英國懷特島的智能化之路 英國懷特島

本文格式為Word版，下載可任意編輯——英國懷特島的智能化之路英國懷特島MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport，消息隊列遙測傳輸）是一個即時通訊協(xié)議，有可能成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成片面。該協(xié)議支持全體平臺，幾乎可以把全體聯(lián)網(wǎng)物品和外部連接起來，被用來當做傳感器和致動器（譬如通過Twitter讓房屋聯(lián)網(wǎng)）的通信協(xié)議。

IBM專家AndyStanford-Clark抉擇改建自己的住房，以便可以更領會地了解家里物品的耗電量。沒有想到這個舉動為后來英國籌劃給一個島嶼布滿傳感器的工程播下了種子。

早在2022年，Stanford-Clar就想建立“Tweetinghouse”（能發(fā)送Twitter消息的住房），當時他在自己的住房安裝了傳感器，緊密監(jiān)測整個房子消耗多少電力。歷時數(shù)年，最終他可以遠程操縱他家里的物品，并切實監(jiān)測哪些物品在耗電。同時，他還設立了一個Twitter賬戶，這樣他的房子就可以自動發(fā)布來自傳感器的信息。

Stanford-Clark就居住在懷特島上，令他沒想到的是，島上其他居民對此也很感興趣。就在Stanford-Clark完成房子自動化的同時，當?shù)匾蝗宏P注可持續(xù)進展工程的人士啟動了ChaleCommunityProject（切爾社區(qū)工程）——英國能源和氣候變化部資助的這項籌劃，對懷特島上切爾村的一些公共住房舉行改建，裝上太陽能電池板、熱泵及其他環(huán)保技術。

短短幾年時間里，這個最初基于Stanford-Clark愛好所產(chǎn)生的測驗工程，變成了一項宏偉籌劃，成為提高公共住房能效，并最終籌劃使用物聯(lián)網(wǎng)（M2M）技術和智能電網(wǎng)，讓全島成為全世界關注可再生能源地區(qū)的典范。

與核聚變能、量子計算和強人工智能一樣，無處不在的物聯(lián)網(wǎng)技術約莫在30年前就被提及，但物聯(lián)網(wǎng)未能按樂觀派們的設想進入主流。不過這種處境在過去十年已開頭發(fā)生變化，就像Stanford-Clark能夠挖掘隱匿在其家庭設備中的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)的技術在其中就起到了關鍵作用。

從住房到社區(qū)

Stanford-Clark的工程從其個人住房擴大到當?shù)厣鐓^(qū)，最終擴大到全島，說明了這是一個沖動人心的領域。一旦Stanford-Clark給住房布好了線纜，他就能近乎實時地訪問其全體家庭用品耗電量方面的信息。這些數(shù)據(jù)進一步讓他得以削減電費，并扶助他察覺家庭設備存在的問題。

“現(xiàn)在，我有8年住房的數(shù)據(jù)，可以回過頭去研究，并察覺趨勢和值得關注的問題?！盨tanford-Clark舉例說道，“當家里的冰箱展現(xiàn)故障，耗電量開頭大增，我很快會在圖上察覺這個問題，并且將冰箱送去修理，因而電費沒有增加多少?！?/p>

其實，給住房布線的工作量相當大。Stanford-Clark親自改裝了大片面設備，把監(jiān)測技術（概括是變流器夾鉗）提防地連接至接到房子設備的線纜。他還將某種商業(yè)化的IBM消息傳遞技術與一大堆自主開發(fā)的代碼和開源代碼結合起來，構成一個軟件包，以便可以四處傳送大量信息。

“我著手開展這個工程時是開創(chuàng)性工作，因此只好親自制作全體的傳感器及其他設備，還從頭編寫了大量軟件?！盨tanford-Clark說，“現(xiàn)在市面上有大量產(chǎn)品大大簡化了這項任務，價格也變得親民化，想要效仿我的人只要整合現(xiàn)成產(chǎn)品就行，而且本金低得多?！?/p>

