智能交通技術論文范文第1篇
摘要：
現代衛星導航技術逐漸發展成熟，并廣泛應用在現代移動通信、智能交通控制、氣象預報等公共信息服務領域，同時衛星導航技術的廣泛商用、民用也進一步推動衛星導航技術發展。筆者從衛星導航系統的組成與分類入手，對我國衛星導航與通信技術發展現狀進行深入分析，為我國衛星導航與移動通信技術的綜合應用提高理論基礎。
作者：張浩
智能交通技術論文范文第2篇
所謂物聯網, 是指萬物相連的網絡, 并可將其以距離分為短距離通信網絡以及長距離通信網絡。其中, 短距離通信網絡是以藍牙或者WIFI技術為主要手段, 長距離通信網絡以蜂窩通信網絡為主要技術手段, 其涵蓋2G、3G、4G等。而物聯網技術在交通行業的應用較為廣泛, 且具備智能化以及多樣性等特點, 近年來以逐漸變為交通行業不可或缺的部分, 尤其在交通信息服務、車聯網等部分起到重要作用。智能交通行業作為全新的領域, 其與物聯網技術的融合是未來發展的必然趨勢, 同時也會獲得更大的市場價值。
一物聯網技術在智能交通中功能的構建
物聯網的技術框架屬于三層架構體系, 具體微分“云、管、端”三類, 所謂云, 是指各類云平臺, 端是指終端設備, 管是指通信管道, 以通信協議為基礎實現二者的數據傳輸。物聯網應用階段, 終端可以實現信息采集功能, 而管實現信息輸送功能, 云提供強大的計算功能以及對相關數據的處理功能。本文將物聯網在智能交通中的應用概括為以下幾類:
(1) 公共交通監控系統
所謂公共交通監控系統, 其目的在于強化對交通工具的管理, 屬于典型的三層架構體系, 而車輛中所攜帶的信息終端則可以通過GPS等渠道了解車輛的行駛速度以及所在地理位置, 從而給予群眾最優的路徑選擇, 避免耗費不必要的時間。在管側則是通過蜂窩移動通信網絡, 將所獲取的數據傳輸給終端并與用戶進行信息共享。未來的智能交通領域, V2X車際網技術可以將公共交通車輛納入智能交通, 并通過識別不同車輛的運行信息來實現車輛之間的信息交換, 進而降低交通事故的發生, 同時便于公交車輛出行。在云側則是安置公共交通監控管理平臺, 旨在收集信息、發送信息、確定車輛位置、調控車輛并管理行車速度等。
(2) 智能交通信息綜合管理系統
此系統通過監控交通基礎設施的狀態以及附近車輛信息, 同時掌握附近設施與車輛的信息交換, 從而獲取車輛的全部信息、周邊路況信息以及基礎設施信息。獲取上述信息后能提升車輛與基礎設施的協同性, 進而實現降低車輛等待紅綠燈的時間, 及時發布附近的施工信息, 提醒行人過馬路, ETC收費等功能, 從而達到自動化管理的目標, 不僅有效加強交通運行效率, 防止交通堵塞等問題, 同時有效減少交通事故, 保證群眾出行安全。如今, 交通系統已經與V2X車際網技術以及5G蜂窩網絡技術相結合, 其中, 5G技術的信息傳送速度已高達毫秒級別, 能夠加強對通行車輛的保護力度, 同時, 5G網絡的信息傳輸峰值速度高達20 Gbit/s, 連接數密度能夠達到100萬個/km, 遠遠超過用戶以及周邊設施的需求。
(3) 個人車載娛樂系統
娛樂是生活中不可缺少的因素, 車載娛樂系統的出現引領交通領域的發展趨勢, 在中國的汽車日益增多的背景下, 此系統變得更加重要。如今, 車載系統的功能更加多樣化, 涵蓋定位、電腦、通信、廣播、救援等。而物聯網技術的加入使得車載系統能夠融合4G網絡。甚至在未來與5G網絡相結合。滿足用戶的在線導航、路況信息收集、在線看視頻等需求, 提升體驗感。
(4) 無人駕駛系統
