物聯(lián)網(wǎng)技術的起源和現(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》，只是當時受限于無線網(wǎng)絡、硬件及傳感器設備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1998年，美國麻省理工學院創(chuàng)造性地提出了當時被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構想。1999年，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念由美國麻省理工學院的Auto-ID實驗室首先提出。其提出的物聯(lián)網(wǎng)概念以RFID技術和無線傳感網(wǎng)絡作為支撐。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)主動進行信息交換。射頻識別技術、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。2008年11月，IBM提出“智慧地球”構想，從此作為經(jīng)濟振興戰(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，在全球范圍內得到極大的響應，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)技術和應用做了不少創(chuàng)新性工作。2006年成立了專門進行RFID技術研究的工作組，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”構想，將物聯(lián)網(wǎng)列為國家重點戰(zhàn)略之一，致力于構建個性化的物聯(lián)網(wǎng)智能服務體系。2009年10月，韓國頒布《物聯(lián)網(wǎng)基礎設施構建基本規(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)“通過構建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎設施，打造未來超一流信息通信技術強國的目標。

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，加快推進下一代網(wǎng)絡基礎設施的建設步伐。各國競相爭奪信息技術制高點。

2.2國內：

我國在物聯(lián)網(wǎng)領域的布局較早，中科院早在十年前就啟動了傳感網(wǎng)研究。在物聯(lián)網(wǎng)這個全新的產業(yè)中，我國技術研發(fā)水平處于世界前列，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標準制定的四個發(fā)起國和主導國之一，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)產業(yè)的發(fā)展。

當前，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設施，推進物聯(lián)網(wǎng)的應用。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、精細農牧業(yè)、金融與服務業(yè)、國防軍事十大領域重點部署。

物聯(lián)網(wǎng)的基本架構和關鍵技術：

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、融合的必然結果，是信息技術和傳感、控制技術融合的產物。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)的基本構架：

物聯(lián)網(wǎng)的基本構架由三層組成，分別是感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

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

物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術：

（1） 感知層技術：

射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻電子設備產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備跟新對象信息數(shù)。完整的射頻識別系統(tǒng)寶庫RFID標簽，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)絡節(jié)點可根據(jù)程序算法進行獨立響應流程或將數(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，具有低功耗、自組織、低速率、短距離等特點。

（2） 網(wǎng)絡層技術

接受網(wǎng)關接受下屬節(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)關還應該具有協(xié)議轉換功能。IPv6技術地址長度為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)中域名解析服務類似，對象名解析服務可以實現(xiàn)將一個物體定位在物聯(lián)網(wǎng)某一具體地點的功能。

（3） 應用層技術

情景感知技術賦予物聯(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)質的服務。

云計算式基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、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)絡是基于個人或社會需求，通過信息網(wǎng)絡通信技術，實現(xiàn)個人與個人、個人與設備、設備與設備之間進行信息感知獲取、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和應用。泛在網(wǎng)絡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”，能夠將自身的信息識別采集并傳遞給其他物體或者上傳數(shù)據(jù)中心。射頻識別技術是一種自動識別技術，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，所處位置復雜等特點，采用有線通訊方式是不經(jīng)濟，不現(xiàn)實的，因此，通過構建無線傳感器網(wǎng)絡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)絡是物聯(lián)網(wǎng)技術的更高級形式，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)復雜網(wǎng)絡類型、多行業(yè)特征、異構信息技術的深層次組織融合和系統(tǒng)運行。

物聯(lián)網(wǎng)在電氣工程中的應用：

物聯(lián)網(wǎng)技術是當前世界新一輪科技和經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一，在各個行業(yè)都有廣泛的應用。目前物聯(lián)網(wǎng)在電氣工程領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，國內智能電機的使用都已經(jīng)達到國際上的先進的水平，并且這樣的產業(yè)可以帶動全國的相關產業(yè)的不斷的發(fā)展，將自動化產業(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)設計、更高的績效、更好的預測和預防停工期的能力、對制造業(yè)過程變化的更快反應

現(xiàn)狀：現(xiàn)階段智能電機的服務領域也是非常的廣泛的，在機電行業(yè)中也是重要的設備之一。國內智能電機的使用都已經(jīng)達到了國際上的先進的水平，將自動化產業(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控制。即通過關鍵的過程信息之間的交流，提供較高的電機績效，增強電機的保護功能，使通訊更好，啟動更快。

構成：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相結合，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)設計、更高的績效、更好的預測和預防停工期的能力、對制造業(yè)過程變化的更快反應。該集成方式采集的有關電機績效的數(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領域也是非常的廣泛的，在機電行業(yè)中也是重要的設備之一，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，從應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，為感應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)中的應用：

1、實現(xiàn)水和污水行業(yè)的關鍵績效和效率需求

智能電機控制(SMC)的低壓和中壓應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用項目中已過時的機械傳動軸和齒輪箱。

總結：

使用智能電機的最大的好處就是可以進一步的促進生產的速度和效率，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)值進行傳遞，并且在一定程度上節(jié)省了用戶的設計空間，從性能上進行了徹底的優(yōu)化工作，從根本上促進了設備的生產效率。

智能電網(wǎng)：

定義：

智能電網(wǎng)通過傳感器把各種設備、資產連接到一起，形成一個客戶服務總線，對信息進行整合分析，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)一標準、統(tǒng)一建設為原則，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征的國家電網(wǎng)。

基礎：集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡

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

目標：電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、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世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優(yōu)化高效運行 

先進性：

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

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、完整和精細的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖，同時能夠提供相應的輔助決策支持、控制實施方案和應對預案。

建立雙向互動的服務模式，用戶可以實時了解供電能力、電能質量、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用電信息，為其提供更多的增值服務。

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

信息技術、傳感器技術、自動控制技術與電網(wǎng)基礎設施有機融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時發(fā)現(xiàn)、預見可能發(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，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、智能調度、電力儲能、配電自動化等技術的廣泛應用，使電網(wǎng)運行控制更加靈活、經(jīng)濟，并能適應大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車充放電設施的接入。

總結及展望：

總結：當前，在應對國際金融危機的過程中，為搶占未來經(jīng)濟、科技發(fā)展制高點，發(fā)達國家普遍加快當前，在應對國際金融危機的過程中，為搶占未來經(jīng)濟、科技發(fā)展制高點，發(fā)達國家普遍加快了新能源、新材料、信息網(wǎng)絡技術、節(jié)能環(huán)保等技術產業(yè)和新興產業(yè)的發(fā)展。從能源供應的重要環(huán)節(jié)——電網(wǎng)的發(fā)展來說，則大力推進智能電網(wǎng)建設，智能化成為世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。

展望：隨著人類進入工業(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)絡系統(tǒng)規(guī)模也逐漸在擴大。

結束語：

物聯(lián)網(wǎng)技術仍處于他站之中，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致信號被盜竊，從而對整個系統(tǒng)的安全產生影響。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用。