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【内容】
本书以物联网与智能电网的发展为基础, 较为全面地介绍了物联网与智能电网的关键技术, 主要包括物联网架构、感知关键技术、通信与安全关键技术、大数据与边缘计算技术、智能电网的优化与运行等, *后分析了我国可再生能源的现状与发展趋势及相应的微电网技术。内容全面, 脉络清晰, 文字通俗易懂, 方便读者自学。本书适合从事物联网、智能电网、电力系统研究、开发及应用的工程技术人员、技术管理人员等, 也可作为高等院校相关专业的师生的参考教材。
【目录】
第*章 概述 / 1 1.1 物联网的基本概念 / 1 1.1.1 物联网的愿景与定义 / 1 1.1.2 物联网的主要特征与面向服务的物联网功能愿景 / 2 1.1.3 物联网机遇 / 4 1.2 物联网架构、元素与标准 / 5 1.2.1 物联网架构 / 5 1.2.2 物联网元素 / 7 1.2.3 物联网标准 / 9 1.3 物联网关键技术 / 13 1.3.1 应用域、中间件域、网络域和对象域技术 / 13 1.3.2 互操作性和集成技术 / 14 1.3.3 可用性与可靠性技术 / 16 1.3.4 数据存储、处理与可视化技术 / 17 1.3.5 可扩展性技术 / 18 1.3.6 管理与自配置技术 / 19 1.3.7 建模与仿真 / 20 1.3.8 标识的性 / 20 1.3.9 安全与隐私 / 21 1.4 物联网在中国的应用与发展 / 22 1.4.1 物联网在中国的主要应用领域 / 23 1.4.2 物联网在中国的发展 / 24 1.5 物联网与智能电网 / 25 1.5.1 智能电网的基本概念 / 26 1.5.2 智能电网中的物联网 / 27 1.6 智能电网中的物联网关键技术 / 29 1.6.1 基于智能电网的物联网架构层次 / 29 1.6.2 智能电网中的物联网关键技术 / 30 1.7 智能电网诞生与政策推动 / 32 1.7.1 智能电网的诞生 / 32 1.7.2 主要国家对智能电网的政策推动 / 32 1.8 智能电网面临的挑战 / 35 1.8.1 信息和通信 / 35 1.8.2 感知、测量、控制 / 36 1.8.3 电力电子与电量存储 / 38 1.9 小结 / 40 参考文献 / 41第2 章 智能电网基础 / 54 2.1 电力系统构成 / 54 2.1.1 电力系统结构 / 54 2.1.2 发电与电网结构 / 54 2.2 电力自动化系统 / 57 2.2.1 电力自动化的目标、新技术与内容 / 57 2.2.2 变电站综合自动化系统 / 60 2.2.3 电力调度自动化系统 / 64 2.2.4 配电网综合自动化系统 / 66 2.2.5 电能自动抄表系统 / 68 2.3 新信息通信技术在电力系统中的应用 / 69 2.3.1 云计算与边缘计算的状态估计架构 / 70 2.3.2 智能电网中的大数据分析 / 78 2.4 小结 / 87 参考文献 / 88第3 章 感知技术 / 91 3.1 智能传感器 / 91 3.1.1 智能传感器的构成 / 91 3.1.2 智能传感器的软件系统 / 94 3.1.3 MEMS / 96 3.2 无线生化传感器 / 97 3.2.1 无线电化学传感器 / 98 3.2.2 无线电子化学传感器 / 100 3.2.3 无线光学传感器 / 101 3.2.4 其他转导机制的无线传感器 / 104 3.2.5 无线化学传感器的挑战与关键技术 / 105 3.3 智能电表 / 106 3.3.1 智能电表的发展与基本构成 / 106 3.3.2 智能电表的构成模块 / 108 3.3.3 谐波对智能电表的影响及智能电表的安全与隐私及攻击类型 / 110 3.4 RFID 与无线传感器网络 / 112 3.4.1 RFID / 112 3.4.2 无线传感器网络 / 115 3.4.3 IEEE 802.15.4 标准及ZigBee 协议规范 / 117 3.4.4 RFID 与WSN 的集成 / 119 3.5 NB-IoT 与LoRa 技术 / 121 3.5.1 NB-IoT / 122 3.5.2 LoRa 技术 / 136 3.6 定位技术 / 145 3.6.1 基于无线信号的定位技术 / 147 3.6.2 基于WLAN 信道状态信息的室内定位技术 / 149 3.6.3 5G 定位技术 / 154 3.7 小结 / 157 参考文献 / 158第4 章 