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1、第三章第三章智能電網(wǎng)信息與量測技術(shù)智能電網(wǎng)信息與量測技術(shù)主要內(nèi)容高級量測體系高級量測體系 (AMI) 簡介簡介 背景 驅(qū)動力主要組成部分主要組成部分 智能電表 通訊網(wǎng)絡(luò) 計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) (MDMS) 用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(HAN)AMI論證論證 成本 收益 例證AMI和智能電網(wǎng)和智能電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)信息物理系統(tǒng)高級量測體系量測系統(tǒng)的演變1985 19951996 20052006AMRAMMAMI運行效益數(shù)據(jù)管理用戶通訊AMI 連接用戶并加強了資源和資產(chǎn)優(yōu)化管理AMM 提高了信息質(zhì)量AMR 提高了運行效益智能和控制功能智能和控制功能AMI相對于AMR AMR:自動抄表方案 從遠程讀一個累積的計量值
2、單向通訊 以月為計量周期 AMI: 高級量測體系 完整的體系可遠程讀取多個間隔計量值 雙向通訊 提供詳細的數(shù)據(jù)以能支持分時電價(TOU pricing) 遠程系統(tǒng)或軟件升級 支持用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò) 和很多其它功能AMI實施的驅(qū)動力世界范世界范圍圍內(nèi)內(nèi)電電力公司力公司實實施施變變革和革和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)升升級級的的動動力力供求關(guān)系和供求關(guān)系和電電網(wǎng)的制網(wǎng)的制約約 電網(wǎng)可靠性 / 停電的制約 / 供電不足 日益增加的分布式電源 多向潮流競競爭激烈的爭激烈的電電力市力市場場 電力公司降低成本和增加收入的目標 日益增多的復雜計費方式 用戶服務的要求技技術(shù)術(shù)的的進進步步 、電子和通訊技術(shù)的進步 成本降低而同時功能提高
3、 用于數(shù)據(jù)管理的信息系統(tǒng)日益完善環(huán)環(huán)境保境保護護和政治和政治壓壓力力 立法的要求 (如, EPACT 2005) 對能效的追求 為應對溫室效應而尋求礦物燃料的替代品 公眾對鄰近電力設(shè)施的抵觸AMI效益節(jié)能和能效節(jié)能和能效運行效率運行效率用戶服務用戶服務用戶利益用戶利益促成智能電網(wǎng)所需的技術(shù)和應用的實現(xiàn)促成智能電網(wǎng)所需的技術(shù)和應用的實現(xiàn) 電網(wǎng)運行和優(yōu)化電網(wǎng)運行和優(yōu)化: 電壓和無功優(yōu)化, 運行, 規(guī)劃,等電表更換電表更換現(xiàn)金流現(xiàn)金流 讀表讀表: 自動, 頻繁, 準確 呼叫中心呼叫中心: 減少費用估計, 提高詢問應答 故障管理故障管理: 即時, 定位, 檢測 收費收費: 各種計費選擇 表計準確度表計
4、準確度: 提高 負荷研究負荷研究; 提高數(shù)據(jù)質(zhì)量 竊電檢測竊電檢測:提高檢測率 DSM: 電價, 需求響應, 用戶信息智能電表雙向間隔量測數(shù)據(jù)智能電表 每一個用戶處 記錄雙向間隔消費信息小時、 30 分鐘、 15 分鐘 或 5 分鐘等KWh、 KVARh、 V、 KW,等 其它功能如遠程斷開和重接、 即時讀表、 斷電報警、 表計干擾檢測、 遠程設(shè)定和軟件升級變壓器表計 記錄雙向間隔消費信息和電壓信息 數(shù)據(jù)可用于變壓器負荷管理和負荷研究饋線表計 記錄雙向間隔消費信息和電壓信息15分鐘、 5分鐘、 或更短 支持系統(tǒng)實時運行、電壓優(yōu)化、系統(tǒng)分析和規(guī)劃、負荷研究和預測等多層次的通訊網(wǎng)絡(luò)廣域通訊網(wǎng)絡(luò)(W
5、AN) IP 網(wǎng)絡(luò):開放式的、安全的 專用的或公眾的網(wǎng)絡(luò) 有些使用通訊公司的托管服務 WiMAX, 數(shù)字無線通信 2.5G, 3G, 3G+, MPLS 問題: 公共網(wǎng)絡(luò)生命周期短,難于滿足AMI 的期望 很多地方很難有一個公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個電力公司的服務范圍 通常是混合網(wǎng)絡(luò)(電力公司專用網(wǎng) + 第三方網(wǎng)絡(luò))局域通訊網(wǎng)絡(luò)(LAN) 大部分是私網(wǎng)協(xié)議 電力線載波 (PLC,DLC) 基于高塔的點對多點的無線射頻系統(tǒng) 無線射頻網(wǎng)狀系統(tǒng)(Mesh) 電力線寬帶 (BPL) 趨勢是緩慢移向開放式標準 TCP/IP, ANSI C12.22 主要考量是低成本發(fā)展趨勢:集成的通訊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集流程自動數(shù)據(jù)采集
