論物聯(lián)網在能源行業(yè)低碳發(fā)展中的作用

李鴻鵬

[摘 要] 物聯(lián)網是指通過射頻識別技術、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程的信息，與互聯(lián)網結合形成一個巨大的網絡。物聯(lián)網仍然是以互聯(lián)網為核心，互聯(lián)網為物聯(lián)網的載體，物聯(lián)網是互聯(lián)網的延伸和擴展，其目的是實現(xiàn)物與人或物與網絡的連接，方便識別、管理和控制。節(jié)能減排、資源循環(huán)利用、發(fā)展低碳經濟是我國企業(yè)未來的發(fā)展方向。物聯(lián)網與企業(yè)生產運行相結合是新一代信息技術研究的一個方向，本文主要論述物聯(lián)網在能源行業(yè)低碳發(fā)展中的作用。

[關鍵詞] 物聯(lián)網；能源；低碳；安全

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 01. 032

[中圖分類號] F270.7；TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）01- 0059- 02

物聯(lián)網是指對于任何物體，在任何地點、在任何時間都可以用互聯(lián)網的方式互聯(lián)。物聯(lián)網的泛在化性質為低碳經濟發(fā)展提供了強有力的支撐。通過物聯(lián)網在智能交通、智能家居、智能環(huán)保等多個方面的應用，人類將能夠以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活，從而促進低碳經濟的發(fā)展。

1 物聯(lián)網未來的發(fā)展展望

我國物聯(lián)網產業(yè)未來發(fā)展有四大趨勢：細分市場遞進發(fā)展，標準體系漸進成熟，通用性平臺將會出現(xiàn)，以及技術與人的行為模式結合促進商業(yè)模式創(chuàng)新。

（1）盡管物聯(lián)網的思路已經相當成熟，但使其變成現(xiàn)實的工具仍滯后，尤其是在網絡協(xié)議和技術的統(tǒng)一方面。目前網絡協(xié)議還沒有開放，已經有很多公司建議開放通信協(xié)議，一旦協(xié)議開放，將使物聯(lián)網向前邁進一大步，同時將會帶動電子行業(yè)、軟件行業(yè)和通信行業(yè)的發(fā)展。而這些產業(yè)鏈的任何環(huán)節(jié)都會形成相應的市場，加總在一起的市場規(guī)模就相當大，可以說，物聯(lián)網產業(yè)鏈的細化將帶來市場的進一步細分，造就一個龐大的物聯(lián)網產業(yè)市場。

（2）物聯(lián)網是跨行業(yè)、跨領域、具有明顯交叉學科特征、面向應用的信息基礎設施，其標準的建立需要各行業(yè)分工協(xié)作、密切配合。物聯(lián)網標準需要以應用為主導和牽引，需要通信行業(yè)積極配合。從橫向上考慮，需做好各行業(yè)和部門間的協(xié)調合作，保證各自標準相互銜接，滿足跨行業(yè)、跨地區(qū)的應用需求；從縱向上考慮，需確保網絡架構層面的互聯(lián)互通，做好信息獲取、傳輸、處理、服務等環(huán)節(jié)標準的配套。特別要加強各個物聯(lián)網相關標準化組織之間的協(xié)調溝通，建立及時有效的聯(lián)絡機制，使其明確各自定位和范圍，共同做好物聯(lián)網標準體系建設。

（3）物聯(lián)網應用的多樣性、分散性和缺乏管理等問題制約著物聯(lián)網的發(fā)展。物聯(lián)網要連接和管理的對象包括靜止的和移動的末端設備及各種資產，這些設備連接上傳感器等感知設備成為網絡中的節(jié)點。基于物聯(lián)網的網絡特點，利用通用網管的思想設計通用型物聯(lián)網綜合信息管理平臺時，可以將各種異構的系統(tǒng)和分布式資源進行整合，以實現(xiàn)管、控、營一體化，從而構建物聯(lián)網運維系統(tǒng)，為建設低碳、智能、節(jié)約型社會提供技術支撐。

