elétrica controle eficazmente os riscos de segurança durante a operação, o que desempenha um papel fundamental na promoção do funcionamento normal dos equipamentos de energia.
3.2 Tecnologia de computação em nuvem
Tecnologia de computação em nuvem eplataforma de nuvem da internet das coisasA computação em nuvem também permite a análise rápida de grandes volumes de dados no sistema elétrico, uma capacidade computacional que os servidores tradicionais não conseguem oferecer. Ao mesmo tempo, a computação em nuvem possui boa capacidade de personalização e escalabilidade, o que torna seu processo de aplicação em sistemas elétricos mais flexível. A computação em nuvem pode servir como uma plataforma para integrar efetivamente outras tecnologias avançadas, tornando os equipamentos de energia mais inteligentes. Devido às suas excelentes capacidades computacionais, a plataforma em nuvem apresenta alta eficiência no processo de coleta de dados, permitindo que as empresas de energia realizem cálculos de fluxo de energia por meio de diferentes algoritmos, possibilitando a distribuição de energia no sistema elétrico. O despacho científico reduz os riscos de segurança do sistema elétrico.
3.3 Tecnologia da Internet das Coisas
A tecnologia da Internet das Coisas (IoT) engloba inúmeras funções em sua definição essencial. Sua aplicação no sistema de energia também cria funções correlatas de supervisão e identificação, por meio da formulação de protocolos correspondentes para diversos tipos de equipamentos na rede elétrica e em sensores. Com o auxílio da empresa, o nível de inteligência do sistema de energia foi aprimorado. Como a aplicação da tecnologia IoT no sistema de energia possibilita a interação entre pessoas e equipamentos, ela desempenha um papel fundamental na promoção da percepção e do nível de inteligência da rede elétrica.
3.4 Aplicação da tecnologia 5G
Com o advento da era 5G, a tecnologia da Internet alcançou capacidades de interação de informações mais rápidas graças a essa rede de alta velocidade. Além da alta eficiência de transmissão, a tecnologia 5G também permite que as comunicações entre dispositivos alcancem tempos de resposta mais rápidos e maiores capacidades de armazenamento. Ao utilizar a tecnologia de fatiamento de áudio, o problema de atraso gerado durante o processo de comunicação pode ser reduzido de forma mais eficaz, o que fornece uma base sólida para o controle automático dos equipamentos presentes no sistema de energia. Por exemplo, na aplicação da tecnologia de fatiamento de voz, essa tecnologia pode melhorar efetivamente o agendamento de comunicações e as capacidades de resposta a emergências. À medida que a popularidade do 5G se acelera gradualmente, a velocidade de interação de informações na onipresente Internet das Coisas (IoT) do setor de energia está se tornando cada vez mais rápida. Através da associação eficaz de diferentes tecnologias da informação, o nível de inteligência dos equipamentos foi significativamente aprimorado. Ao mesmo tempo, os equipamentos adquirem capacidades analíticas, o que fornece um importante suporte técnico para o desenvolvimento de redes inteligentes. Com base nisso, novas formas e modelos de negócios também são viabilizados, proporcionando um ambiente técnico favorável ao desenvolvimento de redes inteligentes.
3.5 Tecnologia Blockchain
Entre as diversas aplicações técnicas da onipresente Internet das Coisas (IoT) no setor de energia, a tecnologia blockchain se destaca como uma nova tecnologia que integra algoritmos de transmissão e criptografia de informações, além de outras funções correlatas. Ao mesmo tempo, durante o processamento de dados, a tecnologia de enlace de dados contida no blockchain proporciona alto poder computacional e realiza armazenamento distribuído, permitindo alcançar melhores atributos de contabilização unitária no processo de integração da rede. Essa tecnologia pode ser utilizada para criptografar informações relevantes. Durante o processo de criptografia, devido às suas particularidades, terceiros não podem visualizar ou decifrar o conteúdo criptografado, o que desempenha um papel fundamental na segurança da informação. O uso da tecnologia blockchain no sistema de energia pode garantir efetivamente a segurança dos dados corporativos. Em especial para plataformas de negociação de energia, ela pode assegurar a segurança da interação de informações, garantindo a segurança das transações e, ao mesmo tempo, reduzindo significativamente os riscos e custos de segurança.
3.6 Tecnologia de inteligência artificial
A tecnologia de inteligência artificial (IA) aplicada em sistemas de energia engloba diversas áreas da ciência e tecnologia avançadas, bem como disciplinas básicas. Seu principal objetivo é integrar, de forma eficaz, as várias capacidades contidas na cristalização da sabedoria humana, permitindo que os equipamentos incorporem métodos de raciocínio humano. A IA possui a capacidade de aprender por si mesma, e essa capacidade de aprendizado se aprimora constantemente à medida que seu nível de inteligência aumenta. Ao aprimorar continuamente suas habilidades de aprendizado, seu nível cognitivo pode ser efetivamente elevado. A principal característica da IA é a capacidade de realizar processos de aprendizado em diferentes áreas em um único dispositivo. Com o aprimoramento contínuo dessa capacidade de aprendizado, o nível de inteligência de plataformas computacionais ou robôs tem aumentado significativamente. O uso da IA para analisar dados relevantes no sistema de energia permite a rápida detecção de perigos e problemas ocultos na rede elétrica em um curto período de tempo, possibilitando a implementação de melhorias. Isso viabiliza uma distribuição de energia elétrica mais confiável com o auxílio da IA.
