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实现智能电网的前提条件是实现通信技术的智能化，进一步实现各种不同信息相互之间的联系，通过这样的一个智能化通信系统可以建立一个高度的智能电网。也就是说集成度高、灵敏性好，双向快速反应的通信系统是智能电网实现的基础，缺少这样的通信系统的支持，也就无从谈起电网的智能化。因此要建设智能电网，我们首先就必须的建立这样的通信系统。
1.2参数量测技术
在智能电网基本的组成部件中参数量测技术显得尤为重要，智能电网中的各项数据信息可以通过先进的参数量测技术获得，这些信息可以在智能电网的各方面使用。智能电网中使用的是智能固态表计，智能固态表计的好处与作用是可以使电力公司与用户进行很好的双向通信技术，提高包括功率因数、相位关系（WAMS）、电能质量、表计损坏、设备状况和故障的定位、线路负荷、变压器和关键元件停电确认、电能消费、预测和温度等数据。
1.3高级的电力电子设备
目前的电能损耗比较严重，其中电力电子设备的使用是其中原因之一，落后的电力电子设备会损耗相当多的电能。而要提高电能的有效利用率的措施之一便是对电力电子设备的改善。高级、先进的电力电子设备可以为用户提供高质量的电能，提高电能的利用率，能满足各种不同的电力需求。高级、先进的电力电子设备设备技术，可以极大地提高输配电系统的性能，提高功率密度和电力生产的效率。高级的电力电子设备有着重要的作用在发电和输电以及配电、用电的过程中。
1.4先进的电力电子技术
有关研究显示先进的电力电子技术的节能效果可达10%～40%，对电能的控制和变换不在采取传统的方法，而是采取更先进的电力电子器件进行变换和控制。电力电子技术的不断发展，为电能的控制和变换提供了硬件条件。目前对电力系统运行要求的不断提高，导致电力电子技术大范围的应用于电力系统发、输、配、用等各个环节。当前电力电子市场上出现了SVC为基础的柔流输电技术；高压变频电气传动技术；新型超高压输电技术；智能开关同步开断技术和静止无功发生器、动态电压恢复器的电力技术等。
二、智能电网的展望
二、优化当前智能电网信息和通信技术
1完善信息管理技术
在智能电网中，其智能电网信息技术管理之中，主要是包括针对电网信息的采集、分析，以及针对电网信息的显示、管理，可以有效确保信息采集的高准确性。在管理中，可以通过分析智能电网信息客观系统,提升智能电网管理者的分析决策，从而有效提升信息管理水平。同时，对于智能电网信息的显示方面，也应该要具有个性化的服务,以便能够及时满足对于各种不同用户的多样化需求，确保管理安全性。
2确保智能电网的安全运行
应用无线局域网技术，提供身份验证,将无线局域网技术和智能化的电网通信交融,确保电网通信安全，避免电网用户遭受安全问题。智能电网中，在其通信方，应构建专业的网络安全防护队伍，使工作人员可以积极的监督管理网络通信安全；并且，针对智能电网通信中，构建智能化的网络防控体系，可以提早扫除智能电网的安全侵略，确保当前国家智能电网的运行安全。
3完善电网的标准体系
能够在智能电网中，利用无线技术，确立统一标准体系，传输电网信息。规划智能电网,首先，应该它根据智能电网信息的模块功能以及特点，细分国家电网的信息操作以及电网构成特征，将所得信息数据均用于智能电网的通信模块中，有效发挥电网智能化中的信息技术优势。
0引言
当今时代是物联网的时代，人们跟家居设备的互动将会越来越准确便捷，智能家居的一个巨大飞跃发展就是从有线网络到无线通信。在智能家居中，无线通信技术的应用不仅在第一个环节改变了家庭应用的方式，在安装过程中避免了开墙孔，很大的程度上简化了产品设备的调度方式。智能家居系统的安全性和稳定性直接受到无线通信技术优劣的影响。就目前来说，在智能家居的无线通信技术运用中WiFi、Z-Wave、蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、无线射频等五种技术比较常见。下面把这5种技术优缺点和用途进行介绍。
1理论概述
1.1无线通信技术无线通信(Wirelesscommunication)是指利用电磁波信号可以在任意空间中传播并且进行信息交换的一种通信方式。GSM、Infrared(IR)、CDMA2000、Bluetooth、UMTS/3GPPw/HSDPA、RFID、ISM、ZigBee、WiMAXWi-Fi和UWB等是目前主流的无线通信技术。各种各样的无线通信技术的适用频段、调制方式、最大作用距离、数据率和应用领域。数据率越高,作用距离就越短是以上几种无线通信技术的作用距离与数据率最明显的关系。1.2智能家居智能家居(homeautomation,smarthome)是指以住宅为平台，利用安全防范技术、网络通信技术、综合布线技术、音视频技术、自动控制技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的家庭日程事务与住宅设施的管理系统，提升家居舒适性、艺术性、安全性、便利性，并实现环保智能、节能的居住环境。
2主流无线通信技术在智能家居中应用的优缺点
2.1WiFi技术
优点：WiFi技术已经被广泛的应用在我们的日常生活中，它有着较高的传输速率，可以在射频技术指导下实现个人电脑或者手机等终端设备无线方式的有效连接，实现数据信息的高效传输。基于WiFi技术的智能家居产品是很常见的，其优势在于传输速率快，且产品成本低，在生活使用中最为流行。而且，对于用户来说，最方便的智能家居组合就是基于WiFi技术，它可以直接购买设备联网。WiFi是一种以太网无线扩展，成本较低；它有着更高的传输速度，可以达到54Mbps；传输速度很快，甚至可以达到11Mbps。缺点：无线稳定性弱、安全性非常低是WiFi技术最大的问题；其次，相对较高的功耗也是被广为诟病的缺点；最后，就目前的技术来看，16个设备已经是WiFi网络的实际规模的极限，组网能力不高，而实际智能家居系统中的设备远远多于16个，显然生长空间受到了一定的限制。
2.2Z-wave技术
优点：最初的时候，应用于智能家居的无线控制就是Z-wave无线通信技术的技术设计初衷。与其他智能家庭无线通信技术相比，Z-wave无线通信技术传输的数据量较小，传输频率低，保持在865.22-956MHz之间，所以无论是价格还是传输距离都有很大的优势。由控制节点进行分配的独立的网络地址存在于任意一个Z-wave网络中，通信距离范围之内的所有节点都可以被控制。设备完成后进入网内，用户可以使用全功能遥控器，在全触摸屏控制下使用辅助开关状态，对家中所有连接的智能家居进入网电控制。Z-wave无线通信技术可以利用远程网络对家庭中的电气设备实现更有效的监控和管理。缺点：Z-wave无线网络节点的无线节点不多，理论值为256，实际值可能只有150左右，树网络结构的同时，一旦被顶坏的分支，所有的底部的设备可能就无法与网关进行通信。此外，Z-wave无线通信技术无加密技术，安全性很低。
2.3蓝牙技术