2 石油行業(yè)中物聯(lián)網的應用

石油企業(yè)在生產過程中會產生很多污染物質，通過物聯(lián)網技術和環(huán)保設備的運用，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控企業(yè)生產過程中所產生的污染物。節(jié)能減排、資源循環(huán)利用、發(fā)展低碳經濟是我國企業(yè)未來的發(fā)展方向。

2.1 發(fā)展低碳經濟面臨的形勢

低碳（low-carbon）是指較低的溫室氣體（二氧化碳為主）排放。而低碳經濟是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導下，通過技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產業(yè)轉型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經濟發(fā)展形態(tài)。低碳經濟的實質是實現(xiàn)低能耗、低污染、低排放的經濟發(fā)展模式。要實現(xiàn)這一艱巨目標，必須借助于新的技術手段和創(chuàng)新管理方式。積極采取措施，一方面在本企業(yè)開展節(jié)能降耗；另一方面，利用通信網絡的能力和信息技術的創(chuàng)新，與相關行業(yè)合作，不斷探索，充分發(fā)揮信息技術特別是物聯(lián)網在低碳經濟中的作用。

2.2 物聯(lián)網技術在低碳經濟中發(fā)揮著重要作用

（1）物質世界的信息數(shù)字化。首先對信息和數(shù)據(jù)的采集獲取，然后通過數(shù)模轉換技術將物質世界豐富多彩的信息轉變成為可以電子傳輸?shù)摹?”、“1”信號，最后通過有線/無線網絡將數(shù)字信號進行傳送與存儲。通過傳感器、RFID等物聯(lián)網技術可以實現(xiàn)隨時隨地獲取信息，極大地豐富了人們觀察世界的手段和方式，節(jié)省了人力和設備投入，提高效率。物聯(lián)網對物質世界的信息數(shù)字化過程不僅擴展了人類對自然界的認識和管理，同時也大大降低獲取和傳遞信息的能耗。

（2）對物體控制的遠程化。以往對物體的控制大多限于本地化、局域化。物聯(lián)網技術借助互聯(lián)網和現(xiàn)代通信網的泛在化，使對物體的控制可跨地域達到任何有需求的地方。遠程控制類的應用更能體現(xiàn)節(jié)能減排的功效，更適用于點多面廣、資產分布廣泛的部門，特別是對于偏遠地區(qū)設施的數(shù)據(jù)采集，如石油采油機、電力設施等。這類應用同樣因為節(jié)省大量人員和資源投入而有效減少碳排放。

（3）安全生產物聯(lián)網。企業(yè)在實際的生產過程中，可以將傳感器裝入各種生產設備中，從而實現(xiàn)對生產環(huán)境中各方面的安全狀態(tài)信息的感知，構建系統(tǒng)、多元、開放的綜合網絡監(jiān)管平臺，實現(xiàn)實時控制，從而對安全生產水平的提高起到積極的促進作用。

2.3 低碳物聯(lián)網應用主要困惑

（1）對低碳物聯(lián)網建設的條件、作用及建設與運維模式等認識不足。由于環(huán)境問題本身的復雜性，信息種類繁多且數(shù)量巨大，需要通過低碳物聯(lián)網提高環(huán)境管理、決策的水平和能力，才能推動各類環(huán)境問題的有效解決。目前，很多部門關于物聯(lián)網建設和應用的認識還有很多誤區(qū)，如對物聯(lián)網對低碳事業(yè)的推動作用及其應用范圍的認識不深入、不全面；對低碳物聯(lián)網的建設模式、管理與實施方法、風險規(guī)避策略方面缺乏準確的認識；同時，對系統(tǒng)建設后的運維模式沒有清晰的思路，難以保證建設完成后系統(tǒng)持續(xù)可用，發(fā)揮其應有的作用。需要在正確認識我國生態(tài)環(huán)境所面臨問題的基礎上，深入理解低碳物聯(lián)網建設及應用對生態(tài)文明建設和探索低碳新路徑的作用與意義，思考低碳物聯(lián)網建設的要求和方法。