二十一世紀, 無人駕駛系統已經成為交通領域最新的技術之一, 但是現有的無人駕駛技術并不成熟, 絕大部分汽車依然處于0級或者1級的水準。根據調查得知, 無人駕駛系統難以突破的重要因素在于網絡, 這是由于它也需要云平臺提供強大的計算能力和存儲資源。由于該系統需要龐大的數據量, 因此必須具備先進的網絡支持, 包括高速貸款以及低延時等功能, 所有現有的4G網絡難以滿足無人駕駛系統的運行, 這也就要求新一代物聯網5G技術以及車際網技術來進行支撐。
二物聯網技術在智能交通中的應用
(1) 在智能交通體系中的應用
智能交通體系的創建可以實現有序疏導車輛的功能, 然后針對形式路徑展開科學規劃, 同時還可以采用虛擬交通燈智能化控制交通信號, 采集不同路段的交通信息, 提升基礎設施與車輛的內在聯系, 最后通過智能交通平臺實現更佳的交通信息化服務。
蜂窩網絡作為車際網技術在智能交通體系的基礎, 可以針對現有網絡基礎設置反復使用, 運營商不再需要安置道路測量儀器等。LTE-V2X的出現能夠妥善解決交通系統內部存在的傳感共享問題, 有效增強探測系統的作用范圍, 進而輔助駕駛員解決交通狀況。此外, 物聯網技術能夠減輕交管部門的勞動量, 為其提供較好的應對措施, 加強對交通事故的管理力度以及效率。
(2) 在車聯網中的應用
物聯網技術在智能交通中的應用包括V2X車際網技術、車輛動靜態身份信息幾何以及行車路徑優化。首先, V2X車際網技術可以實現車輛之間。車輛與基礎設施之間、車間與行人之間的信息交換, 可以有效加快車輛運行信息的采集效率, 同時實現在所有情況下的動態監管, 將自動與手動兩種駕駛模式相融合。其次, 在通行車輛內部放置電子儀器, 實現車輛運動狀態信息與靜態身份信息的有效融合, 提高相關部門對交通系統的管理效率。最后, 通過部分子系統選擇最佳的出行路徑, 先針對目標車輛進行定位, 然后將預計目的地錄入相應系統, 此時的智能系統可以及時提供對應的交通信息, 車輛內部的顯示屏會呈現給駕駛員前方的交通信息圖像, 同時通過箭頭標記處最佳路線, 給予駕駛員便利。此外, 上述措施還能有效減少交通堵塞的可能性, 提高群眾出行效率。
結束語
綜上所述, 物聯網技術作為二十一世紀的高新技術之一, 其與智能交通系統的結合可以創造出智能交通時代, 利用V2X車際網技術以及5G技術將交通基礎設施、互聯網、交通平臺以及車輛完美結合, 提升交通系統組成的內在聯系, 進而加強交通的管控力度以及效率。本文認為, 物聯網技術在未來會打造出車聯網以及智能交通兩種全新的模式, 不僅節約資源, 保護城市環境, 同時實現社會效益與經濟效益的共贏目標。
摘要：物聯網技術作為二十一世紀的高新技術之一, 在智能交通領域發揮著重要作用。本文簡要講述物聯網技術在智能交通中功能的構建以及物聯網技術在智能交通中的應用, 以期加強物聯網技術的研發, 促進智能交通時代的到來, 為群眾出行提供便利, 降低污染。
關鍵詞：物聯網技術,智能交通,交通
參考文獻
[1] 吳錫昭, 周龍君, 陳曉芬.智能交通中3S、物聯網技術集成應用研究[J].測繪與空間地理信息.2016 (07)
[2] 王筱芳.物聯網技術在蘭州市智能交通系統中的應用研究[J].甘肅科.2015 (17)
智能交通技術論文范文第3篇
引入世界前沿科技——物聯網技術，實現應急物資儲備倉庫的“存儲、配送、盤點”三大智能化。浙江嘉興電力局應急物資儲備倉庫作為華東唯一，全國6個應急物資儲備倉庫之一，日前，獲得了國網公司首個“五星級”倉庫。