6、系統(tǒng) (ADCS) 按照預定時間收集電表測量值(通常是午夜之后)或即時讀取 把數(shù)據(jù)傳回網(wǎng)絡(luò)運行中心 (NOC) 把數(shù)據(jù)放在企業(yè)服務總線 (ESB) 上ESB 原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送站 把數(shù)據(jù)分送給 計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)和其它信息系統(tǒng)MDMS 處理數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)傳給其它信息系統(tǒng), 如: 計費系統(tǒng) 用戶網(wǎng)站 (以便用戶在每天 早晨6點查看前一天的用電)計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)一個用于獲取、處理和存儲計費表計測量值,并具有分析工具以便和其它信息系統(tǒng)交互使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) AMI系統(tǒng)表計管理 (增加修改消除) AMI表計控制 接通斷開 重新設(shè)定 日程管理 計費之外的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 表計和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資產(chǎn)管理 接
7、通斷開的過程管理 干擾檢測 故障及故障恢復數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)分析和自動現(xiàn)場工作票的生成和處理MDMS功能 自助帳單分析 支持客戶服務人員 需求響應 批發(fā)市場Wholesale 大 C&I用戶 分時電價 特殊計費 規(guī)劃 運行 GIS & OMS 集成 供應聚合 未計能量的分配預測數(shù)據(jù)驗證、估計和編輯(數(shù)據(jù)驗證、估計和編輯(VEE)和數(shù)據(jù)存儲)和數(shù)據(jù)存儲負荷研究和定價收入保護Revenue Protection結(jié)算Settlement配電效率復雜的計費用戶服務 負荷曲線 市場分類 服務成本 高峰期電價 短期 中期 長期 未計量的收入 竊電檢測 非正常電表檢測數(shù)據(jù)分類和負荷建模Segme
8、ntation and Load Modeling費用計算Configurable Calculation Logic & Billing多維聚合Multi-Dimensional Aggregation用戶費用分析Customer Bill Integration & Analytics系統(tǒng)應用系統(tǒng)應用MDMS和其它系統(tǒng)的集成計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負荷研究預測管理故障管理配網(wǎng)運行客戶服務帳戶管理CIS,計費復雜計費SCADA數(shù)據(jù)等間隔數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)AMI采集系統(tǒng)手持移動采集系統(tǒng)資產(chǎn)分析收入保護客戶支持企業(yè)服務總線企業(yè)服務總線運行系統(tǒng)運行系統(tǒng)采集系采集系統(tǒng)統(tǒng)其它應用其它
9、應用系統(tǒng)范圍的系統(tǒng)能觀性“虛擬表計” 可提供系統(tǒng)任何一點的以小時計的歷史的和預測的負荷信息減少設(shè)備過負荷和損壞 提高固定資產(chǎn)投資時機和針對性 提高相間平衡和線路利用率 改善電壓調(diào)節(jié),提高電容器安放選擇提高資產(chǎn)容量選擇和一致性識別異常線損和竊電有選擇地對用戶實施負荷控制用戶信息網(wǎng)站把用戶帳單和用電信息集成在一起 可讀到前一天的用電為用戶提供詳細用電曲線和費用信息 分析TOU 或 CPP 對帳單的影響 推薦策略以助其減少費用減少用戶服務成本 網(wǎng)上自助服務減少高額帳單抱怨電話 呼叫中心的顯示有助于一次解答用戶的疑問00.10.20.30.4$0.51814182024Critical priceTO
10、U Peak PriceStandard RatePeak price w/ CPP企業(yè)范圍內(nèi)的信息系統(tǒng)集成輸電系統(tǒng)控制系統(tǒng)管理MWMOMSGIS 資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理維護系統(tǒng)規(guī)劃饋線自動化 資源管理規(guī)劃&預測 工作安排結(jié)算交易&合約資源調(diào)度SCADADMS系統(tǒng)運行用戶服務MDMSCIS計費呼叫中心發(fā)電控制 變電站自動化 EMS用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(HAN) 配合用戶門戶網(wǎng)站、連接智能電表和戶內(nèi)可控的設(shè)備 室內(nèi)顯示器 (IHD) 可編程通訊溫控器 (PCT) 混合動力電動汽車 (PHEV) 、電動汽車 (EV)或其它儲電裝置 其它智能家用電器, 等 主要技術(shù)和標準 通訊:WiFi, RF,