（2）低碳物聯(lián)網建設缺乏有效的統(tǒng)籌規(guī)劃。低碳物聯(lián)網應用建設涉及要素多、范圍廣，業(yè)務復雜、投資規(guī)模較大，同時，環(huán)境污染治理和質量管理都需要跨地區(qū)、跨部門的多方協(xié)作，因而統(tǒng)籌規(guī)劃尤為重要。目前，企業(yè)的應用系統(tǒng)大多是獨立建設，在數(shù)據(jù)共享、業(yè)務協(xié)同方面缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，導致重復建設、“信息孤島”現(xiàn)象比較嚴重，數(shù)據(jù)利用程度低，決策支撐作用有限，使建設效果大打折扣，投資效益不高、資金浪費嚴重。需要高起點規(guī)劃低碳物聯(lián)網應用的業(yè)務關聯(lián)關系，前瞻性地設計系統(tǒng)總體框架，體系化分析建設需求，以統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標準等方式保障信息共享，降低信息化建設風險，控制建設經費，保證進度和質量。

（3）物聯(lián)網應用范圍尚遠不能滿足環(huán)境保護需要。在工作中，進行有效的污染防治既要控制污染源，還要控制污染面。通過污染源自動監(jiān)控等系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對污染點的控制，控制范圍只是需要控制內容的一小部分，還比較有限。同時，通過低碳物聯(lián)網可以監(jiān)測污染程度、監(jiān)控非法排放，但對目前一些不在指標監(jiān)控范圍內的環(huán)境要素，如重金屬、土壤污染等，還無法實施有效監(jiān)控。而目前環(huán)保工作考核要求面上達標，在低碳物聯(lián)網監(jiān)測數(shù)據(jù)的應用方面，需要不同物聯(lián)網的信息共享與業(yè)務協(xié)同，結合環(huán)境監(jiān)測、氣象等數(shù)據(jù)分析原因、追溯源頭，目前這些方面的應用較少。因此，低碳物聯(lián)網應用從范圍、要素到關聯(lián)應用等各方面都還遠不能實現(xiàn)對環(huán)境保護的全面支撐。

（4）管理機制與物聯(lián)網應用需求不匹配。目前，環(huán)境污染常常是多地域共同造成的，但目前的管理方式是轄區(qū)負責制，同時，法規(guī)、法律對區(qū)域間環(huán)境問題處理的規(guī)定還不夠健全，影響了污染治理效果。低碳物聯(lián)網技術和應用的快速發(fā)展，對管理機制和方式方法提出了新要求，完備的監(jiān)測監(jiān)控體系建立后，需要構建一個信息共享的平臺，通過準確的數(shù)據(jù)和有效信息共享，打破行業(yè)、行政區(qū)域的限制。實現(xiàn)通過技術創(chuàng)新不斷推動管理創(chuàng)新。

（5）支撐低碳物聯(lián)網應用的產業(yè)鏈建設不成熟。支撐低碳物聯(lián)網建設和應用的產業(yè)鏈涉及芯片設計制造、傳感器生產、智能分析儀表、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、網絡運營等眾多環(huán)節(jié)。目前我國在芯片設計制造等方面技術相對薄弱，相關技術研發(fā)水平和標準制定工作比較落后，難以有效支撐低碳物聯(lián)網的高效發(fā)展。同時，支撐物聯(lián)網的發(fā)展需要產業(yè)鏈各方的合作及不同行業(yè)間的合作，當前我國物聯(lián)網產業(yè)還缺乏產業(yè)主導者來協(xié)調產業(yè)鏈各方的緊密合作，引導產業(yè)健康、有序發(fā)展。此外，感知設備的市場秩序尚需規(guī)范，數(shù)據(jù)準確性和有效性有待改善，亟需智能化工具來處理設備的動態(tài)故障。