坐落于嘉興電力綜合園區的嘉興電力局應急物資儲備倉庫建于去年10月份，占地面積14400平方米，是該局根據國網公司和省公司的要求，針對電網應急儲備物資的特點，建成的具有前沿科技的智能化應急儲備倉庫。
物聯網技術的率先應用是智能化倉儲的一大亮點，在該局儲備倉庫內，一件物料從出廠前的信息，如廠家名稱，出廠日期、型號等;到入庫的狀態，如是否通過檢測、驗收，以及檢測數據報告，再到物料出庫后的去向，如該物料用于哪個項目、甚至可以細化到地址和方位等，物聯網技術在倉儲管理中的初步運用，初步實現物料和物料之間的信息交流和通訊，智能化識別、定位為、追蹤、監控和管理。
該儲備倉庫中，大大小小的物料品種都被依次擺放在被稱為“存放單元”，尺寸為1.2米×1米的藍色塑料托盤內，這些看似普通的托盤外側有貼有狀如創口貼般大小的白色小片，那就是電腦記憶芯片，里面記載著托盤中所有貨物的名稱、型號、廠商、檢驗狀態等一系列從出廠、入庫到出庫等所有信息，她成為每件物料的包含身份、狀態等信息在內的電子標簽。
貨物入庫時，貼有電子標簽的托盤載著物品通過RFID射頻系統，進行電子標簽掃描，將自動接收到的數據信號傳輸到電腦進行入庫的數據處理;然后，叉車將物料運送到自動傳輸帶之后，堆垛機將物資自動存放到立體貨架的指定位置，同時入庫單同步進入EAP-SAP管理系統，從而完成物資的入庫流程;出庫時同樣也必須經過射頻掃描，數據自動錄入，一切都是自動的，無須人為干預，實現了物資自動出入庫、自動盤點、自動生成裝車計劃以及運輸車輛實時監控等功能。在該局儲備倉庫，GPS、RFID、OTA等高新傳輸、識別技術在這里隨處可見，物資存儲實現了保管智能化、物資配送智能化、物資盤點智能化。
智能交通技術論文范文第4篇
摘要：文章從智能交通與云計算技術的概述入手，闡述了基于云計算的智能交通系統構成，最后重點論述了基于云計算的智能交通信息采集系統的設計與實現。期望通過該文的研究能夠對促進我國交通運輸業的持續、穩定發展有所幫助。
關鍵詞：智能交通；云計算；系統設計
近年來，隨著我國經濟水平的不斷提升，推動了交通運輸業的發展，作為國民經濟的基礎產業，交通運輸發達與否直接關系到國家的現代化程度?，F如今，我國的汽車保有量逐年增長，由此使得各種道路交通問題隨之顯現，給社會經濟發展造成了不利影響。為改善當前的交通現狀，可對先進的云計算技術進行應用，設計智能交通信息采集系統，對相關信息進行收集，為交通管理部門開展工作提供翔實可靠的依據。借此，本文就基于云計算的智能交通信息采集系統的設計與實現展開研究。
1 智能交通與云計算技術概述
1.1 智能交通
智能交通是指在交通管理系統中通過引入計算機技術、信息技術、控制技術、數據通訊技術、傳輸技術、電子傳感技術等先進技術而建立起來綜合交通運輸管理系統，該系統具備準確性高、實時性強、運行速度快的特點。智能交通系統可實現交通資源的優化配置，提高現有交通設施和交通能源的利用能效，提高交通管理的經濟效益和社會效益。隨著城市化進程的不斷加快，以及道路工程規模的逐年擴大，機動車輛總數和流量也隨之大幅度增加，這就要求交通管理必須運用先進的科學技術手段建立起智能交通系統，緩解城市交通壓力，解決交通運輸的供需匹配問題，提高交通管理的科學化水平。智能交通系統可采集和處理龐雜的交通數據，快速優化車輛路徑，實時發布交通狀況信息，實現對路況的跟蹤監控。當前，智能交通系統已經成為一種適用于交通管理領域、推動交通事業可持續發展的高新技術。
1.2 云計算技術
