物联网技术应用的三大关键领域现状

近年来，受基础设施建设、基础性行业转型和消费升级等周期性因素的驱动，处于不同发展水平的领域和行业交替式地不断推进物联网的发展，带动了全球物联网行业整体呈现爆发式增长态势。贝哲斯信息咨询报告显示2022年全球物联网市场规模达15896.83亿元，中国物联网市场规模达6358.73亿元，预计2028年全球物联网市场规模将增长至50556.12亿元， 2022-2028预测期间CAGR将达到21.34%。

巨量的市场需求也推动着物联网技术不断迭代创新，例如低延迟、信息实时同步以及智能化的特性，加速了越来越多行业和应用场景的智慧转型。其中智慧城市作为典型的代表，在物联网技术的加持下，云计算和互联网的触角延伸到了各个角落，形成智慧城市“毛细血管”般的感知网络的基础。另一方面，智慧城市相关的政策红利也在不断释放，吸引了大量资本加速投入。根据IDC发布的《全球智慧城市支出指南》，IDC预计2023年全球智慧城市技术相关投资将达到1,894.6亿美元，中国市场规模将达到389.2亿美元。在这样的背景下，城市中各个基础设施的建设项目正在有条不紊的进行，行业各大巨头纷纷提供了创新解决方案并产出诸多成功的实践经验，绘就了新一代的智慧城市图景。

聚焦能效与安防，打造一体化智慧楼宇系统

节能减排是智慧城市建设的主流。据调查数据，当前城市人口占全球总人口的55%，城市GDP达到了全球的80%，能源消耗占比为全球总消耗的2/3，城市全年碳排放量占全球总碳排量的70%以上。随着城镇化的深入，上述数据还会继续增长。而楼宇则是城市中的高能耗产业，如何在减少能源浪费的同时，保证楼宇的平稳运营，已成为行业发展难题。

通常，传统建筑中的设备繁多，楼宇系统和能源系统往往各自独立，企业在以传统模式管理楼宇时，常会出现管理效率低、数据采集难、能源浪费多等问题。因此，为楼宇打造高效、可持续的运营管理系统成为企业发展的关键目标。

在此背景下，企业需要的不再是单纯的运维工具，而是能够全面打通数据价值的智慧楼宇运营平台。施耐德电气将数字化和电气化技术与楼宇管理完美结合，基于EcoStruxure架构与平台，打造了由互联互通的产品、边缘控制以及应用、分析与服务三层架构组成的数字楼宇一体化解决方案，实现从规划、设计到运营、维护的全方位管理，保障楼宇高效运转，助力企业实现数据精确抓取、运营一体展现、控制精准掌握和运维高效可靠四大价值。

此外，在AI算法广为应用的时代，针对高价值楼宇的能源管理需求，施耐德电气还发布了能效管理数字化产品AIBOX（施慧能）。其具备数字孪生、建模验证、系统调优和节能监测四大功能，基于数字孪生技术建模和动态仿真，能够为暖通空调设备与系统提供最优运维策略。结合暖通机理和机器学习技术的灰箱模型，施耐德电气让操作技术（OT）具备信息技术（IT）的能力。通过AIBOX运用更加数字化和智能化的手段，真实展示楼宇运营状态，实现运行状态的可视化分析和控制，并量化节能收益，帮助楼宇逐步实现节能减碳目标。

始于能效而不止于能效，如何将建筑转变为可与楼宇使用者交互、向他们学习并最终满足他们不断变化的需求的生活环境，同样是智能楼宇需要实现的关键愿景之一，其中典型的应用场景就是安防。传统的楼宇监控系统存在诸多痛点，例如海量的监控视频导致原始数据巨大，依靠人工挖掘有效数据过于迟钝，调用也不够灵活，应用方对自身智能化升级的诉求不断增强，对技术手段提升业务效率的需求逐渐增强。

对此，西门子与极视角携手合作，联合打造西门子智慧楼宇管理系统，该系统用于监控建筑物周围的危险人或物，保障区域安全。极视角基于西门子Siveillance VMS开发了目标识别、虛拟周边、人员统计、电梯间电动车识别等算法，并移植至Atlas 500 智能小站，为西门子Siveillance VMS加上AI智能识别功能，实时监控和预警区域内不安全的行为和状态，消除安全隐患，提升管理效率。

