全球公共能源行业正在经历着翻天覆地的变化。数十年来，集中式发电、输电和配电业务始终由垂直一体化公司掌管。但今时不同往日，新的市场动态加剧竞争态势，促使公用事业公司转型为非集中式配电运营商。可再生能源推动了这些改变，促使公用事业公司重新思考如何捕获、管理和平衡新型间歇性能源，以尽可能实现效率最大化。世界都在努力实现更清洁的发电，我们看到有更多电力在边缘产生，特别是太阳能发电。各国家出台的法规也产生了一定影响。随着美国加利福尼亚州增加数十亿瓦特的太阳能，其电网必须提升智能化程度，才能应对增加的能源容量。美国加利福尼亚州的Rule21要求在公共事业公司配电系统边缘提高互联和通信水平。在国内，根据《国家电网智能化规划总报告（修订稿）》，-年为智能电网建设第三阶段，将全面建成统一的“坚强智能电网”。今年3月，国家电网宣布电网投资由年初既定目标亿元上调至亿元，并宣布特高压投资上调至亿元。zuozhe

作者简介：

陈曦，毕业于上海交通大学电子信息与电气工程学院，拥有硕士学位。他的团队负责在中国市场上构建Arm物联网生态，并帮助中国伙伴利用Arm物联网相关技术和服务完成数字化变革。加入Arm之前，陈曦历任西门子工业软件离散行业总监及MPDV中国区负责人/副总经理。在此期间，作为最早的领跑者，带领团队将德国工业4.0及数字化制造的理念和相关产品带到中国，为推动企业在制造运营领域的升级转型做出了杰出的贡献。17年来致力于帮助企业通过数字孪生、物联网、云服务等新科技转换新动能。

物联网（IoT）在动态市场中助力公用事业企业

物联网技术为当今电网带来多重益处，包括提高运营效率、提供有关能源需求的详细数据、帮助减少窃电现象和缩短停电响应时间。但是，安全是实现智能公共事业的前提。在采取适当安全措施后，公用事业公司可以从物联网传感器数据中提取有价值的洞察，进而实现从财务绩效到环境资源消耗的全面改进。这些洞察同样可以服务于他们的客户，为房屋所有者、楼宇管理者、城市规划者提供更多有关能源使用趋势和波动的数据。

设备级数据…

物联网将通信功能带到设备端，让设备能够生成和共享海量的任务关键型数据，以便对这些数据进行汇总和分析。通过精细地跟踪能源使用情况，公用事业公司能够获得诸多优势。例如，公用事业公司可以分析有关能源消耗的详细数据，这对于预测任何特定时间的电力需求量至关重要。

动态定价和电网管理…

物联网生成的数据有助于实现动态定价，为消费者提供更多的选择，让他们可根据浮动价格来选择何时使用水、电或天然气。这样，公用事业公司就能更好地把握收益机会与运营成本，从而提高运营效率。分布式传感器能够提供有关电能质量、温度、湿度和辐照度的数据，帮助公用事业公司更高效地控制电网。

实时负荷控制…

物联网正在改变需求响应和电力减载。过去，公用事业公司依赖于一些基本策略，鼓励消费者在用电高峰期减少用电。有了物联网，我们可以更加精细和智能化地实施电力减载计划。事实上，借助物联网技术，公用事业公司能够根据客户的独特需求、舒适度和预期负荷要求，提供实时的负荷控制和优化。这些通过物联网实现的优势能够在财务和环境方面产生广泛影响，从节省成本和提高运营效率，到降低碳排放量和改善客户互动等等。

物联网实际运用：智能电表用例

智能电表是物联网技术在公用事业领域中最成功的应用之一。根据物联网市场调研机构IoTAnalytics发布的《智能表计市场报告-》，亚太地区是全球智能表计领域市场最大的地区，而中国是亚太地区智能表计市场的领跑者。以国网为例，年智能电表招标金额达亿元，同比增长31.15%。年第一批次招标电能表招标总金额也达到了约42.6亿元人民币。智能电表可以帮助公用事业公司改进计费流程，减少窃电情况，优化电能质量，让我们能够从客户视角了解电力输送。智能电表为公用事业公司创造了各种具有吸引力的用例，让他们能够收集和分析大量数据。