云計算是以分布式處理、并行處理、網格計算技術為支撐，借助網絡平臺自動拆分計算處理程序，并將拆分后的無數子程序存儲在大量分布式計算機產品中，通過整合大量數據和處理器資源，將其分布在分布式計算機中，實現對數據資源的協同利用。從本質上來看，云計算是一種基于互聯網的超級計算模式，集成了互聯網上的硬件設施及其提供的應用服務，并對硬件設施和應用服務實施統一管理。云計算能夠為用戶提供數據存儲和網絡計算服務，使用戶在互聯網環境下將云計算視為數據處理中心，便于用戶通過云平臺獲取所需的資源服務，降低用戶的信息資源管理成本。
1.3 基于云計算設計智能交通系統的必要性
隨著道路交通事業的快速發展，交通擁堵問題、行車安全問題日益突出，這就要求智能交通系統必須實時采集、高效處理、準確分析、及時發布、海量存儲交通信息，為交通管理部門提供交通管制依據。而云計算具備超強計算能力、信息融合共享、分布式存儲等優點，將其運用到智能交通系統設計中構建起智能交通系統云平臺，有助于提高交通信息獲取的時效性，優化信息采集的全過程，從而增強智能交通系統的信息處理能力。同時，云計算還支持最優路徑誘導、基于GPS的浮動車技術、短時交通流量預測、交通信號控制等功能，可滿足智能交通系統的綜合管控，擴大智能交通系統的功能。此外，云計算具備自動化IT資源調度、高度信息部署等優勢，可將其應用到智能交通系統中解決信息高度處理和信息資源調度問題，推進信息產業和交通管理的融合發展，不斷提升城市綜合交通信息管理的智能化水平，促進交通信息服務產業快速發展。
2 基于云計算的智能交通系統構成
基于云計算的智能交通系統主要包括四個子系統，分別為信息采集系統、數據傳輸系統、數據處理系統、信息發布系統，各個子系統的運行框架如下：
2.1 信息采集子系統
信息采集子系統主要對路況信息進行采集和處理，該系統由無線傳感器節點和無線傳感器匯聚節點組成，其中無線傳感器節點是整個系統的基本組成單元。當無線傳感器節點檢測到信息之后，將信息發送到收發單元，再由收發單元將信息傳送至無線傳感器匯聚節點，由匯聚節點融合計算信息，并將信息輸出。在無線傳感器節點的安裝上，應將其安裝在道路兩邊和遠離信號燈的區域，實時檢測車道上行經的車輛信息以及路況信息，將檢測信息實時發送到匯聚節點。
2.2 數據傳輸子系統
在數據傳輸子系統中，無線傳感器匯聚節點可將道路兩邊傳感器發送的信息匯聚成信息流，并基于HTTP協議向云服務器上傳所有信息，使云服務器上實時存儲道路交通車輛數據。
2.3 數據處理子系統
在智能交通系統的數據處理子系統中可運用云計算的海量數據分析存儲技術、虛擬化技術、海量數據管理技術、云計算平臺管理技術，對數據信息進行高效率處理，使云計算為智能交通系統數據處理提供服務。在數據處理子系統中，要進一步優化算法，通過計算分析海量交通車輛信息和路況信息，得出最優車輛路徑，體現智能交通系統數據處理的實用性。
2.4 信息發布子系統
信息發布子系統主要用于發布數據處理子系統得出的最優車輛路徑信息。在智能交通系統的公眾服務平臺上，可結合信息采集技術、云計算技術和信息融合技術，對車輛信息資源進行挖掘利用，及時通過道路上的顯示屏或廣播等途徑，向社會公眾發布出行信息，使出行信息覆蓋到任意時間點和任意地點，提高信息服務水平?；谠朴嬎愕墓姺掌脚_可實現對數據資源的分布式存儲，為用戶提供多元化的信息服務。
3 基于云計算的智能交通信息采集系統的設計與實現