优点：蓝牙通信技术作为一种典型的快速跳频短包技术和分布式网络结构，可以轻松实现一对多，点对点的通信连接，在一个2.4GH带的环境中工作，常规建立数据传输率为1Mhps。现在在智能家居中蓝牙技术的作用主要体现在两个方面：一方面，通过蓝牙技术监控用户家中的各种情况，这一监测涉及两部分，一是监测家庭环境，利用远程对用户家庭实现自动调节阳光，湿度和温度等，建立舒适的生活环境。二是监测能源，在这种情况下，具体的能源是指用户的水电，暖气、煤气等，监测家庭能源开关，消除安全隐患；另一方面，蓝牙技术可以实现自动计费服务。蓝牙无线通信技术对用户家庭电表、水表和煤气表等充电设备的流量进行精度监控，并计算出成本消耗。缺点：由于传输距离太短，所以组建庞大的家庭网络对于蓝牙技术来说并不适用，在智能家居的应用中有很明显的限制。
2.4ZigBee技术
优点：ZigBee技术在智能家居无线通信技术中是最常见的，它的性质是一个短距离的双向无线通信技术，具有高容量和低投资、低损耗等明显的优点，并具有自恢复和自组织网络的功能。由于独特的技术设计，ZigBee技术拥有较高的安全性：使用了比银行卡加密系统严格12倍的AES（高级）加密系统，；其次，采用蜂窝结构的ZigBee网络，每个设备可以通过多个方向与网关通信，保证网络的稳定性；每个装置还具有无线信号中继功能，可以中继传输到无线通信信息到1000米远的距离。此外，65300的网络节点容量理论，可以满足家庭网络覆盖的需求，甚至只需要一个主机就可以实现智能大厦、智能小区等的普遍覆盖；最后，ZigBee具备双向通信能力，不仅可以发送命令到设备，该设备还可以把正在进行的状态和相关数据反馈回来。此外，ZigBee采用低功耗设计，可以使用全电池供电，理论上来说，电池的电量足够使用2年以上。缺点：ZigBee技术研发和应用门槛较高，开发难度大，没有技术实力的企业无法涉足，国外的智能家居系统都是在运用这个技术，目前国内只有海尔、小米、紫光物联、深圳聪明屋等少数企业把此技术运用到了智能家居。
2.5无线射频技术
优点：无线射频技术是一种自动识别技术，基本系统主要包含卫星天线、电子标签、阅读器三大部分。电子标签上有可以被唯一识别的电子编码。阅读器通过无线射频的照射获取电子标签的电子编码，并进行识别。卫星天线就是收发无线射频的媒介，负责电子标签与阅读器之间的“交流”。无线射频技术是一种近距离的无线通信技术，具有低成本、低数据速率、低功耗、低复杂度的特点。这种技术应用于智能家居的的优点是，利用点对点的射频技术，实现对家电和灯光的控制，使一部分家居产品无需重新布线，设置安装都很便捷，主要应用于实现对特定电器或灯光的控制，成本较低。缺点：无线射频技术的遥控距离一旦超过一定范围，无线信号就会因为同频信号的干扰而变弱。在智能家居的应用中，无线射频技术的极限距离是30米（室内），如果超过了这个距离，无线信号会减弱，同时易受同频干扰，是无线射频技术最明显的缺点。另外，无线射频技术装置的家居系统功能比较弱，控制方式比较单一，受环境制约明显，只适用于新装修户和已装修户。
3结语
在通信技术以及网络技术飞速发展的今天，万物互联是必然趋势，在未来，人与人、人与物、物与物都会无处不在的互联，任何人、任何物、任何时间、任何地点永远在线，随时互动。物联网时代的智能家居系统必须具备互联互通，单纯的远程控制一下灯光和电器已经不能称为实质意义上的智能家居了，那样只能叫做遥控。智能产业不断发展的今天，在智能家居中如何更有效地发挥无线通信的优势是智能家居研究的重点。
参考文献：
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[2]孙永坚.基于无线传感器网络的智能家居远程监控系统研究与设计[D].吉林大学,2014
[3]徐振福.ZigBee技术在智能家居系统中的应用研究[D].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院,2014
[4]杨长龙.基于蓝牙技术的智能家居控制器的研究与设计[D].北京工业大学,2013
1智能电网概述
智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用。智能电网能够实现数据读取的实时、高速、双向，并通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成，保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。
智能电网可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，具体智能电网智能表现在：
①自愈。通过实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。
②安全可靠。很好地应对自然灾害、外力破坏和计算机攻击，保证人身、设备和电网的安全，自动恢复电网的运行。
③经济高效。优化资源配置，提高设备传输容量和利用率;在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口;支持电力市场竞争的要求，实行动态的浮动电价制度，实现整个电力系统优化运行。
④兼容。能够开放性地兼容各种类型设备，包括集中大电源、分布式发电以及可再生能源，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。
⑤与用户友好互动。实现与客户的智能互动，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。
2通信技术在智能电网中的应用
信息和通信技术是智能电网的核心，决定了智能电网的未来。如我国已在在配电、用电领域，开发了BPL技术，应用于自动抄表、配网管理、用户双向通信等方面，提高工作效率，减少人为差错，加强用户管理。此外，电网管理部门还可以根据回传的用户电能使用数据对全网电能进行合理调配，实现从电量采集及传输、统计查询、线损分析、异常报警、报表生成等一系列远程监控管理工作的全面自动化，进而达到智能控制的目的。
2.1通信技术在智能电网中的具体应用
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。
在应用中，电力系统本质上是能量的传递过程，该过程由发电、输电、配电及用电4个环节组成。调度数据专网等电力专用通信网络已经覆盖了发电、输电、配电等环节，用户侧利用载波方式进行小数据量传输（如抄表）已得到广泛使用。能量管理（EMS）、广域向量测量（WAMS）、电能量计费（TMR）、水调自动化（AWT）、配电网管理系统（DMS）等信息系统为电力系统的正常运行提供了可靠的技术保障，如图：1所示。
图1：智能电网与通信系统的相互关系
智能电网的特征之一是与用户良好的交互，自动抄表（AMR）或者自动测量（AMI）等智能表计及用户侧信息网关成为智能电网的重要领域之一。目前大多数AMR及AMI的解决方案中采用GPRS、RF等无线技术作为通信手段。从发电、输电、配电的通信方式发展看，信息网络传输的是保护、控制、测量数据等综合信息，智能电网的电力通信网络将发展综合信息网络。从信息利用角度看，智能电网的监控从传统电网的基于局部信息向基于全局信息转变，分散在各类信息系统的数据等将通过综合数据平台的方式进行集成，方便不同业务关注人员对各类数据进行应用，实现智能电网的高级分析应用功能。智能电网的信息及通信体系的架构如图2所示.