（6）人才的質與量都與低碳物聯(lián)網建設與應用需求存在較大差距。低碳物聯(lián)網建設與應用是環(huán)境保護業(yè)務與信息通信技術融合發(fā)展的系統(tǒng)工程，需要大量既了解業(yè)務又懂信息技術的復合型人才，目前各級環(huán)保部門幾乎都存在缺乏復合型信息化領軍人物、技術人員數(shù)量不足的問題，這與低碳物聯(lián)網大規(guī)模建設、大范圍應用相矛盾。因此，各級環(huán)保部門需要在全面加強低碳物聯(lián)網應用能力建設的同時，加強復合型高端人才的引進、培養(yǎng)與儲備工作。

3 低碳物聯(lián)網應用的對策建議

3.1 重視低碳物聯(lián)網應用，將其作為低碳發(fā)展的基本支撐和關鍵環(huán)節(jié)

首先，提高各級領導、特別是一把手的認識，深入理解低碳物聯(lián)網對生態(tài)文明建設和探索低碳發(fā)展新路徑的作用和意義，將低碳物聯(lián)網建設和應用納入經濟建設和城市發(fā)展的規(guī)劃中；其次，制定各種法規(guī)政策，完善組織管理制度，制定資金保障和人才發(fā)展策略，制定行動綱要，保障低碳物聯(lián)網建設效果，擴大應用范圍；第三，創(chuàng)造良好的建設和應用氛圍，通過宣傳、培訓等各種方式使環(huán)保部門、企業(yè)、公眾都認識到低碳物聯(lián)網對于環(huán)境保護的重要作用，關注并支持低碳物聯(lián)網的建設和應用。

3.2 注重統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設計，明確低碳物聯(lián)網建設方向與路徑

合理的統(tǒng)籌規(guī)劃與科學的頂層設計是保障低碳物聯(lián)網建設和應用得以順利實施、有效運行的前提。首先，需要通過科學的統(tǒng)籌、有效的設計，明確建設方向，確定低碳物聯(lián)網建設的總體框架和推進策略，準確劃定低碳物聯(lián)網應用建設的范圍，并通過層層分解降低建設的復雜性；其次，通過規(guī)范引導、標準先行，把握建設重點，避免重復建設，詳細規(guī)劃建設任務與實施路徑；最后，還需要把頂層設計上升到戰(zhàn)略高度，保證頂層設計的落實，這是低碳物聯(lián)網應用建設成功的必要保障。

3.3 建立資金保障機制，確保低碳物聯(lián)網應用可持續(xù)發(fā)展

在低碳物聯(lián)網應用建設過程中，要建立長效的資金保障機制，將低碳運維費用納入財政預算，支持低碳物聯(lián)網建設。特別重要的是需要保證后期運營有足夠的資金投入，可采用政府財政支持和市場化運作相結合的方式，以保障低碳物聯(lián)網能持久穩(wěn)定地發(fā)揮作用。

3.4 立足低碳物聯(lián)網應用，培育壯大相關產業(yè)，加強人才儲備

在低碳物聯(lián)網應用建設過程中，要通過適當?shù)恼吆拓斦A斜，培育壯大相關產業(yè)，同時鼓勵產學研各方積極參與，開發(fā)適合低碳物聯(lián)網應用的低成本、高可靠性產品，尤其是傳感設備。同時，加強人力資源建設，通過人才培養(yǎng)、引進和儲備，保證有充足的高端人才、綜合性人才投入低碳物聯(lián)網的建設。

目前，人類環(huán)境、氣候問題頻發(fā)，自然災害不斷，影響國家的可持續(xù)發(fā)展。低碳經濟需要靠高技術來支撐，從這種意義上來講，物聯(lián)網對發(fā)展低碳經濟的作用十分重要。互聯(lián)網已經改變了整個人類社會，我們應抓住機遇，重視物聯(lián)網的發(fā)展，將物聯(lián)網技術應用于環(huán)境保護與低碳經濟發(fā)展、實現(xiàn)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的雙贏。

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