在基于云計算的智能交通系統中，信息采集子系統是整個系統最為重要的組成部分，直接關系到數據傳輸、數據處理、信息發布系統的有效運行，所以下面對基于云計算的智能交通信息采集系統的設計進行分析。
3.1 設計思路
當前，交通信息資源分散在各個交通管理部門，為了建立起統一的智能交通信息系統，應根據具體情況采用不同的系統設計方案。若已經建成交通管理信息化系統，則智能交通信息采集系統可通過數據同步、數據復制、現有系統集成等方式，統一數據集成口徑，將數據全面匯集到新的信息采集系統中；若未建成交通管理信息化系統，則可通過新建智能交通信息采集子系統，采集來自交通管理部門、交通信息中心及交通信息服務公司的交通基礎數據，對交通基礎數據進行集成、匯聚和綜合處理。
3.2 設計方案
基于云計算的智能交通信息采集系統主要包括以下三個功能模塊。
（1）信息采集模塊。該模塊主要用于采集交通服務的靜態信息和動態信息。其中，靜態信息是指道路靜態數據、客運路線信息等隨著時間變化較為緩慢的交通信息，可從交通主管部門的數據庫中直接導入相關信息；動態信息是指路況動態信息、車輛定位信息、交通事故信息、道路維護信息等隨著時間變化較快的交通信息，可通過安裝無線傳感器、GPS定位裝置、感應檢測線圈等設備進行實時數據信息采集。在信息采集模塊中，數據源和數據采集方式的不同，其采集的數據格式也有所不同，所以需要將格式一樣的數據直接導入到中心數據庫，而對于格式不一樣的數據，則需經過數據格式轉換后再導入中心數據庫。在中心數據庫中，要根據數據類型的不同進行分類存儲。
（2）交通信息預處理模塊。該模塊主要負責對信息采集模塊獲取的交通信息進行實時動態處理，根據實時動態處理結果得出最優路徑，并且保證該路徑是緩解城市交通系統擁堵問題的最優路徑。在交通信息預處理模塊中，主要經歷以下四個數據信息預處理環節：
①動態數據處理。動態數據處理需要對隨著時間變化較快的動態交通信息進行處理，尤其要對關于道路通行狀況的信息進行處理，從而得出用戶易于理解的具體數據。如，某路段某個時間段的車流量、平均車速、擁堵情況等，便于用戶對路況做出直觀判斷。
②數據解析。數據解析需要根據已掌握的道路長度、車道數、道路實時速度、車流量等數據信息，對路線規劃總體情況進行解析，細化道路信息數據，以便在用戶出行前獲取翔實的道路信息。
③短時交通流預測。在短時交通流預測中采用非參數回歸方法對動態導航收集的交通流量信息進行短時預測，經過實踐檢驗，這種算法誤差可控制在10%以下，能夠基本上滿足車輛行駛對動態交通信息的需求，便于道路車輛根據未來短時期內的交通流量變化做出行車路徑選擇。
④最優路徑建議。在道路信息預處理模塊中，不僅可以為道路交通管理部門進行交通管制提供信息依據，而且還能夠為行車路徑規劃提供最優路徑建議。用戶只需在路網中輸入靜態路徑，就可以獲取靜態路徑上的浮動車數據，得出當前最優路徑。
（3）交通信息傳輸模塊。該模塊需要設置統一的訪問接口，通過Internet網站、移動終端、VMS等平臺，將交通服務信息傳輸到智能交通系統的中心數據庫中，并由中心數據庫對交通信息進行處理之后，將其發布到各個交通信息管理平臺。在智能交通系統中，要保證交通信息傳輸與交通信息發布的數據相同步，提高交通信息的實時更新速率。
3.3 智能交通云的構建與實現
在對智能交通信息采集系統進行設計的過程中，需要對計算設備及應用服務進行分層化處理。其中的計算設備層可以借助云計算進行實現，由此可使該系統的應用成為云計算的一種服務模式，即智能交通云平臺。下面對具體的構建方法和實現過程進行分析。
