移动物联网 之 家电节能 （1）

本系列文章结合时下正热的“物联网”概念，介绍实现“家电节能”的一套解决方案。本部分讲述“物联网”和“家电节能”的概念，并给出了时下的应用场景。

1.移动物联网

    物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。

    物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

    物联网可以分为三个步骤：第一，对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；第二，需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；第三，将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。

    目前，随着3G在我国的应用，移动互联网时代已经到来。通俗的说，移动互联网就是移动通信和互联网二者的有机结合。与PC相比，移动设备有其不足之处，如屏幕大小、处理能力、数据存储等方面，都受到限制。但是，移动设备也有PC无法比拟的优点，小巧轻便、通讯便捷。既然互联网已经延伸到了移动设备，那么，移动设备也必然是物联网的组成部分之一。随着移动设备的发展，其接口也越来越丰富，有线的如USB，无线的如Wifi、Bluetooth、红外、RFID、ZigBee，虽然有些是需要中间件的支持，但是市场上早已存在集成RFID和条形码扫描器之类的移动设备。正是因为有了这么多的接入技术，使得移动设备在物联网中可以扮演重要的角色。

2.家电节能

    随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性，节能减排也是目前大多数国家正在采取的有力措施。

    家电节能是节能减排中的重要组成部分，其目的是促进实现科学用电，节约环保的和谐理想环境。具体来说，家电节能是一套家庭用电节能自动化解决方案，对家庭用电情况进行建模分析，甚至可以移植到工业用电方面，对工厂的用电设备进行监控，统计和分析。

    家电节能是智能家居的一部分，家电设备嵌入传感器（温度、湿度、耗电情况等等）以后，就成为了物联网中的一部分。在家电节能方面，微软已经有一个解决方案上线，地址是www.microsoft-hohm.com，但是目前仅仅是美国本土的用户才能享受免费的服务。其过程是，创建自己的账户，然后在网页上输入一些家庭的基本情况，包括建筑类型、材料和家电的使用情况，然后Hohm会给出一份Energy报告，同时给出节能的建议，除此之外，还可以在Hohm community上和其他用户分享经验，同时学习其他家庭的节能方法。

3. 应用场景（User Scenario）

    这里我们给出几个应用场景，包括商店导购、家庭和Office用电分析、楼宇和社区用电监控、智能电网等等。

3.1 商店导购

    通过插座与一个小型pad 实时显示出用电器的用电情况，通过图表等分析出用户所使用电器的各项指标与节电情况。

3.2 家庭和Office用电分析

    通过安装家庭智能插座，收集电器用电信息，并上传到服务器进行分析，可以分析出该家庭或Office用电习惯，通过图表等形式展现出来。

3.3 楼宇和社区用电监控

    以家庭、各个Office用电分析为基础，借助“云计算”技术的运用，为数以亿计的各类用电设备的实时动态管理创造可能。

3.4 智能电网

    就传统的电力行业产业链来说，首先由发电站发电，然后通过电网把它输送到变电站，再经过变电站输送到千家万户的家庭里。要把电网变成一个智能电网，第一步先从智能电表这一个环节开始。通过安装家庭智能插座，收集家庭用电器用电信息，并且与能源供应商的收费系统联网，完成计费收费缴费等一系列工作。

参考链接：

http://baike.baidu.com/view/1136308.htm

http://baike.baidu.com/view/1168245.htm

www.microsoft-hohm.com

声明和致谢：本项目由北京邮电大学微软技术俱乐部成员施炯、曾阳和叶周全完成，感谢微软亚洲研究院对本项目的资金支持，感谢MSRA UR李贝、张静和王春晖。