图2：智能电网信息及通信体系架构
2.2通信技术(网络)在智能电网中应用方案要点分析
网络具有可靠性高、控制灵活、易于维护、扩展方便等众多适合智能电网控制的优点，可显著简化控制设备的连接方式，实现各种异构控制设备的网络集成和信息共享。然而电力系统是分布式、实时系统，各种控制设备的信息差异很大，通过网络传输控制信息将存在时延不确定、路径不确定、数据包丢失、信息因果性丧失等问题。可从电力系统信息的传输特性，网络对电网控制性能的影响、电网的通信系统体系结构的影响等方面入手，研究信息网络在智能电网应用的关键问题。
如果高速双向通信系统的建成，智能电网通过连续不断地自我监测和校正，它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。
智能电网的集成通信系统架构由两部分组成：①主网或高电压等级电力通信，包括智能电网的调度控制中心、管理平台和发电输电网络的通信系统。主要实现全自动化控制过程，强调高可靠、高带宽及传输路由的相对可控，管理层面简单，无人为干预，主要变电站形成多路由多方向互联，保证N-M下的通信要求，用网络的健壮性来满足系统的高可靠性，这部分以下一代光网络通信为基础。②配网和用户侧通信，主要是高、中、低压配电网，包括用户电表和电器等通信系统。其通信形式多样，有光纤通信、无线通信、电力线载波等。
有两个方面的技术需要重点关注，其一就是开放的通信架构，它形成一个“即插即用”的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信；其二是统一的技术标准，它能使所有的传感器、智能电子设备、以及应用系统之间实现无缝的通信，也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解，实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作，才能实现通信系统的互联互通。
从电力通信技术的发展角度看，在智能电网主网架方面，电力通信网络将会延续大容量、高速率、分组化、智能化、宽带化的通信发展趋势，重点发展光缆通信，如光纤复合架空地线（OPGW）、Optical phase光缆（OPPC）、全介质自承式光缆（ADSS）等。建设下一代光网络采用全IP扁平化集中控制的网络结构，实现多点对多点的布局，形成高速宽带、网状网结构的多重传输网络，从而提高控制中心的可靠性。以光传送网络为代表，传输网络与数据网络将进一步融合，增加网络的业务适应性、优先级控制和承运成本控制，提高基础传送网的利用效率。数据网则呈现向IPv6的演进，同时将电信级以太网应用于基础传输网络。技术细节上，基于行为的网络安全技术将业务流量的统计性质与用户行为相结合，建造自适应、高效、高服务质量（QoS）的网络系统。交换方面，软交换是下一代交换网络的控制功能实体，是下一代网络呼叫与控制的核心，IMS作为全新的多媒体业务形式，将满足现有的终端客户更新颖、更多样化的多媒体业务需求。
参考文献
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中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）02-00-03
0 引 言
智能家居是一种居住环境，其基础是住宅，其目的是构建高效的住宅与家庭日程管理系统，其手段是利用网络、布线、音频、自控、安全等一系列技术将家居生活有关的设施集成。
作为一个新兴产业，智能家居还未真正进入成长期，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，在消费者的观念形成后，智能家居市场未来拥有无穷潜力，产业前途无量。正因为如此，越来越多的智能家居生产企业开始投入对行业市场的研究，特别是对企业成长环境和消费者需求变化的深入研究。随着科学技术日新月异的发展，数据通信技术迅速向智能家居渗透。居住环境信息获取和传输技术需要运用适宜的现代通讯手段来实现。按通信技术传输介质的不同可分为有线和无线两种方式。有线通信方式具有系统可靠性高、抗干扰能力强等优点。但传感器与执行机构数量多且分散，导致布线复杂、维护困难。无线通信以组网灵活、无需布线等优点在智能家居中逐渐兴起。智能家居中常见的有线方式有电力载波和以太网等，无线方式则包括ZigBee、WiFi、GSM/GPRS、无线射频技术等，本文对这些通信技术在智能家居领域中的应用进行了综述。
1 有线通信方式
有线通信方式具有稳定、安全和高速等优点，但存在设备移动性差和布线繁琐、布线成本高等不足。常用的有线通信方式有电力载波和以太网等。
1.1 电力载波通信
电力线载波（Power Line Carrier，PLC）是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线就能进行数据传递。
马乐等（2013）[1]设计了基于物联网体系的智能家居系统，以Internet和GSM为远程控制基础，以RF无线射频技术为近程控制手段，以PLC为通讯总线，解决家庭内部点对点高速多媒体数据传输的问题。罗玉平等（2014）[2]设计了基于电力线载波通信的智能家居控制系统，系统以STM32主控制器为核心，内嵌Web服务器，结合GPRS网络、电力载波通信技术以及传感器技术可实现远程智能控制。宣航（2015）[3]开发了基于物联网的智能家居监控系统，该系统基于电力线载波通信技术，以TOP6410开发板为核心，以OFDM调制技术为基础建了智能家居系统的硬件体系结构和软件平台。
1.2 以太网
以太网（Ethernet）首次由罗伯特・梅特卡夫和施乐公司帕洛阿尔托研究中心的同事研制，如今已成为最流行的通信协议标准。以太网可以分为标准以太网、快速以太网、千兆以太网以及万兆以太网。
南春辉等（2013）[4]设计了基于Web技术的嵌入式智能家居系统，通过构建Web服务器对家居设备的工作状态进行记录和控制，内部家居通过以太网相连，以Socket协议与服务器通信。陈玮等（2015）[5]设计了基于Andriod平台的智能家居系统，将云计算中心与路由器用以太网连接，使用内外网通信方式，当家庭宽带不可用时仍能通过内网实现对家居设备的控制。侯维岩等（2015）[6]设计并实现了智能家居网关及其Web控制软件，提出了一种能够同时兼容ZigBee、Bluetooth和以太网，并能方便操作的B/S智能家居控制系统。
1.3 RS-485总线
RS-485是串行数据接口标准，1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
陶莉等（2007）[7]设计了基于RS-485总线的智能家居系统，采用RS-485总线的主从网络实现了以PC机为家庭网关的基于RS-485总线的智能家居系统。徐锋等（2009）[8]设计了智能家居远程控制系统，以ARMLPC2364为核心，由MAX3088构成RS-485接口，不仅可以节省开支，其省电节耗效果也十分明显。刘Z（2010）[9]设计了基于PXA270-Linux的智能家居系统，通过运用RS-485总线接入各种传感器模块的思想，实现了家居安全报警、家用电器及照明系统远程控制。张小贝等（2012）[10]设计了基于嵌入式控制和RS-485的智能家居系统，具有良好的应用性。张玲（2014）[11]设计了基于STM32的智能家居系统，各智能产品通过RS-485总线方式和控制器通讯，具有控制方式多样灵活、模块功能可扩展性强、设备操作简单易行等优点。
RS-485接口具有良好的抗干扰性，按其接口组成的半双工网络一般只需两根连线，长的传输距离和多站能力等使其成为首选的串行接口，但RS-485总线的主从和半双工工作方式难以实现各节点之间的数据交换，且存在效率低、实时性差等问题。
2 无线通信方式
与有线通信方式相比，无线通信网络是一种以数据为中心的自组织无线网络，具有可快速临时组网、拓扑结构可动态变化、抗毁性强、无需架设网络基础设施等优点。常用的无线通信方式有ZigBee、WiFi、GSM/GPRS、无线射频技术等。
2.1 ZigBee技术