（1）云的實現方法。①最優路徑搜索。本文構建的智能交通云歸屬于私有云的范疇，為實現相關功能，除了要有強大的計算處理能力之外，還應當具備快速響應能力。目前，云端最優路徑搜索算法有兩種情況，一種是靜態搜索，另一種是動態搜索，由于靜態搜索構建的是一條理想的最短路徑，在實際應用中，受各方面因素的影響，很難達到理想的狀態。所以，選用動態最優路徑搜索，以遺傳算法進行實現。
②遺傳算法。該算法是一種具有全局意義的自適應搜索技術，它的理論基礎為遺傳學和自然界優勝劣汰法則，整個計算過程中，包含了與生物遺傳和進化近似的步驟。不僅如此，遺傳算法還具有本質的并行計算特點。由于云端能提供按需的并行運算能力，從而使得該算法在系統構建中的應用成為可能。遺傳算法能從自然選擇機理中，對算子進行抽象化處理，在此基礎上完成編碼字符串的操作。遺傳搜索的每一代當中都含有上一代的最優個體，這樣便可使搜索收斂至全局最優解，進而得到最佳的動態路徑。遺傳算法可從群體的角度出發進行搜索，并且能對若干個體進行同時比較，整個過程較為簡單，通過概率機制進行迭代，擴展性較強，并且還能與其他算法結合使用。
③接口設置。本系統設計的云端平臺以Web Service作為通信協議，返回的本文格式為XML，服務器端的更新頻率為2min一次。
（2）信息采集終端的實現。信息采集終端采用GPS定位技術、移動信息設備定位技術等技術，通過在城市出租車上安裝GPS定位裝置或在私家車的車載導航終端上安裝GPS定位裝置，進而實現對原始動態交通信息的采集。隨著信息采集終端用戶的不斷增多，采集到的交通信息數據準確性也會隨之提升，能夠為智能交通信息采集系統提供更加實時完整的原始數據。信息采集終端是移動通信設備和GPS定位技術相結合的產物，基于云計算的信息采集終端具備以下特點：智能交通采集系統將所有接收到的信息存儲于云端，并由云端完成復雜的交通信息處理和計算，無須增加信息采集終端的運行負荷；信息采集終端不僅是交通信息服務的享受者，同時也是原始交通信息的提供者，使得信息采集終端成了云服務中的重要組成部分；車載的信息采集終端可從云端直接獲取最新的道路交通信息，并且所有電子地圖都可在云端完成更新。
4 結論
綜上所述，我國在智能交通系統方面的研究起步較晚，與發達國家存在一定的差距，很多問題都無法通過現有的技術條件進行解決。而云計算的出現，為智能交通系統的完善提供了平臺。因此，可在智能交通系統的設計中，對云計算技術進行合理應用。本文基于云計算設計開發了智能交通信息采集系統，通過該系統的構建，可為交通管理部門開展相關工作提供翔實、可靠的數據支撐。
參考文獻：
[1] 余潔淋，李春雨.基于云計算的交通管理應用研究[J].電子世界，2018（7）：95-96.
[2] 范中華.高速公路智慧交通平臺與初步應用研究[D].重慶交通大學，2015.
[3] 徐大成.基于物聯網和云計算的智慧園區信息系統的研究與實現[D].西安電子科技大學，2015.
[4] 伊新，宋長亮.RFID在智能交通物聯網系統中的應用[J].傳感器世界，2013（6）：118-120.
[5] 韓歡.基于大數據的智能交通運輸平臺的研究[D].成都理工大學，2014.
[6] 張志遠.基于“云計算”的智能交通系統研究與構建[D].西北師范大學，2011.
[7] 伊新，宋長亮.RFID在智能交通物聯網系統中的應用[J].電氣傳動自動化，2013（12）：145-147.
[8] 鐘學燕，岳輝.成都市智能交通實施框架[J].交通標準化，2013（1）：162-164.