Devido à sua natureza multidisciplinar, os equipamentos de inteligência artificial podem construir um sistema completo de tomada de decisões com base em dados relevantes fornecidos no processo de geração de energia, bem como em dados meteorológicos e geográficos. Alertas precoces são emitidos antes que o sistema elétrico seja afetado ou apresente falhas, reduzindo efetivamente o impacto de problemas no sistema. Ao mesmo tempo, conhecimentos de sociologia, economia e psicologia são utilizados para analisar o comportamento de consumo de energia dos usuários do sistema, melhorando efetivamente a capacidade operacional das empresas de energia e reduzindo os níveis de consumo.
3.7 Outras tecnologias
Além das principais tecnologias mencionadas acima, o sistema de Internet das Coisas (IoT) onipresente no setor elétrico também inclui tecnologias correlatas, como aprendizado perceptual, interação de informações e computação de borda. Ele utiliza os dados coletados por dispositivos de sensoriamento presentes nos equipamentos de energia para analisar a operação do sistema elétrico. O monitoramento e a análise utilizam tecnologia de segurança de terminal para garantir que a IoT não seja interferida ou destruída por terceiros durante o processo de comunicação, assegurando a segurança da informação durante a conectividade e a interação de dados. Ao integrar continuamente essas tecnologias, o nível de inteligência, as capacidades de interação e as capacidades de processamento de dados do sistema elétrico podem ser efetivamente aprimorados, o que desempenha um papel fundamental na promoção da construção do ecossistema energético e da segurança da informação. Ao fortalecer a capacidade de percepção e o nível de controle do sistema de rede elétrica, a integração e a gestão abrangentes de diversos equipamentos e sistemas diferentes permitirão, em última análise, a otimização e o aprimoramento contínuos do nível de eletrificação, da utilização de energia e do nível de inteligência do sistema elétrico.
4. Tendência de desenvolvimento da Internet das Coisas com energia ubíqua
(1) As empresas de redes elétricas devem fortalecer continuamente seu nível de gestão e suas capacidades de construção de plataformas em suas operações diárias, e aprimorar a competitividade central das empresas de energia por meio da introdução ativa de tecnologias e equipamentos avançados. No processo de implantação de novas fontes de energia, um planejamento eficaz deve ser realizado com base em suas próprias condições operacionais para reduzir os riscos de segurança que possam surgir durante o desenvolvimento da empresa. Como o sistema de Internet das Coisas (IoT) onipresente no setor elétrico é um novo modelo de negócios, o processo de construção do sistema será afetado pela tecnologia e pelos cenários. Portanto, é necessário formular plataformas de padronização e padronização correspondentes e, ao mesmo tempo, fortalecer a segurança da plataforma, garantindo produtos seguros e de alta qualidade.
(2) No processo de construção de um sistema de Internet das Coisas (IoT) de energia ubíquo, é necessário otimizar continuamente o método de convergência, reduzir o impacto de fatores externos e diversos riscos no processo de negócios e promover a melhoria dos benefícios econômicos da empresa. Através da recuperação ativa dos preços de transmissão e distribuição de energia, podemos aumentar a competitividade das empresas, otimizar os padrões de consumo de energia e formular produtos correspondentes com base nos diferentes hábitos de consumo dos usuários. Ao mesmo tempo, devemos fazer ajustes científicos proativos no plano de construção da rede dual de energia com base nas informações fornecidas pela tecnologia de big data atual, melhorando assim a qualidade dos serviços do sistema de rede elétrica.
5. Conclusão
Atualmente, o desenvolvimento da Internet das Coisas (IoT) para energia ubíqua impulsionou significativamente a construção e a inovação do sistema de energia. Como a IoT para energia ubíqua é um produto novo, é necessário explorar a fundo os nomes das aplicações relacionadas a ela.
tecnologia para promover a construção e o desenvolvimento da Internet das Coisas (IoT) onipresente no setor elétrico. No futuro, a construção do sistema de IoT onipresente no setor elétrico se baseará nesse desenvolvimento sistemático e inteligente. Novas tecnologias, como big data e computação em nuvem, fornecerão maior suporte ao desenvolvimento da IoT onipresente no setor elétrico, melhorando assim a segurança da operação do sistema elétrico do meu país.
Referências:
[1] Manual de Projeto e Aplicação de Microrredes da Acrel Enterprise. Versão 2022.05
Data da publicação: 06 de maio de 2025