在人們的印象中,電表的主要功能是為了檢測(cè)用電量。而在福州市電力局,這里的電表卻更“聰明”,它實(shí)時(shí)采集居民和企業(yè)的用電數(shù)據(jù),是“智慧電網(wǎng)”的終端,基于一套物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)體系,其集納而成的海量大數(shù)據(jù)也將產(chǎn)生了“核裂變”。
“目前,該技術(shù)體系已應(yīng)用于電力、交通、物流等行業(yè),所建設(shè)的三大系統(tǒng)覆蓋27省近50萬(wàn)臺(tái)各類終端設(shè)備,每年總計(jì)采集近800億條實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),打造了新型的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài),支撐帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)產(chǎn)值逾70億元?!备V荽髮W(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)郭文忠教授9日說(shuō)。
利用電表、水表、氣表等各種計(jì)量表計(jì)采集傳感數(shù)據(jù),這一想法很美好,可之前卻因傳感網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、基礎(chǔ)設(shè)施異構(gòu)性、海量應(yīng)用手工開發(fā)等三大難題深受困擾。
“軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)管理關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)”項(xiàng)目行業(yè)應(yīng)用示意圖
由郭文忠教授及其團(tuán)隊(duì)與國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司等企業(yè)合作完成的“軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)管理關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)”項(xiàng)目,正是針對(duì)這一物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)瓶頸問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān),其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,獲得2017年度福建省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三浪潮?!笆濉眹?guó)家信息化規(guī)劃提出了數(shù)字中國(guó)建設(shè)目標(biāo),大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)是推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè)的關(guān)鍵。
如何理解該項(xiàng)目在實(shí)際生活中應(yīng)用?郭文忠教授以電力實(shí)時(shí)用采系統(tǒng)為例,首先,在傳感網(wǎng)絡(luò)部分,過(guò)去使用電表、水表、氣表等各種計(jì)量表計(jì)采集傳感數(shù)據(jù),通過(guò)采集終端將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)前置機(jī),主要由專家根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)需求制定解決方案,這個(gè)過(guò)程需要每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì),人工實(shí)施的難度和復(fù)雜度較大,并且方案效果不能得到保證。
而該團(tuán)隊(duì)提出的“傳感網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)”模型和算法,能夠自動(dòng)計(jì)算出計(jì)量表計(jì)的采集任務(wù)調(diào)度方案,以及表計(jì)、終端和前置機(jī)之間的數(shù)據(jù)路由方案,減少大量人力與物力,提供更為高效的解決方案。
其次,在基礎(chǔ)設(shè)施部分,電力公司如果想采集全國(guó)每家每戶的水電數(shù)據(jù),還會(huì)遇到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)前置機(jī)類型多樣、版本不一、接口各異的問(wèn)題,給數(shù)據(jù)匯聚帶來(lái)極大困難,這一問(wèn)題如何破解?
郭文忠團(tuán)隊(duì)赴合作單位考察調(diào)研
“我們這套系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一套面向前置機(jī)的互操作技術(shù),面向不同型號(hào)前置機(jī)能夠半自動(dòng)生成互操作接口,實(shí)現(xiàn)前置機(jī)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,極大降低了系統(tǒng)開發(fā)的難度和復(fù)雜度,能夠?yàn)楹罄m(xù)的應(yīng)用開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐?!惫闹医淌谡f(shuō)。
最后在應(yīng)用開發(fā)部分,不同系統(tǒng)存在很多相似功能,它們的管理邏輯基本相同,傳統(tǒng)的辦法還是要通過(guò)重復(fù)的開發(fā)。“這套系統(tǒng)采用人工智能知識(shí)復(fù)用的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)從已有系統(tǒng)中抽象出管理知識(shí),并將這些管理知識(shí)復(fù)用在其他相似系統(tǒng)中,減少系統(tǒng)功能相似代碼生成量?!惫闹医淌诮榻B說(shuō)。
“基于物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái),下一步,團(tuán)隊(duì)還會(huì)在軟件定義的機(jī)器學(xué)習(xí)云平臺(tái)方面繼續(xù)深入研究,引入人工智能新的技術(shù)帶動(dòng)整個(gè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”郭文忠教授說(shuō),項(xiàng)目力求增強(qiáng)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力、技術(shù)水平和投資效益,打造一個(gè)新型的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)評(píng)估提供了信息輔助和決策支持,努力為數(shù)字中國(guó)建設(shè)“添磚加瓦”。