11、 電力線載波, 光纖等 標準:ZigBee, HomePlug, 6LowPAN等,處于快速整合階段HAN的效益 使得用戶更好地管理用電 被動的: 理解用電 IHDs 提供了詳細的用電信息和計費信息 主動的: 參與需求響應或允許電力公司直接負荷控制 使得電力公司提高用戶服務 對用戶發(fā)送信息 用戶可以直接查看用電信息 實施需求響應以消除峰荷 每年最高峰的 100 個小時終端用戶直接參與電力市場用電信息直接負荷控制電價響應需求響應和節(jié)電能量管理kW0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0Noon2:307:30Critical Peak RateParticipation
12、 Incentive Control GroupMidnightCPP Event集成分布式電源混合動力汽車混合動力汽車 (PHEV)或電力汽或電力汽車車集成分布式發(fā)電并提集成分布式發(fā)電并提供雙向量測供雙向量測 儲能裝置儲能裝置 Source: SCE200720082009201020112012200120022003200420052006200720082009201020112012200720082009201020112012200720082009201020112012200120022003200420052006200120022003200420052006200120
13、022003200420052006EnelEnelFortumPPLPECOPECOPuget SoundPuget SoundRem ote disconnect/ load lim itingUniversal interval data collectionRem ote firm ware upgradeRem ote register m eter readsOne-way com m unicationsBetter power quality infoHAN enablem entG reater standards baseTwo-way com m unicationsBi
14、lling from hourly readsTechnology ProgressionNESANESAColorado SpringsGoteborg EnergyE.ON SverigeT&TECAm erenUEO ther Sm aller Pre-2001 Deploym entsKansas City Power & LightDuquesne Light Com panyIndianapolis Power & LightW isconsin Public ServiceW e EnergiesUnited Illum inatingPREPAATCOJ
15、EAXcelXcelBC HydroBC HydroUtility/AreaStart of deploymentEnd of deploymentNum ber of electric m etersYearsPredeployment1246 millionASM Brescia DTEDTEOncorOncorPowercorPowercorPowercorSCESCESCEEDFPG&EPG&EIncreasing functionalityIncreasing opennessAEPAEPSource: IBMAlliantESBESBO ther Large Dep
16、loym ents Actively Under Consideration1Southern CoDuke EnergyFlorida Power & LightEnergy East (RG&E & NYSEG )Oklahom a Gas & ElectricConsum ers EnergyCenterPoint EnergyAllegheny PowerPSEGHawaii ElectricAEM MilanoCollectively in UKCollectively in NSWCollectively in New ZealandAustriaL
17、ahore Electric (Pakistan)ELRO Net (Denm ark)Meralco (Philippines)Singapore PowerAnd others1 Evidenced by pilots, regulatory filings, and/or governm ent consultationsOntarioOntarioOntarioACEAACEAACEABGEBGESP Ausnet/AlintaSP Ausnet/AlintaSP Ausnet/AlintaTorinoTorinoVattenfallVattenfallPortlandPortland