自动化计费…

许多家庭和企业都依赖传统电表来监控电力使用情况。但是，要读取传统电表数值，技术人员必须亲自前往现场，这样不仅耗时费力，而且容易出错。由于技术人员经常无法亲自到访客户现场，公用事业公司不得不估算用电量，并为不准确的估算进行财务补贴。而且，公用事业公司通常还需要再次派遣技术人员前往现场，收集新数据，再针对早期估值做出调整。智能电表对用电量和用电时间实施精准的数字化跟踪，并可通过无线网络自动发送这些数据，从而取代了这一效率低下的人工过程。例如，很多公用事业公司每15分钟记录一次家用和商用电量的数据。然后，智能电表通过安全的无线网络，将数据传输给公用事业公司。这样有两方面的好处：智能电表自动为公用事业公司提供计费信息，同时还可作为电网传感器，当出现配电问题时，智能电表能够及时告知公用事业公司。

消费者同样可从智能电表受益。通过更精细地跟踪耗电数据，智能电表让消费者能够就日常用电做出更明智的决策。

实时远程断开…

虽然连接和断开住宅电力服务是例行程序，但这会为消费者带来不便，因为他们必须为技术人员上门服务来协调自己的日程安排。

双向高级计量体系（AMI）可通过继电器远程实时断开和重新连接仪表，从而解决了这一大难题。该系统可为公用事业公司节省资金，特别是在需要技术人员长途跋涉的偏远地区。远程连接和断开功能还可以改进AMI连接服务级别协议，将所需时间从几天缩短到几分钟甚至几秒钟。公用事业公司的客户服务代表可在与客户通话的同时，实时为他们接通电力。

减少窃电…

NortheastGroup的一项研究表明，全球每年窃电损失和其他非技术损失总计高达亿美元。窃电手段包括篡改电表和重新布线，以及非法安装变压器和不缴电费。无论采取何种手段，影响都是相同的：客户需支付更高价格，公用事业公司成本增加，政府需要拨付更多补贴。智能电表可提供有关系统损失的实时数据，发现集中窃电区域，甚至在电表被篡改时立即向公用事业公司发出警报，从而阻止窃电行为的发生。智能电表让公用事业公司能够及时采取具有针对性的行动。

快速恢复供电…

智能电表能够自动或按需发送有关电表状态的关键信息。这有助于缩短公用事业公司在发生停电时的响应时间，帮助确定停电是由于服务缺陷导致，还是由于客户端问题导致。

更好的电压管理…

使用传统电表，公用事业公司很难准确地知道电网端点的电压大小。智能电表可以充当电压传感器，从而解决了这个问题。这让公用事业公司能够更好地管理电压，从而节省更多能源，削减成本，并降低电网的负担。

物联网支持的公用事业市场上的安全问题

公用事业公司必须实施多种重要安全技术，才能充分利用物联网技术。这些技术包括先进的设备计算平台、边缘计算和远程设备管理。此外，物联网本身的特性也使得它成为潜在风险。因为黑客可以将联网设备转化为远程控制的节点，物联网网络越大，就越容易遭受网络攻击。以太阳能逆变器为例。过去，太阳能逆变器并未连接到全球网络。因此人们没有太多动力去保护它们免受攻击或解决大规模连接问题。但这种情况正在改变，随着太阳能逆变器成为互联网络中的关键组件，逐渐成为恶意黑客入侵电网的新目标。智能电表也存在潜在安全风险。年，波多黎各的智能电表遭受黑客攻击，专家认为此次攻击引起的计费欺诈可让一家美国公用事业公司一年蒙受数亿美元的损失。更糟糕的是，从理论上说，黑客可以导致整个城市停电，或者控制家庭连接的所有智能设备。安全漏洞的现实令公用事业公司的高层管理者十分担忧。他们知道必须实现数字化业务转型，但掌握安全专业知识的员工却少之又少。

