图1 面向智能电网生产应用的物联网架构

图2 面向智能电网用户服务应用的物联网架构

　　笔者认为面向智能电网应用的物联网应当主要包括感知层、网络层和应用服务层。感知层主要通过无线传感网络、RFID等技术手段实现对智能电网各应用环节相关信息的采集；网络层以电力光纤网为主，辅以电力线载波通信网、无线宽带网，实现感知层各类电力系统信息的广域或局部范围内的信息传输；应用服务层主要采用智能计算、模式识别等技术实现电网信息的综合分析和处理，实现智能化的决策、控制和服务，从而提升电网各个应用环节的智能化水平。

　　面向智能电网的物联网将具有多元化信息采集能力的底层终端部署于监测区域内，利用各类仪表、传感器、RFID射频芯片对监测对象和监测区域的关键信息和状态进行采集、感知、识别，并在本地汇集，进行高效的数据融合，将融合后的信息传输至中间一层的网络接入设备；中间层网络接入设备负责底层终端设备采集数据的转发，负责物联网与智能电网专用通信网络之间的接入，保证物联网与电网专用通信网络的互联互通。在物联网中，网络设备之间的数据链路可采用多种方式并存的链路连接，并依据智能电网的实际网络部署需求，调整不同功能网络设备的数量灵活控制目标区域/对象的监测密度和监测精度，以及网络覆盖范围和网络规模。

　　近来，物联网技术的发展突飞猛进，在网络架构、工作机制、传输协议等方面已具备较成熟的理论体系。面向智能电网的物联网从技术方案的角度来讲，网络功能仍集中于数据的采集、传输、处理三个方面，其技术特点总结如下：

　　1) 数据采集倾向于更多新型业务。由于宽带接入技术的支持，物联网应用不局限于数据量的限制，在未来的大规模应用中可以提供更多的数据类型业务，如重点输电线路监测防护、大规模实时双向用电信息采集。
　　2) 网内协作模式的数据传输。以网内节点的协作互助为基本方式，解决数据传输问题。以各种成熟的接入技术为物理层基础，从MAC层以上，通过多模式接入、自组织的路由寻址方式、传输控制、拥塞避免等技术实现节点协作数据传输模式。
　　3) 网内数据融合处理技术。物联网不仅仅是一个向用户提供物理世界信息的传输工具，同时还在网络内部对节点采集数据进行融合处理，是一个具有高度计算能力和处理能力的云计算信息加工厂，用户端得到的数据是经过大量融合处理的非原始数据。

　　2 面向智能电网的物联网信息聚合技术　

　　2.1 物联网信息聚合技术简介

　　物联网信息聚合技术是在传输数据的同时对数据进行处理，传输与融合并行。数据在由采集终端到用户终端的传输过程中，完成了复杂的信息处理流程，而具体的信息处理方法则根据不同的网络应用需求进行设计和实现。

　　网内协作模式的信息聚合以网内节点的协作互助为基本方式，解决物联网的数据传输问题，通过协作模式补偿传感器节点能力和能量受限的问题。目前，对于信息聚合技术的研究从技术手段上来看可分为两个阵营：空间策略的信息聚合和时间策略的信息聚合。

　　物联网中边传输边处理的总体信息聚合策略决定了网络层路由“以数据为中心”的特点，如何选择适合信息处理的最佳传输路径，数据流相遇时是否应该进行融合处理，不同的拓扑结构中如何选择最优聚合点，是数据聚集的空间策略所解决的主要问题。显而易见，数据聚集的空间策略与网络的拓扑结构、数据传输路径存在非常紧密的联系。基于层次的分簇网络是一种适合于网内信息处理的网络结构，在分簇结构的路由协议中，簇首节点则是理想的数据聚合点，所有的簇内节点都会将本地采集到的数据发送给簇首节点。而且簇成员节点因为地理位置比较接近，相关性比较大，数据冗余度相对较高，适宜在簇内进行数据处理以消除冗余。另一种数据收集方法是采用树状的网络结构，以数据融合相关参数为路由启发，生成最优化路由，在数据传输过程中，进行数据融合。提出一种以邻居节点之间的数据相关度为选路标准，便于相关度较高的节点进行数据合并压缩，降低传输能量消耗的路由算法。对大数据量的感知信息在路由过程中的融合处理考虑了融合代价问题，即融合处理和直接转发在能量上的权衡，对数据在传输过程中最优化的聚合点和聚合条件做出详细的决策依据。