Category: 能源

随着电动车产业的快速发展，需要与之配套的充电桩产业也趋于批量化、标准化。从全国范围内来看，北京、上海、广州、深圳等一线城市对电动车的推广力度非常大，因此对于充电桩这一基础设施建设的投入也排在前列。从长远国家战略层面来看，在不久的将来，电动车产业必将跟传统能源汽车产业平起平坐。 根据实际应用场所的不同，充电桩的充电及付费管理系统的方案各异。应用最多的场所是在充电站内充电，其实现方案是每台充电桩内嵌以太网芯片，例如W5500、W5100等，然后通过以太网接入局域网管理中心，用户通过RFID刷卡的方式进行付费等操作。 目前，行业内出现了一种通过WiFi来进行付费和管理的方案。这种方案的应用场所主要是在高速以及充电站建设不便的区域。其大概实现方式如下图a所示。  图a 充电桩WiFi付费和管理系统 充电桩安装在距离公路约300m左右的距离，通过地埋将电缆插座引到公路边上，充电桩内安装WIZnet的C2W模块CAN转WiFi的C2W模块，车内也装有带C2W模块的设备。车内的设备搜索到并接入充电桩的AP热点，登陆后进行付费和充电操作。这种方案的改进型可以考虑将车内的WiFi设备用用户的手机代替，通过登陆APP软件来实现更多的功能应用。 总之，随着电动车产业的大跨步发展，充电桩相关方案也会迅速充斥市场，但人性化、便捷、安全、稳定始终是产品发展的主流，大家也都在关注这一市场的需求，我们拭目以待吧！

智能城市，正悄悄走近我们。无论是远程通信、现代医疗、智能交通、还是智能电网，都已并不陌生。 那么在建设智能城市的今天，智能网络的建设需要加快脚步，才能跟上网络时代的发展。 且看ACE公司 带来的ComNet智能网关，使用WIZnet以太网芯片，全硬件TCP/IP协议栈，让您无需为开发而烦恼。 让智能接入点遍布城市各处，ComNet智能网关的每个节点都具有发送和接收信号的能力，且都具有自动路由功能。   再看ComNet网关在智能家庭中的应用： 家庭能源控制器可以知晓智能电表 仪表度数，对其进行能源管理，为您节能； ComNet应用WIZnet无线模块，调控家中智能家电、监控防盗系统、恒温器、智能开关，让您足不出户感受家庭全自动带来的便捷享受； 第三方咨询服务和能源数据库，通通可以通过智能 网关，发送到网络、手机终端；还可对其进行反向控制，达到双向通信。   联手建造我们的智能城市、智能家庭吧！ 方案提供：ACE 更多信息与我们交流： WIZnet邮箱：[email protected] WIZnet官方主页：       http://www.iwiznet.cn/ WIZnet企业官方微博：http://e.weibo.com/wiznet2012    

智能电网 我们全部的日常生活中都要用到电能。我们在使用电能上没有任何疑虑。没有电能我们什么都做不了。然而，在生产和供给电力时产生了很多问题，因为它利用了大量的自然资源且引起了环境污染。随着全球人口的增长，电能的需求在迅速增长。我们不久就会将自然资源用尽，那时我们将面临严重的环境问题。 抛开所有这些问题。当前电力装置的结构使问题变得更复杂。电力的日产量比实际消耗多了10%；因此，自然资源在被浪费，更多的污染释放到了大气中。 智能电网是所有解决这些问题的答案。在维基百科中，智能电网被如下定义：“智能电网使用双向数字技术去控制设备，实现电能从供应方到用户的传送。在用户的家中就能节约能源，减少花费并增加可靠性和透明度。作为一条解决能源独立，全球变暖和应急响应问题的道路，许多政府都在倡导这样的现代化电能网络。智能电表就是智能电网的一部分，但它不能独自的组成一个智能电网。” 智能电网是就是智能电力网络。像上面提到的，当前的电力公司生产的电能要比实际用量多。然而，有了智能电网，电能设备可以根据实时的消耗量生产电能。另外，太阳能和风力涡轮机可同样被应用在智能电网网络中。不仅电力公司从网络中收益，我们的用户也受益。他们可以实时监控使用量，这样就可以省很多钱。能源效用被智能电网最大化了。 