更便捷、稳定的连接方式

随着物联网技术的不断发展，并广泛融入公用事业，其应用也趋于多样化。针对不同的应用场景，需要采用不同的连接方式（如Wi-SUN、G3-PLC、NB-IoT等），才能以更高的性价比，更优的稳定性来满足电力公司对电表管理的需求。其中，Wi-SUN传输技术具备远程传输、安全性、可扩展性高、可互通、容易布建、Mesh网状网络等特性，加上低功耗的优势，被广泛应用在智能电表及家庭智能能源管理（HEMS）控制器等通讯装置，非常利于公用事业、表计、能源等需要广域大规模物联网部署的连接。为了进一步推动Wi-SUN的标准化，Arm也在今年加入了Wi-SUN联盟，致力于促进产业链包括芯片设计、设备制造、基础建设、运营商与服务供应商对于Wi-SUN技术的商业计划，以便Wi-SUN技术能更广泛地应用于各项垂直领域。另外，G3-PLC协议可在现有的电网上实现高速、高可靠性、远距离通信，并可在建筑物中进行连接扩展，尤其适合长距离和穿墙的应用场景。基于标准低功耗广域(LPWA)技术的NB-IoT，具有覆盖广、功耗低、连接多等特点，可满足农村和室内的深度覆盖以及超低设备复杂度的苛刻要求。面对不同场景下连接方式的选择，使用统一的设备管理平台来管理的重要性愈发凸显。ArmPelion的设备管理服务支持这种广泛的连接拓扑方式，使电表和网关能够通过低功耗、低延迟的方式进行通信，然后再传递至公用事业服务提供商的云端或本地服务器。

持续创新之路

物联网正在彻底改变公用事业市场。借助智能电表和物联网传感器技术，公用事业公司能够更精确地了解能源需求和使用情况，进而实现更好的负荷管理，优化电能质量，提高整体效率。通过自动维护更新，物联网帮助公用事业公司减少服务来电和能源盗窃情况。随着智能电表的部署，公用事业公司能够收集宝贵的客户数据，这些商业洞察会引导他们做出更明智的业务决策。物联网连接技术的不断创新，也为物联网带来更为便捷、稳定的通信方式，更好地满足电力公司对电表管理的需求。虽然借助物联网，公用事业公司得以从集中式发电企业转型为数据驱动型配电运营商，但安全性仍将是一大关键因素。网络攻击可能导致大规模停电、计费欺诈、数据失窃，这些都是物联网网络保护不周而产生的潜在后果。当全球物联网设备从数百万增加到数十亿时，安全要求势必越来越高。有了正确的安全策略和解决方案，公用事业公司才能继续部署物联网技术，同时优化客户体验和有效管理成本。随着智能电表在全球范围内普及，针对其部署过程中面临技术和通信模型的诸多挑战，Arm给出了绝佳、可操作的解决方案。全球范围内，ArmPelion物联网平台协助智能电表厂商与公用事业部署、连接、确保安全与管理下一代高级计量架构（AMI）。就以智能电表设备制造商海兴电力为例，海兴电力致力于打造一个支持物联网的白标签智能计量生态系统，以满足这一不断增长的全球设备资产需求。海兴电力将ArmPelion物联网平台与符合Wi-SUN标准的连接技术集成到海兴的智能表计产品集与Orca应用服务，不仅为公用事业提供了已验证的设备管理与表计控管能力，运营与维护仍在生命周期内的资产，也提供了极具成本效益的解决方案，成功将智能电表与AMI解决方案业务扩展到包括东南亚、印度、南美与欧洲等新兴市场。这样一个通过物联网技术成功让传统表计转型为智能表计、并且成功扩展业务范畴的案例，值得相关行业一同来学习。

作为计算及互联革命的核心，Arm技术正改变着人们生活及企业运行的方式。Arm先进的低功耗处理器设计已应用于超过1,亿颗芯片的智能计算，Arm的技术安全地为电子设备提供支持，覆盖从传感器到智能手机乃至超级计算的多样化应用。结合物联网设备、连接与数据管理平台，Arm技术帮助客户从互联设备中获得强大且可执行的洞察，从而赋能真正的商业价值。Arm携手超过1,家技术合作伙伴，为从芯片到云端的整个计算领域提供设计、安全和管理方面的技术，并在该技术领域处于业界领先地位。

当然，不止这些，上月在杭州的年表计行业年度大会上，Arm关于Pelion平台的分享引起了参会人员的广泛讨论，鉴于此，环球表计特联合Arm于9月28日（星期一）14:00-15:30举办“ArmPelion与您共创公共事业未来”直播活动。会上邀请了Arm战略市场开发总监ThomasHerbst和Arm物联网服务集团技术专家曾霖为我们带来精彩的演讲。扫描下方



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