切實，現(xiàn)在消費者動起手來更輕易，由于有一系列新技術。譬如谷歌的安卓操作系統(tǒng)、可定制的Arduino板卡以及讓他們急速上手的各種無線放射器和接收器。甚至還有像AlertMe和CurrentCost這樣的成套解決方案，不過它們的功能往往局限于家里的某個方面，譬如供暖。

通過讓住房智能化，Stanford-Clark削減了用電量，還能察覺大型家用電器存在的問題。這種功能對消費者來說很有用，由于讓消費者可以省錢。對力求實現(xiàn)環(huán)保目標的政府、電力公司來說同樣很有用，這也為他們供給了更精確的計費功能，支撐性的“智能電網(wǎng)”和“家庭自動化”技術都憑借物聯(lián)網(wǎng)通信來獲取數(shù)據(jù)。

智能島嶼

DavidGreen在開展切爾社區(qū)工程，現(xiàn)在他負責掌管整個生態(tài)島嶼籌劃。該籌劃旨在使用一大批現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)和可持續(xù)能源技術，在整個島嶼部署智能電網(wǎng)，使用自動化和監(jiān)測技術收集、分析來自全島傳感器和電表的數(shù)據(jù)，讓總人口15萬的懷特島成為供英國及全世界其他社區(qū)學習的一個典范，以便裁減電費和碳排放量。

由于面積小（土地面積148平方英里），懷特島被視作是可再生能源技術、智能電網(wǎng)和電動汽車的夢想試驗場地。這使得電動汽車等籌劃輕易管理。正如Stanford-Clark所分析，“懷特島的外形和大小本身分外適合這種更智能的交通方式，由于人們從來不必開車前往離家超過24英里（合39公里）的地方。”

據(jù)DavidGreen聲稱，智能電網(wǎng)預計在未來兩三年內(nèi)完成部署。這將為該島供給一個網(wǎng)狀式配電網(wǎng)絡，而不是傳統(tǒng)電力公司采用的典型樹型配電模式，這就意味著電力公司可以根據(jù)負荷和需求，更高效地配電。

“智能電網(wǎng)更加適用于可再生能源占總能源比重相當大的地方，由于該島的太陽能電池板何時發(fā)電、發(fā)電量多大將取決于英國變幻莫測的天氣。陽光普照時，我們島上有大約40兆瓦的太陽能。”Green說，“變化不定的可再生能源數(shù)量導致需要采取確定的穩(wěn)壓機制，但智能電網(wǎng)能夠通過網(wǎng)狀電力線，而不是通過某些預定義的配電點來急速調(diào)配電力負荷，這讓該島可以更好地應對不成預知的太陽能能源。”

智能電表

除了部署智能電網(wǎng)外，島上的住房還將裝上智能電表?！鞍惭b智能電表的真正動機是，讓你切實知道平日的電費有多少?！盨tanford-Clark說，“智能電表的長期目標是服務于智能電網(wǎng)，不是僅僅將數(shù)據(jù)發(fā)送回到空中的大樞紐——事實上，你可以反過來發(fā)送操縱信號。”

為了反過來發(fā)送信號，這座生態(tài)島嶼夢想為大約10000戶家庭裝上家庭能源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)在Stanford-Clark的原始設計根基上做了一些提升。最終，這項籌劃的范圍有望擴大到多達35000戶家庭。

這些能源管理系統(tǒng)還能挖掘智能電網(wǎng)的潛力，因此讓戶主們可以與電力公司簽署協(xié)議：假設允許電力公司遠程關閉某些家庭物品以便總體調(diào)控用電需求，他們就可以拿到一大筆返款。

家庭自動化系統(tǒng)將來有望與智能電表聯(lián)系，然后與電力公司聯(lián)系，這種系統(tǒng)的關鍵技術將基于Stanford-Clark最初的住房設計，采用MQTT協(xié)議。

據(jù)Green聲稱，一旦住戶們