每个国家都在关注智能电网。IEA（国际能源署）预测电能投资到2030年会达到11.3万亿美元，智能电网的市场值大约3万亿美元。 智能电表 根据ABI调查，智能电表的数量在2007年已被部署了4900万，2009年为7600万。欧盟在计划执行智能电网，到2022年为80%的建筑和家庭安装电表设备。智能电表是智能电网公共设施的核心设备。通过网络，智能电表实时的远程传输能耗到电力公司，并收到价格信息。 智能电表的功能和服务继续被展开。我们给大家介绍一个有趣的应用。Google电表通过无线网收集了家中所有电器的功耗，并把它们发送给Google。Google在创造他们自己的服务，独立于任何电力公司或服务提供。Google电表在使用以太网做因特网连接，Zigbee做无线通讯。Zigbee在低功耗和无线网状网上起了重要作用，它适合这种类型的应用。然而，低功耗需要的电能仍比我们期待得多，导致在传感器上的电池频繁变换。所以在低功耗上我们期待做的更好。 结论 在IT领域，每个人都看到了智能电表市场的潜能。智能电表会继续从一个简单的数据收集设备进化到一个可收集监控数据的智能电表。通过用其他的家庭网络设备和传感器来操作智能点变，智能电表会管理和控制家庭的电能使用。

最近，我们经常在电视，互联网或报纸见到关于“智能电网”(Smart Meter)的报道。现在智能电网是一个全球性的热门话题。许多人预测，智能电网将成为一个广泛的基础设施，甚至比互联网的应用还要广泛。 我们已经知道环境的污染、能源枯竭以及全球变暖所引起的问题的严重性。我们正在经历自然灾害为世界各地带来的损失。 很多国家一直在寻找解决办法拯救地球，并承认“能源”是所有问题的主要原因。目前，设计欠佳的的能源网浪费了很多能源。有人建议用可再生能源或核能来解决这个问题，但生产效率和电力管理是解决该问题的最重要因素。 我们每天都在不停消耗电力进行生产，并周而复始。 智能电网技术的实现，可以更好的管理这个输电用电的循环。 然而，当前发电系统有几个问题。电力的生产效率很低，因为有很大一部份的能源被浪费掉了。即使我们的发电量多过实际需求，如果没有及时消耗，多余的电力都会被浪费。正因我们不能估计实时的电力需求，唯一的方法就是生产多余的电力来保证供应。因此，我们需要有更多的电力生产设施和燃料。煤炭，石油和天然气为燃料的使用是导致全球变暖的主要来源。   如果我们的发电量可以实现按需发电，并有效地使用它，我们可以减少燃料的过度使用和二氧化碳的排放。换言之，我们能阻止环境的污染和全球变暖的进展，并减缓自然资源枯竭。 智能电网技术的核心就是有效地实行电力的生产和管理。 我们通过智能电网可以检查能源的供应和耗用量以及实时电表状态。 世界各地对智能电网的兴趣正在逐渐增加。自2001年以来,美国一直建立智能电网基础设施,以取代旧的电力系统和加强能源安全，这个项目预计将于2030年完成。EPRI, EDF,日立，GE和一些主要的美国电力公司都参与了这项业务。 自2006年,欧盟政府一直领先的项目“欧洲智能电网技术平台”，这一项目将于2020年完成。 该项目主要面对的问题是欧盟国家之间可替代能源和电力的交易。德国，意大利，英国和西班牙都积极支持这一项目，ABB，西门子，Shell都在参与这项业务。 日本正在开发国家项目’III’，也就是智能 (Intelligent), 互动(Interactive), 以及整合(Integrate)的电力系统。他们正在开发新的电力网, 将在可再生能源系统中使用。 智能电网技术的主要特点是电力网络的融合和IT实时数据通信技术。通过智能电网，发电和用电都将比上一代电网更加有效。用户可以选择在电费低廉的时段使用电力。 例如，您可以在午夜, 当其他人用电量很小的时候去使用洗衣机, 从而享受比白天低的用电费用。通过监测实时用电，电力供应商可以灵活地控制电力生产，减少浪费及节省再用能源。从家用电器到工业设备，智能网将都扮演电力系统的重要角色。 人们在智能电网发展方面有许多的考虑。