ZigBee类似于蓝牙，是一种新生的短距离通信技术。与蓝牙高昂的价格，组网复杂等特点不同，ZigBee成本低、功耗低，且组网方便，因此许多厂商都对其感兴趣。ZigBee遵循IEEE 802.15.4标准，工作在204 GHz的频段上。
运用这种技术将智能家居中的各种电子设备组成一个无线传感网络，从而快捷方便地对居住环境参数进行自动监测，意义重大。辛海亮等（2013）[12]设计了一种基于ZigBee的物联网智能家居控制系统的总体方案，以Linux系统为核心，以ZigBee无线通信技术进行信号传输并以GPRS通信技术进行系统远程监控。高鹏等（2014）[13]设计了基于ARM和ZigBee的智能家居监控网络，在家庭内部通过基于德州仪器CC2530无线收发芯片的ZigBee无线网络将家用电器与其他监控设备连接在一起组成无线家庭网络。庞泳等（2014）[14]设计了基于ZigBee的智能家居改进系统，通过改进的MAC协议与ZigBee数据帧结合，对网内不同数据类型采取针对性处理措施，使系统具有较低的功耗和较高的安全性。季建华（2015）[15]设计并实现了基于物联网的智能家居远程监控系统，同时又以JN5139芯片为核心设计了各ZigBee终端节点，采用星型网络实现ZigBee无线组网。Chatura等（2016）[16]基于ZigBee设计了低复杂度展频智能家居网络体系，提升了共存能力，增强了多径衰落影响下的鲁棒性。Raafat等（2016）[17]基于ZigBee面向残疾人设计了可配置的智能家居控制系统，结果表明，该系统可为残疾人提供更好、更便捷的生活方式。孙正凤等（2016）[18]设计了基于改进ZigBee路由算法的智能家居控制系统，仿真表明，当节点数越多，改进的算法可减少30%的能耗，并且随时间的增长，死亡节点数将降低10%，有效均衡了网络负载。
应用ZigBee技术可通过无线传输方式实现每个节点家居环境控制器与管控计算机的组网及灵活的网络数据传输，提高了智能家居系统的灵活性和可靠性，并大幅降低了成本。
2.2 无线WiFi技术
WiFi （Wireless Fidelity）网络符合IEEE/802.11b协议，由AP（Access Point）和无线网卡组成，组网方式较为简单，具有无线接入、高速传输以及传输距离远等优点。
董思乔等（2015）[19]设计了基于WiFi构建的智能家居控制系统，采用PC机和智能手机作为基本硬件平台，辅以WiFi插座和WiFi智能传感器来实现智能家居控制系统。应闻达等（2015）[20]提出了家庭网络中智能家居设备无限快速连接技术，经测试，无线连接所需时间为10～20 s，连接成功率几乎为100%，明显优于基于多播或广播的WiFi一键配置技术。乔季军等（2015）[21]设计了融合ZigBee和WiFi无线技术的智能家居系统，研究了采集数据的程序开发、单片机系统的底层编程和数据传输校验等软件程序。Wang等（2016）[22]设计并实现了基于iOS的智能家居声控系y，手机通过路由器的WiFi信号向终端发送指令。贾阳静等（2016）[23]设计了基于Android和WiFi通信的智能家居系统，采用具有Android操作系统的智能手机或平板电脑作为家居控制终端，通过无线路由器搭建智能家居系统平台。
智能家居充分利用现有普及的WiFi网络资源，极大地扩展了信号的覆盖面积，组网成本大大下降，加之其固有的传输速度快的优点，在消费者中具有较大普及潜力。
2.3 GPRS/GSM通信技术
GPRS（通用分组无线服务）是一种收费的数据承载业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术，其传输距离远、稳定性较好、传输速度快，一般用于远距离实时通信。
Zhang等（2013）[24]设计了由SMS控制的智能家居系统，通过手机短信发送一系列指令，实现远程监控家居系统。刘练等（2014）[25]设计并实现了基于App的智能家居环境监测系统，传感器将污染气体及PM2.5浓度信息通过GPRS传送到后台服务器。武一等（2014）[26]设计了基于GSM和ZigBee技术的智能家居系统，通过GSM网络实现用户手机对智能家居的远程监控。实验表明，该系统具有功耗低、可靠性高、易扩展、使用方便等优点。曹梦龙等（2014）[27]设计并实现了基于Internet和GSM的智能家居网关，系统重要的报警信息可以通过手机模组以短信的形式及时发送至用户的手机上。R.Gnanavel等（2016）[28]针对老年人设计了无线传感网络智能家居系统，其中，GSM用于紧急情况下向就近医院发送短信。
GPRS/GSM通信方式适合远距离且不具备有线网络情况下的数据传输，采用包交换的优点是在有效数据需要传送时才会占用频宽，还可以以传输的数据量计价，对用户而言，这是比较合理的计费方式。
2.4 RF无线射频技术
无线射频是20世纪90年代兴起的一种非接触式自动识别技术，其识别系统主要由电子标签、读卡器、上位机组成，通过射频信号识别标签并获取信息。
刘杰等（2012）[29]实现了利用433 MHz射频通信技术的智能家居系统，测试结果表明，使用433 MHz射频技术可以很好地解决传输能力和频带资源分配问题。曾艳等（2014）[30]设计并实现了智能家居RF通信模块的问题，测试表明，该无线通信模块能够满足低成本、低功耗和远距离无线传输的要求。曾明如等（2015）[31]设计了基于ARM和nRF905组网的智能家居系统，系统对射频数据传输协议进行了设计，给出了室内多个微控制器的组网方案，万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离控制。曾明如等（2015）[32]设计了基于ARM和RF无线技术的智能家居系统，控制信息以射频信号的形式发送到无线通讯节点或智能插座，试验结果表明，各家电能够响应相应的控制要求。葛阳等（2015）[33]设计并实现了智能家居433 MHz射频通信协议栈，并详细讨论了协议栈的工作原理。
3 常用通信技术比较
上述7种作为智能家居系统常用的通信方式各有特点，在不同的应用场景可以发挥各自优势，扬长避短，也可以将这7种通信方式进行组合，实现高效、远程传输的目的。常见的是将适合近距离的通信方式和适合远距离传输的GPRS/GSM相结合。
有线通信具有高可靠性、速度快、稳定性高等优点。但布线繁琐、成本较高。无线通信方式具有设备移动性好，不需或只需少量布线的优点，但存在易受环境影响和延迟较大的不足。
从发展角度看，无线通信将是智能家居系统重要的研究方向。各种通信方式的性能比较见表1所列。
4 结 语
本文介绍了几种智能家居系统信息传输方式，包括有线及无线传输方式，比较了他们的优缺点，并提出了未来发展的趋势。信息传输是智能家居系统不可缺少的组成部分，合理选择信息传输方式对整个智能家居系统起着重要作用。随着网络技术和通信技术的发展，各种技术相互结合，发挥各自优势。结合后的数据传输技术可实现优势互补，既能充分发挥各种技术的突出优势，又能最大程度发挥整体效应。无线网络是未来的发展重点。
⒖嘉南
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在高速公路来往行驶的车辆中，要想保证车辆可以更加安全的行驶，就需要对行车秩序加以严格的规范，进行高效的监控是十分必要的，这种监控系统的应用可以让人们养成遵章守法的好习惯，保持道路的畅通性，另外，在有些地区中，经常会发生各种气象灾害，加强监控系统的应用，能够对高速公路的车辆行驶情况做到时刻的监控，从而进行宏观调控。本文的最终目的就是为了能够让车辆在高速公路上得到正常的行驶，避免事故的发生，希望在本文的论述下，人们能够对智能监控通信技术在现实生活中的应用更加了解。
1 高速公路智能监控通信技术的概念
首先这种技术主要是由两部分组成的，一部分是中心站，一部分是分站，一般中心站都设置在高速公路的管理中心中，集中接收各方发来的信息，分站的主要工作任务则是要在各个站点接收信息，一个分站一般都要配有一个报警电话以及数据通路，还有监控端口，当高速公路上发生事故时，就可以在第一时间向分站拨打电话进行求救，并且将信息直接上传到中心站中，这样事故就能得到激素的处理，此外，中心站能够利用视频监控的功能随时掌握现场分站的工作情况。
