近年來,受基礎設施建設、基礎性行業轉型和消費升級等周期性因素的驅動,處于不同發展水平的領域和行業交替式地不斷推進物聯網的發展,帶動了全球物聯網行業整體呈現爆發式增長態勢。貝哲斯信息咨詢報告顯示2022年全球物聯網市場規模達15896.83億元,中國物聯網市場規模達6358.73億元,預計2028年全球物聯網市場規模將增長至50556.12億元, 2022-2028預測期間CAGR將達到21.34%。
巨量的市場需求也推動著物聯網技術不斷迭代創新,例如低延遲、信息實時同步以及智能化的特性,加速了越來越多行業和應用場景的智慧轉型。其中智慧城市作為典型的代表,在物聯網技術的加持下,云計算和互聯網的觸角延伸到了各個角落,形成智慧城市“毛細血管”般的感知網絡的基礎。另一方面,智慧城市相關的政策紅利也在不斷釋放,吸引了大量資本加速投入。根據IDC發布的《全球智慧城市支出指南》,IDC預計2023年全球智慧城市技術相關投資將達到1,894.6億美元,中國市場規模將達到389.2億美元。在這樣的背景下,城市中各個基礎設施的建設項目正在有條不紊的進行,行業各大巨頭紛紛提供了創新解決方案并產出諸多成功的實踐經驗,繪就了新一代的智慧城市圖景。
聚焦能效與安防,打造一體化智慧樓宇系統
節能減排是智慧城市建設的主流。據調查數據,當前城市人口占全球總人口的55%,城市GDP達到了全球的80%,能源消耗占比為全球總消耗的2/3,城市全年碳排放量占全球總碳排量的70%以上。隨著城鎮化的深入,上述數據還會繼續增長。而樓宇則是城市中的高能耗產業,如何在減少能源浪費的同時,保證樓宇的平穩運營,已成為行業發展難題。
通常,傳統建筑中的設備繁多,樓宇系統和能源系統往往各自獨立,企業在以傳統模式管理樓宇時,常會出現管理效率低、數據采集難、能源浪費多等問題。因此,為樓宇打造高效、可持續的運營管理系統成為企業發展的關鍵目標。
在此背景下,企業需要的不再是單純的運維工具,而是能夠全面打通數據價值的智慧樓宇運營平臺。施耐德電氣將數字化和電氣化技術與樓宇管理完美結合,基于EcoStruxure架構與平臺,打造了由互聯互通的產品、邊緣控制以及應用、分析與服務三層架構組成的數字樓宇一體化解決方案,實現從規劃、設計到運營、維護的全方位管理,保障樓宇高效運轉,助力企業實現數據精確抓取、運營一體展現、控制精準掌握和運維高效可靠四大價值。
此外,在AI算法廣為應用的時代,針對高價值樓宇的能源管理需求,施耐德電氣還發布了能效管理數字化產品AIBOX(施慧能)。其具備數字孿生、建模驗證、系統調優和節能監測四大功能,基于數字孿生技術建模和動態仿真,能夠為暖通空調設備與系統提供最優運維策略。結合暖通機理和機器學習技術的灰箱模型,施耐德電氣讓操作技術(OT)具備信息技術(IT)的能力。通過AIBOX運用更加數字化和智能化的手段,真實展示樓宇運營狀態,實現運行狀態的可視化分析和控制,并量化節能收益,幫助樓宇逐步實現節能減碳目標。
始于能效而不止于能效,如何將建筑轉變為可與樓宇使用者交互、向他們學習并最終滿足他們不斷變化的需求的生活環境,同樣是智能樓宇需要實現的關鍵愿景之一,其中典型的應用場景就是安防。傳統的樓宇監控系統存在諸多痛點,例如海量的監控視頻導致原始數據巨大,依靠人工挖掘有效數據過于遲鈍,調用也不夠靈活,應用方對自身智能化升級的訴求不斷增強,對技術手段提升業務效率的需求逐漸增強。
對此,西門子與極視角攜手合作,聯合打造西門子智慧樓宇管理系統,該系統用于監控建筑物周圍的危險人或物,保障區域安全。極視角基于西門子Siveillance VMS開發了目標識別、虛擬周邊、人員統計、電梯間電動車識別等算法,并移植至Atlas 500 智能小站,為西門子Siveillance VMS加上AI智能識別功能,實時監控和預警區域內不安全的行為和狀態,消除安全隱患,提升管理效率。
通過人員、技術和服務的獨特組合,西門子借助數據和AI技術的力量為提高樓宇性能奠定堅實基礎,從智能視頻監控、人員身份管理、闖入和周邊保護到電梯間電動車管控,基于圖像視頻的采集和數據分析,對危險事件迅速響應,為決策者提供豐富的信息依據,確保更快和更有效的部署執行,大大降低人工投入的同時卻提高了服務水平。 ? ?
