5G确定性网络产业联盟
CEIA | 瓦特和比特在能源互联网中的量子纠缠效应
来源: | 作者:pmo32e887 | 发布时间: 1667天前 | 929 次浏览 | 分享到:

瓦特是什么?

瓦特是国际单位制的功率单位,即每秒转换、使用或耗散的(以焦耳为量度的)能量的速率。当我们说起瓦特,人们就会想起发源于19世纪末、如今无处不在的电力行业,是工业社会和国民经济最重要最基础的产业,基础到了理所当然甚至感觉不到。

比特是什么?

比特是计算机专业术语,是信息量单位,是由英文BIT音译而来,是信息量的最小度量单位,也就是人们常说的IT技术,发源于20世纪40年代,从最早的大如机房、重达30吨的ENIAC电子计算机,到如今人手一部的手机,以及计算能力达每秒上万亿次的超级计算机,IT技术已经深入到社会生活的方方面面,引领人类进入信息时代。

量子纠缠是什么?

当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,这种现象称之为量子纠缠。

可以说,瓦特和比特就像是一对互相纠缠的粒子,你中有我,我中有你,互相影响,不可分割。瓦特是比特的物理基础,而比特反过来深刻地影响着瓦特的发展。

电力是整个工业社会最根本的基础设施,离开了电力,一切ICT高科技都是浮云。20181月,全球最大的消费电子技术展CES正如火如荼地进行中,大会的北厅和中厅突然遭遇停电近两个小时,影响了数百家公司。事后评估表明,事故原因是大雨造成的冷凝导致了电力设施的一个变压器发生跳火。电力对ICT行业的重要性可见一斑。


反过来,IT技术也是电力行业的催化剂和助推剂。进入21世纪,电力行业朝着智能电网和能源互联网的方向发展是大势所趋,具备大带宽、低时延、大连接、差异化和确定性的通信网络是其中不可或缺的关键环节。

瓦特遇上比特:从智能电网到能源互联网

人类驾驭瓦特的过程,就是对比特的探索。当瓦特遇上比特,将给电力行业带来翻天覆地的变化。

回顾电力行业的发展历程,我们不难看到,电力系统本身的发展和演进离不开ICT技术的支撑和发展。电力通信网的技术演进紧跟电信技术的发展路线,从模拟通信、数字通信、光纤到4G5G,支撑着电网从传统电力调度,到自动化调度,到智能电网,再到构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的、更清洁、更坚强、更灵活的能源互联网。

电力网络分为发、输、、配、用五大环节,其中前三个环节对应的通信网被称为电力骨干通信网,在中国基本上已经实现了光纤覆盖。而配电和用电环节的通信网即电力终端接入网,需要一种泛在、灵活、经济、可靠的无线通信技术,而5G除了本身具有的大带宽、低时延、海量接入三大原生特性外,再结合其特有的网络切片、MEC边缘计算等全新技术,可以提供一个面向行业的端到端虚拟专网,是能源互联网的最佳无线接入技术。

能源互联网的场景多样化,其对通信网络的带宽、时延、安全可靠性、接口等需求各不相同,比如差异化的QoS/SLA、确定性能力、安全、隔离、可靠性、独立运营运维能力,即能源互联网对通信网络的三层需求马斯洛模型,这需要5G具备差异化和确定性的网络能力,提供业务可用、安全可信、可管可控的通信网络服务。


比特驱动瓦特:5G确定性网络使能能源互联网

随着通信技术的快速发展,比特在瓦特的发展中将发挥越来越重要的作用,驱动瓦特进入一个崭新的时代。

综合10多个行业、100多个应用场景的解析和实践,行业数字化对5G网络的诉求可收敛为3个维度,即能力可编排的差异化(Differentiated)网络,数据安全有保障的专属(Dedicated)网络,以及自主管理可自助服务的DIY网络,即5G确定性网络。电力是对5G网络需求度最高的行业,属于5G确定性网络最具代表性的典型行业应用方向之一。



5G确定性网络以原生云超分布式架构为底座,以超性能异构MEC和动态智能网络切片为基础,结合5G TSN5G LAN等重要支撑技术,提供“差异化的网络需求+确定性的SLA”。