监控通信技术主要是远距离通信，所以是利用光纤进行传输的，在供电电源方面主要采用的是太阳能蓄电池，为了保证太阳能蓄电池的蓄电能力，在不必要的时候可以请求将电源切断，让系统处在一种睡眠的状态中，将耗电量降到最低。监控通信系统主要采用的工作状态是分时工作，四路分站同时进行通话的设置可以达到系统所设定的要求，并且在系统容量方面也得到了极大的降低。在建设规模方面，主要是通过系统容量进行设定的，为了让传输距离变得更远，可以采用光器件提高传输距离。
2 高速公路智能监控中的视频监视系统技术
在高速公路中进行视频监控是一种十分有效的手段，这种手段还具有直观性的特点，在当前的社会生活中已经得到了普遍的应用。在高速公路的重要路段上，一般都会安装这样的监控系统，进行24h的监控，并且以录像的形式传输给监控室，一些重要的图像或者事件也能通过人工的手段进行控制与抓拍，以便在后续的图像管理中得到更加便利的查找。
在高速公路上，监视系统采用的是分布式的构成方式，下面还有许多子系统，以收费站为例，会将收费站来往的车辆随时的进行监控，一旦发现有车辆出现违章或者经过特殊处理的车辆，就会抓拍下来，除了收费站以外，在立交桥与隧道等位置上也安装了视频监控的功能，为了实现更加动态的图像监控提供了极大的便利。
对于超车道的黄牌车自动检测过程中，主要采用了食品检测的方式，另外在行车道上采用的检测方式为雷达检测，还有一些车辆非法占用了应急车道，也能通过视频检测的方式采集到相关的信息。使用高清的摄像机将全景录下来存储在设备中，再由管理中心集中对管理软件进行管理，实现了将全景录像与抓拍图片的相互联系。
3 智能全监控通信的关键技术
3.1 高速公路智能监控
在智能交通监控系统中，一般情况下都会应用闪光灯，这种闪光灯并不具备较大的额定功率，但是相应的却就具有瞬间放电的功能，并且功率还会非常大，在对这一系统进行设计的过程中，就必须要要保证瞬间功率高出系统的瞬间功率，这样闪光灯才能正常的在系统中进行工作。
3.2 视频系统数据传输、控制、存储设备相结合
在高速公路实施智能监控的过程中，大多数的监控都呈现出分散的状态，并且监控的数量也很多，所以如何进行有效的视频存储是一个重点，在智能监控系统中占有重要的地位。在高速公路上的收费站视频与服务区中的视频都应该处在控制室以及相应的服务区范围内，采用视频编码器的方式对视频进行编码，同时对当地的实际情况进行监控，将信号传输到控制中心中。在高速公路收费站上获取的视频要存储在本地设备中。
4 高速公路智能监控通信技术的主要系统
4.1 数据收集系统
在高速公路的智能监控中，数据是整个交通管理中的基本元素，也是各个系统的纽带。这种系统主要是根据系统参数来确定信息采集的周期，通过并行监视的模式来读取分中心的车辆检测器、收费站、紧急电话、限速标志设备的实时数据，它为整个交通系统提供了便利，可以为道路电视监控、调度指挥、车流量检测提供通信服务。
4.2 视频监视系统
这种系统会利用当今较为先进的视频技术，将收费亭、收费车道、广场的道路讯息进行收集，在将收集到的这些数字处理之后，通过信息传输系统将其传送到管理中心，对高速公路上的各种情况进行实时观察，可以帮助管理人员做出相应的管理措施。
高速公路的视频监控系统分为两部分，分别是收费监控和道路监控。其中收费系统主要是对收费亭和收费广场的收费情况，对收费车辆的车型和收费人员的操作流程进行监控。道路监控主要针对高速公路上的高架桥、互通立交等重要露点实行监控，掌握高速公路的交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，对其给予及时引导，最大限度地保证了高速公路安全畅通。
4.3 交通监控系统
交通监控系统主要是收集路段上的外场设备数据、事件数据和高速公路的交通信息等，把收集回来的信息通过TGIS在地图上显示，对信息、高速公路养护和管制等叠加在路线网络中，并且对此进行事故处理、协调和诱导等。为了使这种功能充分发挥，增强调度的自动化程度，还在系统中增添了事件处理功能，这种功能可以将交通事故、天气状况记录下来。
其实，交通监控系统的主要目的就是对交通进行一个诱导。交通诱导好比是一个讯息发送的端口，它通过设置固定的指示牌、可变情报板、信息等设备，发送出及时有效的信息，为车主提供最有效的交通讯息，让车辆在道路上可以舒适、畅通地行使。
在高速公路交通诱导方案里，又分为自动和半自动诱导两种。假如是自动诱导，就会根据情况自动在交通拥堵的地方诱导信息。假如是半自动诱导，系统就要启动中心的联动系统，经过工作人员分析后，确定好诱导方案，通过外场提示给监控中心的值班员，对交通进行诱导。
结束语
综上所述，我国高速公路智能全监控是推动高速公路管理自动化和智能化发展的重要措施。高速公路的交通具有运输流量大、长途车辆多、危险品车辆比例高的特点，所以，这些都对道路通行能力和服务具有极大考验。系统在高速公路监控中的实际运用，对高速公路管理技术手段、降低成本和提升服务水平都有着重要意义。
参考文献
1 近场通信(NFC)技术
近场通信(Near FieldCommunication，NFC)，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器，感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。
NFC采用13.56MHz作为近距离通信频率标准，兼容ISO 14443，ISO 15693、Felica等射频标准。其典型操作距离只有几厘米，运行距离范围在20cm内，数据传输速度可以选择106Kb/s、H212Kb/s或者424Kb/s，将来可提高至1Mb左右。NFC信息传递是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式实现的。
2 电信智能卡
智能卡的名称来源于英文名词“Smart Card”，是IC卡(集成电路卡)的一种，智能卡包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip OpcratingSystem)。卡中数据分为外部读取和内部处理部分，能够确保卡中数据安全可靠。
根据应用的行业来划分，智能卡又可以划分为：电信智能卡，金融智能卡、身份证智能卡、门禁智能卡等。目前我国电信行业总发卡量已超过20多亿张，占我同IC卡发行总量的75％左右。2006年中国联通电信智能卡发行量超过了1.27亿张，中同移动发行量约4亿张。
电信智能卡最初的定位仅仅是承担手机登录网络时的鉴权认证，通常称为SIM卡或UIM卡。随着移动通信技术和增值业务技术的发展，电信智能卡已经发展成为了运营商快速开展增值业务的强大平台。
近场通信技术及应用
1 近场通信技术研究进展
从目前情况看，近场通信相关的主要技术方案包括以下几种。
双界面卡
双界面卡是基于卡片的解决方案，由一个微处理器芯片和一个与微处理器相连的天线线圈组成，集接触式与非接触式接口为一体，两种接口共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。非接触界面由读写器产生的电磁场提供能量，通过射频方式实现能量供应和数据传输。接触界面完全兼容接触式卡片应用系统和读写机具，
通过双界面卡方案实现的移动增值服务，只限于卡模拟方式，例如电子钱包卡、电子票、门禁卡等应用。目前实现方式包括定制手机、低成本天线组件两种方案。
NFC
NFC是基于手机终端的技术解决方案，将NFC控制芯片、非接触式应用芯片(SmartMx)、射频天线集成到手机上。
NFC方案可以实现卡模拟、阅读器模拟、点对点通信三种应用模式，例如支付类应用、票务应用、防伪、广告、数据同步等，
eNFC
eNFC是手机和智能卡相融合的实现方式，将非接触式IC卡应用放在(U)SIM卡中，NFC芯片通过单线通信协议与(U)SIM卡通信，更加符合机卡分离的技术特点。原有的移动通信应用与非接触式IC卡等增值应用由统。的单芯片管理，使得移动运营商可更加安全、简便、有力的对(U)SIM卡以及其中的增值应用进行发行、管理和控制，因此受到多数运营商的青睐。