其中，AMI (Advanced Metering Infrastructure)也就是‘高级测量基础设施’正在被迅速应用到市场。该系统是专门为客户提供实时定价。用户使用实时定价系统可以节省他们的电费。 智能仪表(Smart Meter)是AMI的主要设备。目前很多国家都在积极开发和商业化智能仪表设备，其市场规模更大至无法预测。智能仪表位于智能电网的底层，并安装于客户使用现场，如家庭，学校，办公室和工厂。根据美国政府估计，仅美国市场的规模就有约十亿美元的市场规模。 智能电网是双向的通讯系统并可启动再生能源系统（风能，太阳能，地热和潮汐能），鼓励用户节约能源，提高电力管理的效率。互联网是最重要的沟通工具之一。 互联网是一个在我们的日常生活的必需品，但它也可以导致严重的问题。 我们已经经历过由互联网带来的大量副作用。网络恐怖主义或黑客可以麻痹我们的信息网络，并直接影响我们的电力系统。我们会遇到国家紧急状态- 交通堵塞，医疗事故，金融系统崩溃，犯罪增加等。而如果一旦发生电力系统的瘫痪，其造成的经济破坏损失将是巨大的。 为了克服在互联网上存在的问题，我们应该考虑如何设计智能仪表设备。 第一考虑的是安全。智能电网连接到互联网。通过这方面，互联网黑客或病毒可以攻击仪表设备的内存（RAM）。如果一个设备被攻击而遭到破坏，它将会迅速蔓延到整个电网。 当我们设计仪表设备时，我们必须应用安全技术， 如PKI（Public key Interchange） 或NAC（Network Access control）和一个基于网站的安全协议，如HTTPS。 除了以上这些软件解决方案，我们也应该考虑基于硬件的解决方案。高性能计算机对于病毒或黑客（如DDoS攻击)仍然很脆弱。如果我们可以在主CPU和网络接口之间添加一个硬件，就可以有一个完善的安全体系。 智能仪表设备的用量将会十分巨大，因为它们被安装至每个家庭，办公室，学校，工厂等。智能电网并不局限于个别行业，其整个网络可以扩展到国家政策和公共事业部门。因此，智能仪表设备的成本应该足够低，以适应每个人的需求。 这种智能仪表系统应该得到优化、简化，而且应该低成本的供应给实际生产。互联网和安全性也必须得到实现。但是，我们不能使用OS（操作系统）。为了运作这个操作系统，该系统需要一个高性能的CPU和较大内存，这样的话我们不能作出质优价廉的仪表设备。我们要优化我们的平台，用有限的微处理器（MCU）和内存资源来实现所有必需的功能。 我们还需要保证系统的可靠性和稳定性。依赖软件的系统, 对面对各种问题是薄弱的，包括安全隐患。如果所有的功能由硬件实现，这个系统将是最可靠的，但其实不可能有这样的一个系统。 如果与互联网相关的部分由单独的硬件处理及管理，CPU不会受到攻击。此外，CPU有更多的资源，因为网络处理的负载全部卸载到了专用硬件。 实现互联网连接需要足够的技术知识和经验，因为不同的应用环境会有很多的变化及特点。即使有良好的基于软件的解决方案，它都需要很长的开发时间来优化和测试代码。因此，如果我们可以使用一个市场认可的专用以太网芯片，我们的工程师开发难度会大大降低，从而可以轻松建立一个可靠和稳定的系统。 目前的智能仪表的平台还是几乎和迷你PC一样过于规范和昂贵。依靠这样的平台，我们永远不能打开智能电网的市场。要优化智能电网系统，我们必须采取低成本的CPU（16位或32位的）和专用的互联网芯片。 通过数据包的过滤，专用的互联网芯片会加强系统的安全性。如果再加入基于软件的安全协议（如PKI, NAC, HTTPS），该系统将完全可以阻挡任何类型的网络攻击。 如果有可能以固件(firmware)或者简单的嵌入式操作系统来实现全部功能，您就可以最大限度地为硬件平台减小成本。 通过硬件逻辑处理所有互联网的功能，以太网芯片将使你轻松实现互联网功能而无需要求任何网络知识，并且提供更加稳定和可靠的系统。 互联网芯片并不意味着如MAC和PHY的简单的控制器。当这种芯片用来处理所有的TCP / IP协议和互联网功能，我们的芯片对于其他基于软件的系统有明显的优势。