18、ENMAXStart of smaller projectFortis AlbertaSalt River ProjectInclusion criteria: Fixed-network, advanced m etering deploym ents of over 500,000 electric m eters that are com plete, ongoing, publicly declared or centrally m andated.Syd EnergiBangor Hydro UnitilAustin EnergyAMI全球項目AMI在北美AMI成本來源:Capgem
19、ini法國捷凱公司成本(每表)成本(每表)AMI20年全部擁有成本包括智能電表,雙向通訊,遙控開關(guān),用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)平均收益*沒包括負荷控制,需求響應,和智能電網(wǎng)功能成本和成本回收年限AMI 廠商廠商成本回收期成本回收期 (年年)123456789 10020050150全部安裝后的成本全部安裝后的成本 (電表和通訊電表和通訊)510$181$119$163$124$133$78$120$111$16310.16.59.37.47.78.27.88.39.39.9%15.3%10.8%13.5%13.0%12.2%12.8%12.0%10.8%(凈收益占凈投資的百分比凈收益占凈投資的百分比) 意大
20、利ENEL的AMI項目 3千萬電表 2002年-2005年 21億歐元成本,每年節(jié)省費用億歐元 3000MW 高峰期負荷削減能力 (5%) 成本回收期為5年 基于運行費用的節(jié)省AMI和智能電網(wǎng)用戶故障檢用戶故障檢測測需求響需求響應應竊電檢竊電檢測測遠程接通斷遠程接通斷開開遠程電表設(shè)遠程電表設(shè)定定負荷控負荷控制制為用戶提供電價信號為用戶提供電價信號靈活電靈活電價價AMR自動抄自動抄表表AMR 功能功能+AMI智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)AMI 功能功能+遠程檢測遠程檢測集中和分布式分析集中和分布式分析 系統(tǒng)故障恢復系統(tǒng)故障恢復優(yōu)化系統(tǒng)資產(chǎn)管理優(yōu)化系統(tǒng)資產(chǎn)管理 配電自動化配電自動化利用非運行數(shù)據(jù)利用非運行數(shù)據(jù)
21、自愈自愈按小時讀按小時讀取數(shù)據(jù)取數(shù)據(jù)用戶電壓管用戶電壓管理理負荷曲負荷曲線線AMI 為智能電網(wǎng)建立通訊和為智能電網(wǎng)建立通訊和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施AMI連接用戶提供系統(tǒng)范圍的能觀性每一個智能電表都是智能電網(wǎng)的一個量測點和傳感器智能電表 + SCADA測量 = 系統(tǒng)范圍的能觀性CommercialGenerating StationStep-upTransformerDistributionSubstationTransmission StationResidentialIndustrialDistribution TransformerDistribution TransformerDist
22、ribution TransformerDistributionSubstationDistributionSubstationCyber Physical Systems CPSCPS就是一個在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上,深度融合就是一個在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上,深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng),備系統(tǒng),它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環(huán)實它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環(huán)實現(xiàn)深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能,以安全、可現(xiàn)深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能,以安全、可靠、高效和實時的方式監(jiān)測或者控