2 技术标准化
NFC由Philips、Sony两家公司提出后，在2003年12月8日通过ISO/IEC(International Organization forStandardization/InternationalElectrotechnical Commission)机构的审核而成为国际标准，井在2004年]月18日由ECMA(European ComputerManufacturers Association)认定为欧洲标准。目前已通过的标准编列有ISO/IEC 18092(NFCIP-1)、ECMA-340、ECMA-352、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC 21481(NFCIP-2)。
为了推动NFC技术的发展和普及，飞利浦、索尼和诺基亚创建了一个非营利性的行业协会――NFC论坛，旨在促进NFC技术的实施和标准化，确保设备和服务之间协同合作。日前，NFC论坛在全球拥有超过100多个成员，其中包括我国的复旦微电子和清华同方微电子。
2006年8月，NFC论坛正式对外四份关于NFC的技术文件，使NFC有了更清晰具体的实现方向，同时也使NFC技术与手机的结合取得重要进展。这些文件包括数据交格式(NFC DataExchange Format，NDEF)、记录类型定义(NFC Record Type Definition，RTD)，以及与RTD相关的文件与网络资源的基本技术规格(NFC Text RTDTechnical Specification、NFC URIRTD Technical Specification)。
目前仍有NFC的一些标准没有被确定，自2006年 11月USB组织对SIM卡和手机基带间的高速接口进行投票以来，手机中SIM卡与NFC芯片连接的接口标准已经拖延了相当长的时间。国际标准化组织在专注于NFC接口方面的工作，目前仍在进行中。
3 应用模式及国内外案例
近场通信业务支持卡模拟、阅读器模拟，点对点通信三种应用模式。
卡模拟：银行卡，积分卡、各类储值卡、身份识别、门禁、行业卡等应用；
阅读器模式：进行读取标签广告、防伪等应用；
点对点通信模式：提供两个NFC设备之间数据传输、游戏等服务。
近几年时间里，国内外进行了很多有关NFC技术应用的试验，为技术改进和应用推广奠定了很好的基础，其中包括：
日本NTT DoCoMo公司自2004年7月推出基于非接触式IC卡式手机钱包业务，希望用手机钱包逐步替代人们在钱包中放置的所有物品。
韩国SK Telecom公司推出的基于非接触IC卡技术的MONETA业务，利用手机与银行信用卡结合，使用户使用手机进行现场支付业务。
诺基亚推出了新款6131近场通信手机，并进行了关于电子钱包，公交应用、数据业务下载等应用的试验，美国银行试点利用手机提供万事达卡
PayPass应用，法国巴黎公交与地铁系统采用近场通信技术，实现了手机购买车票与扣费乘车，并推出了商用版本的SAGEM非接触手机终端和相应的SIM卡；从欧洲到北美近场通信应用已经从试点工作逐步走向试商用。
2006年6月诺基亚、厦门移动、厦门易通卡公司、菲利浦公司共同在厦门启动中国首个近距离通信手机支付现场试验。使用Nokia3220手机实现厦门易通卡覆盖的公交汽车、轮渡、餐厅、电影院、便利店等营业网点的手机支付。
2007年3月13日正式在上海推出了移动认证业务，这个业务由诺基亚公司和上海质监、上海消防联合实施。执法人员只需持定制防伪应用的近场通信手机，即可随时随地读取烟花爆竹所贴电子标签的全球唯一识别码，并实时上传至防伪服务器与数据库校验。
`2007年5月17日由重庆移动、重庆市商业银行、结行商务有限公司联合发行的长江掌中行卡正式投入商用，它有标准的非接触IC卡和手机粘贴卡两种体现形式，可广泛应用于传统零售业，网络数字产品消费、公用事业代收费业务、智能化管理领域等。
湖北电信目前与武汉天喻合作开发基于小灵通的非接触式IC卡应用，采用应用预置在卡片中的方式，目前已经预置的应用有公交卡、校园卡等。
基于电信智能卡的近场通信技术探索
1 技术方案特点
该方案以SIM卡为核心，应用放在单芯片的SIM卡中，确保了业务完全是由运营商控制并进行有效管理。业务逻辑层与射频RF层分离，业务逻辑由SIM卡管理，而射频由内置于手机的NFC芯片进行管理，采用此方案，可以很容易地将目前已经在Java卡上实现的其他应用，例如银行及公交应用部署在S1M卡上，使SIM卡成为一卡多用的多功能卡。方案特点如下：
以运营商为核心：在这个技术方案中，所有的非接触式应用都存储在运营商发行的SIM卡上，因此运营商可以有效地规划和管理非接触式业务，发挥核心的作用。
多协议支持：手机可以支持卡片模拟及读卡器模式，兼容ISO 1443type A、type B、type B calypso、Felica以及RFID-ISO 15693。
匮电工作模式：即使在手机关机或者电池用尽的情况下，SIM卡中的非接触应用仍然可以正常工作。对于公共交通及小额支付，这是一个非常必要的功能。
多应用支持：SIM卡支持GlobalPlatform(GP)技术架构。这种架构保证了在SIM卡中可以按照一套完整的安全标准创建多个独立的安全域，以存储多种完全不同的应用，例如移动通信、公共交通，电子钱包，票务应用，门禁等。
业务的可移植性及延续性：由于应用信息是存储在SIM卡中，因此在用户更换手机之后，所有的应用都可以继续。
安全性：SIM卡本身的安全机制为存储在卡中的交易提供了一个安全的运行环境，同时，基于GP架构的Java卡更实现了不同应用之间的隔离，有效防止未授权的恶意攻击行为。
开放的解决方案：相关的技术规范均已开放并提交至ETSI。
2 相关技术环节
eNFC芯片组
该芯片组要求支持标准的ISO15693，ISO 14443-A/B、ISO 18092协议，支持读卡器、卡片模拟以及点对点数据传输三种工作模式，支持匮电工作模式。目前已有Inside公司可提供商用产品，NXP公司也将于2007年底提供此类芯片组。
SIM卡
为保证SIM卡上交易应用的安全性以及交易应用的空中下载，按照Global Platform要求实现SIM卡的应用管理架构。为保证应用提供商及可信任的第三方能够独立开发交易应用，SIM卡应同时支持Java卡标准，以保证卡片及应用的互操作性。同时支持单线通信协议实现与eNFC芯片之间的通信，也必须兼容ISO 7816接口保证SIM卡原有移动通信业务的正常使用，并支持多线程操作模式，目前雅斯拓等多家卡商均可提供此类卡片。
手机终端
手机终端硬件上，需集成eNFC芯片及天线，将eNFC芯片与SIM卡的第六管脚相连，以保证eNFC芯片与SIM卡的通信。在软件方面，实现BIP协议以支持SIM卡通过TCP/IP通道与远端服务器进行通信。SAGEM此类手机终端已经在巴黎地铁的试点项目应用。
3 重要技术问题研究
(1)NFC控制芯片与SIM卡通信协议
考虑到与国际规范兼容问题，NFC控制芯片与SIM卡通信协议将采用单线协议。手机上的非接触模块被划分为如下两个部分。
eNFC芯片组：eNFC芯片组与天线一起被设计在手机中，起到一个调制解调器的作用。它主要用来处理射频RF协议本身，将射频信号转换为帧信号从SIM卡上的C6管脚传送到SIM卡中，或者将从SIM卡同一管脚接收到的帧信号转为射频信号。
SIM卡：SIM卡主要用于存储Java应用并处理非接触交易，卡片须支持单线协议并能够与eNFC芯片进行通信。
单线协议本身是一个全双工的通信协议，使用电压和电流调制在SIM卡片及eNFC芯片组之间传输数据。
(2)应用安全机制
整个系统及业务流程遵循GP标准，以满足应用各方对安全性的要求。根据GP标准，卡片内存被分隔为若干独立的安全域，分为如下两种类型。
卡片发行者安全域：负责卡片管理功能，控制其他安全域的生命周期，山卡片发行者(通常是运营商)掌控，
应用提供方安全域：应用提供方可以在自己控制的安全域内下载及安装新的应用。
另外，相关各技术环节对应用安全也有保障。
SIM/UIM卡：按照GP标准实现卡片的应用管理构架，保证卡片上交易的安全性以及应用能够安全的通过空中下载；