【通聯編輯：代影】
智能交通技術論文范文第5篇
關鍵詞：用戶側;智能電網;J2EE開源框架
作者簡介：葛佳(1981-)，男，河北保定人，保定電力職業技術學院信息工程與管理系，助教;周國亮(1978-)，男，河北保定人，保定電力職業技術學院信息工程與管理系，講師。(河北 保定 071051)
隨著國家電網公司智能電網技術的推進，在智能電網建設過程中，需要大量的智能設備。智能電網包括超高壓/特高壓輸電技術，分布式可再生能源發電技術，高低壓變配電技術和用戶側配電與能源管理系統。
其中智能電網用戶側主要包括智能電器、智能電表、智能樓宇系統和能源管理系統等，是構建智能電網的重要組成部分[1]。為了更方便地紀錄和管理這些設備的使用情況，需要為每個設備配置電子標簽，存儲設備的基本信息，比如購買日期、單價及使用注意事項等，通過射頻識別技術RFID技術獲取這些信息，從而方便快捷準確地完成設備的使用情況登記。
本系統主要包括用電信息采集模塊和家庭能效管理模塊。系統重點關注用電需求側管理，同時考慮將來分時電價和實時電價的實施，為實現“消峰填谷”，最終實現節能減排。
一、系統的主要功能
項目設計為一個智能電網用戶側綜合管理平臺，提高用戶能源的使用效率和智能化水平。系統通過智能電表，智能插座及智能電器收集家庭的用電信息;系統通過傳感器收集信息，對一些電器進行自動控制，比如根據濕度傳感器收集的信息，自動打開和關閉加濕器;根據將來可能實行的錯峰電價，為用戶設計合理經濟的用電模式等。用戶可以通過移動設備(手機、平板電腦等)和互聯網獲取各個智能電器的用電信息，并分析用戶的用電模式是否合理，給出合理建議，同時可以通過移動終端和網絡控制各個智能設備。具體來說主要內容包括：
(1)信息感知技術，通過溫度、濕度、光照等傳感器采集室內的溫度、濕度等信息，數據通過無線通信方式輸入智能終端和計算機，計算機可以實時監控這些信息，從而可以判斷房間是否發生火災等不安全情況。
(2)電能采集，通過無線通訊或寬帶載波通信的方式收集各種智能電器的用電信息，并通過網站和手機等移動終端發布出來，供用戶查詢，能夠分析用戶的用電習慣，給出合理化建議。
(3)家用電器智能控制，根據無線傳感器收集的室內溫、濕度信息和各種電器用電信息，對智能電器進行自動控制，比如當濕度達到一定閾值后自動啟動或關閉加濕器;對普通電器通過智能插座進行控制。根據家用電器的不同耗電特性及分時電價等信息，為家用電器設定合理的用電模式。
(4)基于RFID設備使用記錄管理，為每個設備配置電子標簽，記錄設備的基本信息及使用情況記錄，通過讀寫器獲取并寫入信息，同時將這些信息保存到計算機中。
(5)計算機與各種硬件設備之間的接口程序編寫，獲取和控制各種硬件設備，需要了解各種接口的規范和使用說明，進而完成對這種硬件的控制。
(6)智能終端控制系統，通過智能手機查看傳感器的感知信息和家用電器的用電信息，以圖形或表格等形式為用戶生成報表，并可以對各種家用電器進行控制，設備管理系統的客戶端，智能終端可以手機或平板電腦。
(7)網站綜合管理平臺，與功能(6)相似，是智能終端控制的網絡版。
二、投資回報分析
智能電網用戶側智能設備監測、控制和管理系統系統的投資效益主要在于節能減排，提高現有電力資源的利用率，消峰填谷。
每個家庭前期投入2000元到3000元，每年收益為300元，通過分時電價及合理化建議，則10年可以收回成本，對用電量大的用戶可以由更高的收益率評價投資效益的動態分析法。
凈現值法是將項目在考察期內各年發生的收入和支出折算為項目期初的值的代數和[2]。計算公式：
NPV=-K+(B1-C1)/(1+i)+(B2-C2)/(1+i)+…+(Bn- Cn)/(1+i)n + L/(1+i)