23、制一個物理實體???、高效和實時的方式監(jiān)測或者控制一個物理實體。CPSCPS的最的最終目標是實現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合,構(gòu)建一個可終目標是實現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合,構(gòu)建一個可控、可信、可擴展并且安全高效的控、可信、可擴展并且安全高效的CPSCPS網(wǎng)絡(luò),并最終從根本上網(wǎng)絡(luò),并最終從根本上改變?nèi)祟悩?gòu)建工程物理系統(tǒng)的方式改變?nèi)祟悩?gòu)建工程物理系統(tǒng)的方式定義定義嵌入式(Embedded System)系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,在某些情況下,還可以包括機械裝置。傳統(tǒng)的物理設(shè)備通過嵌入式系統(tǒng)來擴展或增加新的功能,其形成的系統(tǒng)基本上是封閉的系統(tǒng),在一些工控網(wǎng)絡(luò)中,有可能采用工業(yè)控制總線進行通訊,但
24、其通信功能較弱,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部難以通過開放總線或者互聯(lián)網(wǎng)進行互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things) 指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò),在物聯(lián)網(wǎng)中,用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。傳感網(wǎng)(Sensor Network)節(jié)點是傳感器,通過自組織的方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò),感知的對象是諸如溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等
25、物理屬性,實現(xiàn)特定區(qū)域的監(jiān)測。CPS簡單的說,就是開放的嵌入式系統(tǒng)加上網(wǎng)絡(luò)和控制功能,其核心是3C融合、自主適應物理環(huán)境的變化,其中網(wǎng)絡(luò)的功能主要是為了實現(xiàn)控制的目的,和一般意義上的網(wǎng)絡(luò)有區(qū)別。物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)所擅長的是基于無線連接,主要實現(xiàn)的是感知,這對于CPS來說太過簡單,CPS需要實現(xiàn)的是感控,也就是說,CPS不僅僅實現(xiàn)感知功能,還需要實現(xiàn)控制,其對設(shè)備計算能力的要求遠遠超過了物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)所要求的。發(fā)展發(fā)展技術(shù)特點技術(shù)特點研究熱點(一)研究熱點(一)擁有眾多復雜功能的擁有眾多復雜功能的CPSCPS系統(tǒng)是多學科交叉的前沿系統(tǒng)是多學科交叉的前沿研究領(lǐng)域,其中的研究熱點包括網(wǎng)絡(luò)融合、節(jié)點接入與
26、管理、研究領(lǐng)域,其中的研究熱點包括網(wǎng)絡(luò)融合、節(jié)點接入與管理、系統(tǒng)安全等系統(tǒng)安全等一、網(wǎng)絡(luò)融合一、網(wǎng)絡(luò)融合 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò),如公共電話網(wǎng)、蜂窩移動通信網(wǎng)、現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò),如公共電話網(wǎng)、蜂窩移動通信網(wǎng)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)、wi-Fi、WiMAX、無線傳感網(wǎng)等,因為每種網(wǎng)絡(luò)的規(guī)、無線傳感網(wǎng)等,因為每種網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模都很大,且結(jié)構(gòu)與通信方式皆不同,所以幾乎不存在使用模都很大,且結(jié)構(gòu)與通信方式皆不同,所以幾乎不存在使用一種網(wǎng)絡(luò)將其他網(wǎng)絡(luò)替代的可能,以達到互聯(lián)互通的目的。一種網(wǎng)絡(luò)將其他網(wǎng)絡(luò)替代的可能,以達到互聯(lián)互通的目的。因此,因此,如何使各種網(wǎng)絡(luò)通過一種統(tǒng)一的方式連接起來,實現(xiàn)如何使各種網(wǎng)絡(luò)通過一種統(tǒng)一的方式連