受理终端(POS)受理终端需根据应用发行方的密钥管理体系、技术规范、业务流程要求进行定制；
应用发行系统：系统设计符合GP标准，分为卡片发行方、应用发行方系统，采用完全分离的密钥体系，各自独立管理；
手机终端：只作为透明的传输通道，不存储任何与应用发行、电子钱包消费、充值过程相关的密钥、证书，降低被破解风险。
(3)匮电工作模式
【关键词】电力系统 智能电网 通信技术
随着当前资源环境形势日益严峻、能源价格剧烈波动、用电负荷不断攀升、用户供电要求日趋严格，电力行业也因此而面临极大的挑战，推动电力系统建设，使之更为环保、安全、经济成为现阶段国内电力行业建设的一个首要目标。
智能电网的概念最早由欧美发达国家提出，其要求建设经济环保、安全友好以及灵活的智能电网，并就此启动了相关研究与示范。智能电网对于不同能源类型发电方式均能够适应，可协调太阳能、石油、风能、天然气、煤炭以及核能等不同发电方式，有利于降低电网损耗，提高运行可靠性，有效避免大规模停电事故。由此来看，智能电网已成为电力系统在未来的主要发展趋势。
1 智能电网定义与特征
智能电网以电力系统为对象（包括发电、输变电、配电、用户、电力调度以及信息等），研发探索电网控制技术、管理技术以及信息技术，实现三者有机结合，从而以智能交流方式覆盖发电到输电、用电各个环节，对电力生产、输送以及使用予以系统性优化。智能电网特征表现主要包括如下几点：
（1）交互。
（2）自愈。
（3）活跃市场。
（4）互动。
（5）对资产予以优化并保持高效运行。
（6）能够兼容储能与发电系统。
（7）供给优质电能。而要想实现智能电网，技术支撑极为关键。
2 智能电网通信技术
在智能电网建设中，具有实时、高速、集成以及双向特征的通信系统是必要前提和基础，智能电网无法在脱离上述通信系统的前提下实现自身特征，因为智能电网需要通过通信系统实现数据的采集、保护以及控制。所以建立通信系统意味着智能电网建设迈出了最初一步。与此同时，通信系统也必须像电网一样普及到终端用户，从而将电网与通信网有机互联，紧密联系，智能电网由此才能实现其既定目标，体现出主要特征。当前，通信系统的实时集成与高速双向特征使得智能电网成为具备电力以及实时信息交换互动的动态性基础设施，电网供电安全性与可靠性得到提升，同时资产利用率也相应提高，有利于促进电力市场发展繁荣。
智能电网以双向、高速通信系统为基础，进而实现持续性自我矫正与常规监测，从而能够发挥自愈的功能；其对于各类扰动能够给予实时监测，并根据实际情况进行补偿，或者对电流重新分配，确保电网安全运行。而在通信系统中，以智能表计、保护系统、智能电子设备（IEDs）、控制中心以及电力电子控制器等为主的各类技术的应用也在很大程度上提高了电网掌控能力，有利于提升供电服务水平。
智能电网技术领域重点体现在两个方面，首先是开放性通信架构，营造即插即用环境，从而为电网元件提供网络化通信环境；其次是统一技术标准，各类智能电子设备和电路传感器之间能够实现彼此无缝通信，从而使不同设备之间、设备与系统以及不同系统之间实现相互操作功能。就此点来看，电力公司与设备标准制定机构以及制造企业彼此深入合作，确保通信系统能够实现互联互通。
传统电力网络构成中，发电、输电、配电到终端用户之间均彼此独立，属于单一通信体系，一旦出现电力运行事故则无法及时通联信息，对各方面资源也难以做出有效调配。所以构建安全可靠、高速集成的双向通信网络成为智能电网运行的必要基础。
智能电网建设中，集成通信系统主要包括两个部分：
（1）主网通信，覆盖智能电网信息架构调度与控制中心、发电以及输电网络通信系统、管理平台等组成部分。其旨在推动全自动化控制这一目标的实现，重视可靠性较高、可控性传输路由以及高带宽，该部分管理层面相对简单且不会受到人为因素影响，变电站则形成多方向、多路互联模式，从而实现了N-M状态下的通信需求，通过网络固有的坚强性确保整个系统具有高度可靠性。
（2）终端用户侧与配电网通信，此种模式主要为高、中、低压配电网，如电器以及用户电表等各类通信系统，具有多样化的通信方式，例如电力线载波技术、光纤通信技术以及无线通信技术等等。
就电力通信技术发展层面而言，电力通信网络在智能电网主网架上仍然会采取高速率、宽带化、大容量、智能化以及分组化的发展趋势，并且以OPGW、ADSS以及OPPC在内的各类光缆通信为重点。而下一代光网络建设则多以IP扁平化集中控制网络结构为主，在多点对多点的基础上构建网状结构以及高速宽带模式的多重传输网络，控制中心工作可靠性得到提升。在光传送网络的发展下，数据网络和传输网络之间将不断深度融合，从而提高网络业务适应性，增加其承运成本以及优先级控制，基础传送网络固有利用效率也大大提升。与此同时，数据网也逐步演变向IPv6，并且在基础传输网络中引入电信级以太网。而就技术细节而言，网络安全技术将用户行为和业务流量统计性质相互结合，从而构建出高QoS、自适应型以及高效性网络系统。
3 结语
在智能电网建设与发展过程中，通信技术是其重要的基础；随着智能电网的不断发展完善，相信通信技术也将获取巨大发展空间，从而在智能电网建设中得到更为广泛的应用，为智能电网运转提供优良保障。但在实践过程中依然存在诸多问题需要我们去解决，例如基础平台的可扩展性、规范性以及兼容性不足等等。笔者就此探讨了智能电网及其电力系统通信技术，希望有所贡献。
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[3]张强，孙雨耕，杨挺等.无线传感器网络在智能电网中的应用[J].中国电力，2010，43（6）：31-36.
一、智能电网的特点
智能电网是通过先进的传感、测量与设备技术，高效的控制方法以及正确的决策支持系统技术的应用，在高速的、集成的、双向通信网络基础上实现电网的升级，使电网更加安全、可靠、经济与环保，因此也被成为“电网2.0”。与传统电网相比，智能电网的稳定性和兼容性都较强，在传输信息的过程中，保证网络结构的高效运行，并能够兼容多种形式的数据，从而发挥智能电网的综合功能。在电网发生巨大的扰动如自然灾害、极端的天气条件等情况下，仍能保证对用户持续供电，而不至于发生大面积停电的现象。此外，智能电网具备一定的自愈性，能及时修复网络结构自身存在的漏洞，并具有一定的安全评估能力和强大的预警防控能力，从而有助于网络结构的运行。智能电网还具有运营成本低、经济效益好的特点，能够较好的实现资源的优化配置，支持电力市场的运营[1]。
二、智能电网信息和通信技术的关键问题
2.1设计层次模型
在智能电网的层次模型中，存在通信网架层、数据应用层、电网设备层等四个层次，各层次间如果未能做到有效的结合，便难以发挥智能电网的整体功能。由于智能电网系统结构较为复杂，设计人员在设计智能电网时，应注重对每个模型的分析，通过对功能构造、操纵特点等方面的详细分析，设计出合适的模型，从而对每个模型加以结合，发挥出智能电网的优势，更好地为广大用户提供服务。
2.2构建标准体系
智能电网系统复杂、设备众多，如果缺乏完善的信息及通信标准体系，未能保证各部分之间的有效协调，便难以发挥至智能电网的优势。随着时代的发展，传统的智能电网体系逐渐难以适应高流量信息传递的要求，因此必须设计出一套标准的智能电网体系，对网络结构进行优化调整，在简化网络结构形式的同时，提高网络体系的运用效率，从而增强网络体系的实用性，创造出更高的经济效益。
2.3加强信息系统安全防护
传统的安全防护通常集中于电网稳定、设备安全等物理方面的安全，对信息方面的安全缺乏重视，对信息系统的脆弱性和风险性缺乏有效的评估，在信息系统受到威胁时缺乏相应的应对能力，对重要系统的可靠性和敏感信息的安全性缺乏足够的重视，从而出现一系列的信息系统安全防护问题。应对信息安全予以足够的重视，安排专业的工作人员对网络安全采取足够的保护，设置相应的防御体系，制定应急处理方法，在系统安全受到威胁时能够及时的处理，从而保证智能电网的有效使用[2]。
2.4及时更新设备
随着智能电网的广泛应用，用户数量的增加，社会通信用户流量也在不断的增长，因此必须及时的更新设备，对现有的通信设备采取升级处理，从而保证智能电网能够有效的发挥作用。电网企业在运营期间，应及时的引进国外先进的信息和通信技术，更新相应的设备，完善智能电网的功能，从而更好地发挥智能电网的优势，实现企业利益的最大化[3]。