物联网通信与安全技术 / 167 4.1 物联网对通信与安全要求 / 167 4.1.1 物联网通信系统的构成 / 167 4.1.2 对通信及安全的要求 / 168 4.2 无线网络技术及其分类 / 170 4.2.1 物理层技术 / 170 4.2.2 媒质访问控制层技术 / 173 4.2.3 网络层技术 / 179 4.3 物联网的无线通信标准 / 181 4.3.1 超短距离通信标准 / 181 4.3.2 短距离和低数据速率的标准 / 181 4.3.3 WiFi 标准 / 183 4.3.4 低功耗广域网标准 / 184 4.3.5 蜂窝移动通信标准 / 185 4.4 物联网的通信协议 / 187 4.4.1 应用协议 / 187 4.4.2 服务发现协议 / 194 4.4.3 基础设施协议 / 195 4.4.4 其他协议 / 198 4.5 物联网架构的安全 / 199 4.5.1 典型的商业物联网架构 / 200 4.5.2 典型的商业物联网架构的安全功能 / 207 4.6 5G 与物联网 / 214 4.6.1 5G 物联网的能力与要求 / 214 4.6.2 5G 物联网的关键使能技术 / 216 4.6.3 5G-IoT 面临的技术挑战与发展趋势 / 218 4.7 智能电网的通信技术 / 221 4.7.1 通信系统结构 / 221 4.7.2 有线通信技术 / 222 4.7.3 无线通信技术 / 223 4.8 智能电网的安全问题 / 224 4.8.1 智能电网安全挑战和目标及一些相关工作简介 / 224 4.8.2 威胁智能电网安全的技术来源 / 226 4.8.3 清除智能电网安全威胁的参考框架 / 228 4.9 小结 / 230 参考文献 / 230第5 章 智能电网中的大数据与物联网的边缘计算 / 244 5.1 智能电网与大数据 / 244 5.1.1 智能电网的大数据源及大数据分析带来的益处 / 244 5.1.2 智能电网中的大数据应用 / 246 5.2 智能电网大数据分析的技术 / 249 5.2.1 大数据分析的平台 / 249 5.2.2 对电能大数据的分析及其关键技术 / 251 5.3 物联网中的边缘/雾计算 / 253 5.3.1 基本概念 / 253 5.3.2 雾/边缘计算架构 / 256 5.3.3 雾/边缘计算提供的服务 / 258 5.4 物联网雾/边缘计算域内的协议与模拟技术 / 260 5.4.1 物联网雾/边缘计算域内的协议 / 261 5.4.2 物联网雾/边缘计算域内的模拟技术 / 264 5.4.3 安全与隐私 / 266 5.5 小结 / 269 参考文献 / 270第6 章 AMI 与DR 及其智能电网中信息处理的使能技术 / 279 6.1 计量基础设施AMI / 279 6.1.1 AMI 与智能电网 / 279 6.1.2 AMI 的子系统 / 281 6.1.3 AMI 的安全 / 284 6.1.4 AMI 的相关标准和协议 / 288 6.2 需求响应（DR） / 289 6.2.1 DR 基本概念与实施DR 的益处 / 289 6.2.2 DR 中的用户分类及用户域的概念模型 / 291 6.2.3 DR 计划 / 295 6.2.4 DR 的使能智能技术 / 296 6.3 智能电网中信息处理的使能技术 / 298 6.3.1 智能电网中信息处理技术面临的挑战 / 298 6.3.2 智能电网优化模型 / 299 6.3.3 在线电压控制 / 301 6.3.4 在线安全分析 / 302 6.3.5 广域监控、保护和控制 / 303 6.3.6 电力市场预测 / 303 6.3.7 自适应风电预测 / 304 6.4 小结 / 305 参考文献 / 306第7 章 可再生能源与微电网 / 314 7.1 中国的可再生能源与减排 / 314 7.1.1 水电 / 315 7.1.2 风电 / 315 7.1.3 太阳能 / 316 7.1.4 生物能 / 317 7.1.5 其他可再生能源 / 317 7.1.6 中国可再生能源发展的前景 / 317 7.2 智能电网与微电网的集成 / 318 7.2.1 微电网与混合AC/DC 微电网 / 319 7.2.2 混合AC/DC 的组件及其模型 / 320 7.3 微电网的优化运行问题 / 325 7.3.1 微电网的优化运行模型 / 325 7.3.2 微电网的优化运行模型解的概述 / 329 7.4 小结 / 330 参考文献 / 331附录 / 336