27、接起來,實現(xiàn)互聯(lián)互通,是互聯(lián)互通,是CPS系統(tǒng)的一個難點,也是當前的研究熱點。系統(tǒng)的一個難點,也是當前的研究熱點。研究熱點(二)研究熱點(二)二、節(jié)點接入與管理二、節(jié)點接入與管理 CPSCPS網(wǎng)絡(luò)本身就是一個開放式的網(wǎng)絡(luò),允許各種網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)本身就是一個開放式的網(wǎng)絡(luò),允許各種網(wǎng)絡(luò)、各種節(jié)點自由接人、退出網(wǎng)絡(luò),對于其他網(wǎng)絡(luò),各種節(jié)點自由接人、退出網(wǎng)絡(luò),對于其他網(wǎng)絡(luò),CPSCPS網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更大,所以如何定位節(jié)點、如何快速得到節(jié)點的拓撲、規(guī)模更大,所以如何定位節(jié)點、如何快速得到節(jié)點的拓撲、如何快速路由是如何快速路由是CPSCPS網(wǎng)絡(luò)通信的難題。而且,當前對節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)通信的難題。而且,當前對節(jié)點的
28、接人與管理也只是局限于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,對于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點接人與管理也只是局限于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,對于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點管理的研究還很少,所以這也是一個亟待解決的問題。管理的研究還很少,所以這也是一個亟待解決的問題。研究熱點(三)研究熱點(三)一、一、安全性問題安全性問題 與互聯(lián)網(wǎng)類似,與互聯(lián)網(wǎng)類似,CPSCPS網(wǎng)絡(luò)也面臨傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)威脅,因此網(wǎng)絡(luò)也面臨傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)威脅,因此安全與隱私問題也是目前的研究熱點。像現(xiàn)有的拒絕服務攻安全與隱私問題也是目前的研究熱點。像現(xiàn)有的拒絕服務攻擊、僵尸網(wǎng)絡(luò)、身份欺騙、信息竊取等網(wǎng)絡(luò)攻擊手段,都是擊、僵尸網(wǎng)絡(luò)、身份欺騙、信息竊取等網(wǎng)絡(luò)攻擊手段,都是CPSCPS可能遇到的問題,且由于
29、可能遇到的問題,且由于CPSCPS網(wǎng)絡(luò)涉及各種物理節(jié)點網(wǎng)絡(luò)涉及各種物理節(jié)點( (如如傳感器等傳感器等) ),攻擊者也可以針對物理節(jié)點進行攻擊,使系統(tǒng),攻擊者也可以針對物理節(jié)點進行攻擊,使系統(tǒng)接收到虛假信息,這些安全問題都是接收到虛假信息,這些安全問題都是CPSCPS網(wǎng)絡(luò)需要解決的問網(wǎng)絡(luò)需要解決的問題。題?;竟δ軉卧竟δ軉卧到y(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu) CPSCPS系統(tǒng)是由眾多異構(gòu)元素構(gòu)成的復雜系統(tǒng)是由眾多異構(gòu)元素構(gòu)成的復雜系統(tǒng),對于不同行業(yè)的特定應用通常需要構(gòu)建特定系統(tǒng),對于不同行業(yè)的特定應用通常需要構(gòu)建特定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但是從技術(shù)實現(xiàn)的角度分析,一般可但是從技術(shù)實現(xiàn)的角度分析,一般可以將
30、其分為物理層以將其分為物理層(PL)(PL)、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)層(NL)(NL)和應用層和應用層(AL)(AL)。這樣的結(jié)構(gòu)僅反映了實現(xiàn)技術(shù)的層次關(guān)系,實踐中這樣的結(jié)構(gòu)僅反映了實現(xiàn)技術(shù)的層次關(guān)系,實踐中要包含的組成元素可能千差萬別,層間的聯(lián)系與信要包含的組成元素可能千差萬別,層間的聯(lián)系與信息傳遞關(guān)系也可能相當復雜。息傳遞關(guān)系也可能相當復雜。系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu) 物理層物理層物理層是物理層是CPSCPS系統(tǒng)的基礎(chǔ),是聯(lián)系物理世界與系統(tǒng)的基礎(chǔ),是聯(lián)系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。虛擬信息世界的紐帶。它是直接與物理世界交互的部分,它是直接與物理世界交互的部分,CPSCPS通過物理層感知環(huán)境,反之又是通過物理層作用于環(huán)通過物理層感知環(huán)境,反之又是通過物理層作用于環(huán)境改變環(huán)境。境改變環(huán)境。物理層由地理上分布的各種物理層由地理上分布的各種CPSCPS單元組成,這里的單元組成,這里的CPSCPS
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