2.5构建信息和通信技术体系
在电力系统运行过程中，发电和用电都是其中重要的部分，通过对信息和通信技术体系的构建，使通信网络能够广泛的运用到这两个部分的各个环节中，比如以自动抄表和自动测量的智能方式取代传统的人工抄表和测量的方式等，实现电力系统的智能化管理。智能电网的模式从局部信息的监控实现对整体信息的监控，使分散在各个类型系统中的信息得以系统集成，从而满足用户的各种需求。
0引言
电力通信技术在电力系统中占据重要的地位，是维持保障电力市场有效运转的条件和基础。智能电网的发展还存在一些诸如安全性、稳定性等方面的问题。电力通信技术在智能电网中的应用，能够为电力系统提供一定的保障。电力通信技术的应用能够有效提高电力通信的质量及水平，保障电网能够安全、稳定的发电及供电，推动智能电网实现有序发展。因此，应当重视电力通信技术在智能电网中的应用，积极的探索电力通信技术在智能电网中应用的新领域。
1电力通信具体的技术
1.1通信网络技术
电力行业作为我国经济命脉型的行业，通过电力技术的不断改造创新，电力通信网络得到了快速的发展，在业务量方面，其质量和数量都发生了较大的变化。电力通信中的微波电路以及光纤线路距离都得以加大。电力通信也由原来的语音通信网发展成了具备电力收费智能化、电力调度自动化以及继电保护智能化的信息系统基础性的通道。增强电力科学管理的水平，重视电力通信网络技术的检测，及时发现电力问题，保障电力系统的健康运转。
1.2光纤通信技术
光纤通信技术是电力系统中运用最广泛的技术。所谓光纤通讯技术是一种传输形式，它是以光导纤维为传输的媒介，对多种不同类别的信号进行传输。光纤通信技术不仅载荷量大，而且安全性也高，已经在人们生产生活中广泛应用，充分表明了其具备较高的使用价值。光纤通信技术的制作材料是电气绝缘体，运用多芯组成的光缆充分保障通信质量，减小所占空间。
1.3智能电力设备技术
该项技术又包括了电力电子技术、储能技术以及智能感应技术。电力电子技术方面，智能电网发展中会有许多的分布式能源接入其中，一定程度上影响了输电系统的稳定性和安全性。为解决这类问题，在接入智能电网之前，要对所产电能进行电力电子技术方面的处理。因此，智能电网的发展会较大规模的用到电力电子技术。电力电子技术能够有效提高点的质量水平和发电的效率，还可以提高用电的效率，节约电能、降低耗损。储能技术方面，在传统的电力系统中，由于受条件限制，电能是不能进行存储的。储能技术的发展为电能存储提供了可能。间歇性能源（风能、太阳能等）的波动性影响电力系统的稳定性，这时储能技术的应用就能大大降低这种波动。另外，储能技术还可以较好的运用到电力系统中的削峰填谷中。智能感应技术方面，智能电网作为大规模复杂化的系统，为保障其正常运行，需要对该系统进行全面的监测。这一监测过程的有效实施离不开智能感应技术的支持，变电技术应接入必要的无线感应器或光纤感应器，利用这些智能感应技术对智能电网设备的温度高低、湿度大小以及设备位置进行监控。
2电力通信技术在智能电网中的具体应用分析
该技术在智能电网中具体应用体现在4个不同的方面，如新能源方面、配电方面、变电方面以及输电方面。
2.1新能源方面
在传统的电力系统中，大多需要依靠不可再生的能源维持电力系统的有效运转。智能电网的出现和运用，使得许多的可再生性能源得到开发和利用，改变了传统电网运用单一不可再生能源的缺陷。电力企业也在加大对新能源利用的研究，使可再生的新能源能够运用到电力通信中。应当科学的确定电力通信的接口，利用电力通信系统对电压等进行有效智能化的控制。新能源的发电过程中，利用电力通信技术实现对功率和电力管理的启动及控制，形成科学的新能源需求管理体系。
2.2配电方面
电力通信技术在配电方面也同样是十分必要的。配电网络是智能电网主要的组成部分，不同于以往传统的电力系统，智能电网拥有较强的灵活性、较高的可行性以及较好的适合性。为确保电网高效的运作，应当运用智能化的技术对电力出现的故障进行分析和解决，排除电网内的安全隐患。电力通信技术的应用还能对配电系统的优化、兼容以及集成产生较好的效果。
2.3变电方面
智能变电站是智能电网中的终端设备，它为电力通信技术的应用提供不可或缺的条件。在智能电网中，电力通信技术是对智能变电站进行控制、对数据监控进行安装。智能变电站通过传感及智能控制技术，以智能设备、信息平台等为基础条件，将实时性的监测数据利用电力通信技术传输至集控中心。依照集控中心的命令进行相应的调节，提高智能电网的安全性、稳定性。
2.4输电方面
与传统电力系统相比，智能电网的容电量较大，耗能也低。目前国内智能电网主要是采用可再生的能源资源维持正常运行。这对于电力系统的工作人员来说，便于对电力跨区域的具体情况进行优化配置。电力企业依据电力通信技术的具体应用状态，深入研究智能电网的运输能力和监控能力，从而保障电力输送实现高效化及安全性。例如，电力企业在监控电力输送过程中，会利用智能化的通讯手段及时准确地掌握智能电网的相关状况，同时依据接收到的信息进行及时科学的处理电力通信技术在应用过程中存在的问题。
3结论
电力通信技术在智能电网中逐渐得到广泛的应用，成为智能电网发展的重要影响因素。电力通信技术在智能电网的新能源、配电、变电以及输电等方面得到充分的开发和利用，使电力信息技术的水平得到不断地提升，促进了智能电网更加高效、安全地运转。所以，加强电力通信技术的发展变得更为重要，电力企业也应当加大对电力通信技术的研究，积极探索出更多适合于智能电网健康发展的新领域、新方面，推动电力企业可持续的发展，促进智能电网更好地为社会的生产和生活服务。
在过去，有线通信技术的使用需要进行沟槽施工、电缆架设等，需要电力企业投入大量的建设资金。而无线通信技术的使用则省去了很多地面施工经费，只需要在信号接收点安装一下信号接收器就可以了，大大降低了通信的资金，成本较低。
2.无线通信技术具有安装方便、工期短特点。
在有线通信的施工过程中，通信设备的安装环节复杂，施工周期也较长。与之相比，无线通信的安装比较简单，工期也短，能够在较短的时间内满足人们对信号传递的需求。
3.无线通信技术信号适应性强。
从信号强度来说，有线通信会受到地理位置等因素的影响给用户带来很多麻烦，而无线通信则很少受到外界因素的制约，信号的适应性更强。
4.无线通信技术扩展性大。
目前，我国经济发达地区已经普遍采用无线通信技术，但是在落后地区依旧采用的是有线通信技术。今后，随着经济社会和科学技术的发展进步，通信技术和通信设备将会在更大程度上得到发展，这就使得我国无线通信技术在将来也拥有更大的扩展空间。
二、无线通信技术在智能配电网中的实施要点分析
目前，无线通信技术已经在很多地方的智能电网中得到广泛应用。从现有的技术条件来看，我国目前智能电网中运用的无线通信技术主要包括3G技术、WLAN技术、WMN技术以及LMDS技术等，这些无线通信技术的应用在保证信号的稳定传递方面发挥着重要作用。下面，我们就对这些无线通信技术在智能电网中的应用进行分析。
1.3G技术的应用。
当前，3G技术已经形成了包括链路预算和传播模型预算以及计算机仿真在内的一套建网理论，并在很多地区得到了的大规模的商业应用。由此可见，3G技术网络技术已经具有相当多的实践经验，为智能配电网提供了成熟的技术支撑。
2.WLAN技术的应用。
WLAN技术是传统有线网络的延伸，通过射频技术来进行数据信息的发送和接收。现在，WLAN技术也逐渐走向成熟，WLAN产品也已经开始进行批量生产，为智能配电网提供物质帮助。但是，WLAN技术的应用过程中在数据安全方面存在一些隐患，需要做好防范工作。
3.WMN技术的应用。
与3G技术和WLAN技术相比，WMN技术是一种新兴的技术，它不仅在无线宽带的接入中发挥着重要作用，而且可以与数据和图像采集结合在一起对目标实行数据采集和监控等，现在已经在工业、交通以及环境检测等领域中得到广泛应用，也为智能配电网的构建提供技术支持和保证。
4.LMDS技术的应用。
在智能电网中，LMDS技术是一种固定宽带无线接入应用技术，它通过毫米波进行数据传输，从而在一定范围内提供数据、视频以及数字双工语音等业务，是智能配电网中一种很好的宽带固定无线接入解决方法。