多角度切入出行環境,加速交通智慧轉型
智慧交通在智慧城市的基礎設施中占據著舉足輕重的地位。隨著居民可支配收入增多,城市中的汽車數量不斷增長,2022年3月已破4億輛,城市交通擁擠問題也隨之而來。為緩解日益嚴峻的城市交通擁堵問題,交通朝智能化發展成為大勢所趨。在《數字交通“十四五”發展規劃》中提出:到2025年,“交通設施數字化感知、信息網絡大范圍覆蓋、運輸服務方便快捷智能化、行業治理線上線下協同、技術應用主動創新、網絡安全保障強有力”的數字交通體系深入推進。
在交通效率方面,城市道路交通擁堵常態化、高速公路節假日擁堵加劇、內河航道利用率有待提高等諸多問題。滴滴出行發布的《城市交通出行報告》顯示,2021年我國主要城市的道路交通擁堵時長在1小時以上,道路交通峰時平均速度低于40km/h。智慧交通的出現為解決這些問題帶來了契機。對此,華為行業感知于2023年面向智慧交管場景重磅發布的AI超微光3.0系列攝像機,采用獨創的ISP4CAR增強算法,通過“AI像素級分割 + AI ISP”的方式,可實現車牌不過曝、車窗大小圖去重度彩紋、車身真彩還原、車內目標清晰的效果,持續打造物理光學+計算成像的極致圖像體驗,為車輛全場景圖像帶來質的突破。
卡口場景攝像機全系列滿足GA/T1202-2022一級補光標準,夜間抓拍有效光照度小于80lx;AI超微光系列電警攝像機在環境光大于10lx場景,可免去外置補光燈,真正實現“無光電警”,節省投資,單路口一年可節能減排1000度電。同時,另一款全新升級的智能交通邊緣ITS800及雙目雷視一體機更是全方位支撐各種業務場景應用,提升交通治理效率。其中獨創的SuperFusion感知融合技術,精準刻畫每一個路口、每一條車道、每一輛車的行為,讓雷視擬合更準應用、更易部署。
另一方面,公共交通同樣面臨著乘客數量日益增加所帶來的挑戰。作為優秀的半導體解決方案提供商,英飛凌另辟蹊徑從公共交通的票務系統著手,推出了CALYPSO move安全存儲器,可用于打造符合Calypso?基礎規范的、簡單易用的非接觸式票務解決方案,讓制造商無須使用磁條、條形碼和專門票據,就能滿足各交通運營商和主管部門的特定要求。
作為Calypso基礎設施的一部分,CALYPSO move安全存儲器采用開放式標準,因而不會被供應商鎖定,有助于實現公平競爭和靈活采購。這款安全存儲器開箱即用,可用于低成本的紙質票據業務,同時滿足交通運輸和訪問系統的高安全性要求。
此外,由于該解決方案還兼容現有的Calypso自動收費(AFC)系統,因而能夠將終端部署和系統升級的成本降低。該存儲器通過了CC (Common Criteria) EAL2+ (Enhanced Basic) 安全標準認證,可以為使用壽命和使用次數有限的票據提供更高的安全性和出色的非接觸式性能。
助推儲能數字化進程,突破能源供給難題
城市的智慧化發展必然依托于高質量的電力系統。但自“十四五”規劃以來,城區范圍內的新能源“長時供電”仍是亟待破解的難題之一。近年來“資源負荷型”城市“拉閘限電”現象頻發;受自然環境與不確定性影響,部分“資源供給型”城市無法在保證自身用電的同時完成購電協議,導致較大的電力供需缺口。儲能,作為一種能夠提高能源供應可靠性和靈活性的手段,無疑是破解該難題的有效技術之一。