5G确定性网络在能源互联网中的应用可以分为电力广域虚拟专网和电力局域虚拟专网, 在建网成本和电力高安全高隔离需求之间取得最佳平衡

电力广域虚拟专网以网络切片为核心,联接未联接的终端,解决末端海量接入的通信”卡脖子“问题,作为电力通信专网的补充。“无切片,不电力”已经成为产业共识,电力行业对于切片存在刚需。

电力局域虚拟专网则以MEC下沉为锚点,满足数据不出场站的安全隔离需求,基于5G MEC本地分流的变电站场景将成为下一个热点应用。

瓦特携手比特:依托5GDNA联盟,推动能源互联网产业发展

瓦特和比特互相影响,互相促进,就如同量子纠缠的一对粒子兄弟,共同推动能源互联网走向成熟和壮大。

20196月,5G确定性网络产业联盟在上海成立,国家电网全球能源互联网研究院和南方电网成为联盟能源互联网小组的组长单位,并聚合了以江苏电力科学研究院、浙江电力信通公司、青岛供电公司等为代表的省市电网公司,以南瑞信通、四方继保、江苏方天、广东省电信规划设计院等为代表的行业终端及应用供应商、系统集成商,以及中国移动、中国电信、中国联通、华为为代表的电信运营商和设备商等端到端产业链伙伴,聚焦技术、商业、生态三大产业断点,以终为始、循序渐进,持续推动产业共识,组织开展5G在能源互联网的应用研究,定义5G确定性网络在电力行业的需求场景和关键技术,牵引产业政策和标准,构建良好产业环境,促进商用落地,并取得了一系列阶段性成果。


起步最早的5G+能源互联网项目:早在2017年,国网江苏省电力公司、国网南京供电公司、中国电信和华为就一起合作启动了5G电力切片国家重大专项项目,发布了业界首个5G网络切片使能智能电网产业报告。20194月,各方联合在南京完成了全球首个基于3GPP R15独立组网标准、真实场景、真实终端、真实应用系统的5G电力切片外场验证。

规模最大的5G+能源互联网项目2019年下半年,国网青岛供电公司、中国电信和华为一起打造了国内甚至是全球规模最大的5G智能电网实验网,完成了5G配网态势感知、输电线5G 4K高清视频监拍、5G纵差保护、5G智能分布式FA场景外场测试,并支撑了2019年跨国企业领导峰会5G+保电服务。

应用最全的5G+能源互联网项目2019年底,南方电网、中国移动和华为共同在深圳完成了全球首个面向商用的5G电力切片外场试点,完成了多项业界第一的联合创新,包括第一个端到端的网络切片安全隔离测试、全球第一个5G行业切片管理平台、第一个5G行业能力开放服务平台。

这些全球领先的能源互联网项目也成功入选了GSMA 5G独立组网驱动应用案例集、2020中国5G垂直行业应用案例集等。此外,全球首个5G电力切片商业可行性分析产业报告的发布、基于网络切片和MEC5G电力行业虚拟专网商业模式探索成果也都为能源互联网的发展奠定了坚实的基础。

比特共生瓦特:加速5G能源互联网商用落地

比特和瓦特相互纠缠的故事远没有结束,也永远不会结束,二者相生互补,循环共生。

5G确定性网络在能源互联网中的核心价值有二个,一是面向广域的配用电环节,联接未联接,二是面向局域的发电站/变电站场景,赋能无线化。

未来能源互联网的产业节奏将首先面向配电的大带宽类业务,比如视频监控、电力巡检等,其技术和标准的成熟度较高,有望成为第一批规模商用业务。

其次是面向配电的低时延类业务,比如传统的以三遥(遥控、遥测、遥信)为代表的集中式配电自动化,其时延要求相对较低,预计其商用节奏将快于对时延要求更严苛的智能分布式配电自动化业务。

最后是面向用电的大联接类业务,比如高级计量、配网状态监测等,其商用进度还有赖于低成本5G工业模组和芯片的成熟。

说了这么多,哪里可以看到完整的讲解?

日前,华为5G核心网电力能源行业首席产业发展专家、5G确定性网络产业联盟(5GDNA)能源互联网小组副组长、5G产业方阵(5GAIA)智能电网小组副组长杨晓华在CEIAChina Energy Internet Alliance)能源数字化专业委员会主办的第21期能源互联网大讲堂上做了《比特驱动瓦特,5G确定性网络使能能源互联网》的主题发言。

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