通過凈現值可以直接比較整個項目期內全部的成本與效益，而且它是以貼現為基礎的，考慮了時間因素，從而克服了投資回收期及投資報酬率這兩種方法在評價投資醒目效益方面的缺陷。如果某個項目的凈現值大于0，則該項目是可行的，否則，項目就不可行，應予拒絕。
一個標準家庭計劃支出基本建設資金3000元，每年收益為300元，計算時所用的貼現率為8%，5年后其殘值為3000元。在項目期5年之內，這項投資的效益折成現值應為：P=300 /(1+8%)1 +300 /(1+8%)+ 300 /(1+8%)3 + 300 /(1+8%)+ 300 /(1+8%)5 + 3000 /(1+8%)= 3759(元)
項目期投資費用折成現值為：3000(元)
項目的凈現值為：NPV = 3759- 3000 = 759(元)
當貼現率為6%時，這項投資的凈現值為759元，凈現值大于零。所以，這個投資方案是可行的。
三、技術路線及實現方案
為了保證系統低耦合、高內聚的特點，系統采用分層實現，層與層之間設計接口進行相互訪問，某層的改變不會影響其它層，從而保證層內高內聚，層間低耦合。系統主要分為三層，從下到上依次為：
硬件訪問層：通過智能電表、傳感器和智能插座等硬件設備實時或以一定頻率采集各種信息，并將這些信息插入到數據庫中。
業務處理層：業務層是一個承上啟下的中間層，從數據庫讀取數據，并為表示層提供數據;同時接受表示層的請求，并處理請求或發送到硬件;采用了J2EE技術搭建的五層體系結構：表示層、控制層、服務層、持久層和模型層，并且使用Spring Ioc機制對各層進行組織。
系統表示層：以各種友好的方式展示用戶需要查看的數據，并為用戶提供合理化的建議。它提供用戶交互界面。使用多個包含單顯示頁面的用戶部件，復雜的Web頁面可以展示來自多個數據源的內容，并且網頁人員、美工能獨自參與這些Web頁面的開發和維護。本層使用Struts2開發。
系統安全使用Spring Security2機制，去掉permission，支持resources分組，并支持從resource分組中生成菜單。
系統架構如圖1所示。
系統根據主要功能，劃分為4個模塊。
(1)用電信息采集模塊。模擬電力公司的用電信息采集過程，主要功能有：實時或以一定頻率收集每個用戶的智能電表數據，包括用電量、電壓、電流等;電力公司可以方便地瀏覽每個用戶的用電信息;以短信的方式通知用戶某些緊急情況;用戶登錄后可以訪問自己的用電信息，并完成繳費;瀏覽自己家庭的設備信息，并通過網絡對家庭設備進行控制;了解家庭環境信息。為了方便客戶使用，系統設置Android的手機或平板電腦客戶端，Android系統數據來源于網站，通過HTTP獲取。
(2)家庭能效管理和控制模塊。實時監控各種電器的用電情況;對各種電器進行控制;依據分時或實時電價信息為用戶制定合理的用電模式。這里的主要設備如表1所示。
(3)基于RFID的資產管理模塊。通過RFID技術跟蹤各種電器設備的使用情況;記錄設備的資產情況;在這里使用航天金卡的電子標簽通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據。
(4)硬件訪問模塊。針對各項設備提供硬件設備的訪問接口。
四、結束語
智能電網是當前全球電力工業關注的熱點，引領了電網的未來發展方向，涉及從發電到用戶的整個能源轉換和輸送鏈。本文對于其中的用電側的用戶管理提出了一整套的設計方案。它將再造電網的信息回路，構建用戶新型的反饋方式，推動電網整體轉型為節能基礎設施，提高能源效率，降低客戶成本，減少溫室氣體排放，創造電網價值最大化的能力。
參考文獻：
[1]劉征,呂宏昌,韓志杰.淺談無線傳感器網絡在智能電網用戶側管理中的應用[J].中國電力教育,2010,(19).
[2]李靜.動態分析法中凈現值法的應用[J].商場現代化,2005,(9).
(責任編輯：劉麗娜)