在儲能電池的高電壓環境下,對電壓穩定度、充放電穩定度,以及由于發熱帶來的溫度變化變得極為關鍵。而精確可靠的電池荷電狀態(SOC)和健康狀態(SOH)計算可使電池壽命延長10年至20年。在這方面,電池管理系統(BMS)扮演著重要角色,其能夠對內部模塊的大量數據和系統溫度進行精確測量,這對于電池組的充放電與監控至關重要。為此,?ADI(展位號:7.2B336)中國產品事業部推出了面向工業儲能的高精度18通道電池管理芯片ADBMS1818,專門針對儲能應用進行了優化的系統設計。
作為一款多單元電池堆監控器,ADBMS1818可測量多達18個串聯連接的電池單元,具有0~5V的電池測量范圍,總測量誤差小于3.0mV,適合大多數化學電池應用。由于ADBMS1818可在290 μs內測量所有18個電池單元,對于50V電池模塊可以單芯片實現支持。對于儲能應用場景而言,多個ADBMS1818器件串聯便可以同時監測很長的高壓電池串。此外,為了在影響BMS性能之前減輕系統噪聲,ADBMS1818內部集成了16位∑-Δ ADC,也預置了可編程的噪聲濾波器,大大減少了電磁干擾和其他瞬態噪聲的影響。
此外,由于風光伏等新能源與儲能是能源電力系統實現能量轉換、存儲利用的有效途徑,需要高功率功率轉換,ST意法半導體(展位號:7.2B136)提供了許多先進的產品,如VIPerGaN、MasterGaN和ST-ONE、SiC、GaN、G-HEMT、STGAP和STM32G4、快速關斷芯片、高壓MOSFET、IGBT和功率模塊等等一系列非常豐富的產品組合,具備極低的開關品質因數和非常快速的開關轉換,能為用戶打造出更高效、更智能的能源使用解決方案。同時,伴隨著大型儲能項目的大量投產,如何保證大容量儲能電池的本質安全已成為亟待解決的問題。據不完全統計,近10年以來全球發生的儲能安全事故超60起,2021年以來已發生18起。儲能電站的電池堆、電芯、模組等每個環節都可能引發事故。因此,要不斷提升新型儲能設備的能量轉換效率和本質安全水平,加強儲能電站安全管理水平提升儲能電站的經濟效益,建設高質量的新型儲能產業與電子系統。
物聯網為智慧城市提供了堅實的技術基礎,提升著整個城市的感知能力,并使得這種感知更加深入、智能。通過環境感知、城市管網感知、個人健康感知、智能交通的交互感知等,智慧城市才能實現市政、民生、產業等方面的智能化管理。可以說,智慧城市是物聯網的靶心,物聯網是智慧城市發展的加速器。在7月即將開展的2023慕尼黑上海電子展上,眾多深耕人工智能物聯網領域的優秀企業,將展出包括芯片、智能識別、傳感器、區塊鏈、邊緣計算等物聯網相關新技術及解決方案,同時也為行業人士提供思想碰撞的平臺,共同探索萬物互聯新世界。
編輯:黃飛
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