通过人员、技术和服务的独特组合，西门子借助数据和AI技术的力量为提高楼宇性能奠定坚实基础，从智能视频监控、人员身份管理、闯入和周边保护到电梯间电动车管控，基于图像视频的采集和数据分析，对危险事件迅速响应，为决策者提供丰富的信息依据，确保更快和更有效的部署执行，大大降低人工投入的同时却提高了服务水平。    

多角度切入出行环境，加速交通智慧转型

智慧交通在智慧城市的基础设施中占据着举足轻重的地位。随着居民可支配收入增多，城市中的汽车数量不断增长，2022年3月已破4亿辆，城市交通拥挤问题也随之而来。为缓解日益严峻的城市交通拥堵问题，交通朝智能化发展成为大势所趋。在《数字交通“十四五”发展规划》中提出：到2025年，“交通设施数字化感知、信息网络大范围覆盖、运输服务方便快捷智能化、行业治理线上线下协同、技术应用主动创新、网络安全保障强有力”的数字交通体系深入推进。

在交通效率方面，城市道路交通拥堵常态化、高速公路节假日拥堵加剧、内河航道利用率有待提高等诸多问题。滴滴出行发布的《城市交通出行报告》显示，2021年我国主要城市的道路交通拥堵时长在1小时以上，道路交通峰时平均速度低于40km/h。智慧交通的出现为解决这些问题带来了契机。对此，华为行业感知于2023年面向智慧交管场景重磅发布的AI超微光3.0系列摄像机，采用独创的ISP4CAR增强算法，通过“AI像素级分割 + AI ISP”的方式，可实现车牌不过曝、车窗大小图去重度彩纹、车身真彩还原、车内目标清晰的效果，持续打造物理光学+计算成像的极致图像体验，为车辆全场景图像带来质的突破。

卡口场景摄像机全系列满足GA/T1202-2022一级补光标准，夜间抓拍有效光照度小于80lx；AI超微光系列电警摄像机在环境光大于10lx场景，可免去外置补光灯，真正实现“无光电警”，节省投资，单路口一年可节能减排1000度电。同时，另一款全新升级的智能交通边缘ITS800及双目雷视一体机更是全方位支撑各种业务场景应用，提升交通治理效率。其中独创的SuperFusion感知融合技术，精准刻画每一个路口、每一条车道、每一辆车的行为，让雷视拟合更准应用、更易部署。

另一方面，公共交通同样面临着乘客数量日益增加所带来的挑战。作为优秀的半导体解决方案提供商，英飞凌另辟蹊径从公共交通的票务系统着手，推出了CALYPSO move安全存储器，可用于打造符合Calypso 基础规范的、简单易用的非接触式票务解决方案，让制造商无须使用磁条、条形码和专门票据，就能满足各交通运营商和主管部门的特定要求。

作为Calypso基础设施的一部分，CALYPSO move安全存储器采用开放式标准，因而不会被供应商锁定，有助于实现公平竞争和灵活采购。这款安全存储器开箱即用，可用于低成本的纸质票据业务，同时满足交通运输和访问系统的高安全性要求。

此外，由于该解决方案还兼容现有的Calypso自动收费（AFC）系统，因而能够将终端部署和系统升级的成本降低。该存储器通过了CC (Common Criteria) EAL2+ (Enhanced Basic) 安全标准认证，可以为使用寿命和使用次数有限的票据提供更高的安全性和出色的非接触式性能。

助推储能数字化进程，突破能源供给难题

城市的智慧化发展必然依托于高质量的电力系统。但自“十四五”规划以来，城区范围内的新能源“长时供电”仍是亟待破解的难题之一。近年来“资源负荷型”城市“拉闸限电”现象频发；受自然环境与不确定性影响，部分“资源供给型”城市无法在保证自身用电的同时完成购电协议，导致较大的电力供需缺口。储能，作为一种能够提高能源供应可靠性和灵活性的手段，无疑是破解该难题的有效技术之一。

在储能电池的高电压环境下，对电压稳定度、充放电稳定度，以及由于发热带来的温度变化变得极为关键。而精确可靠的电池荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）计算可使电池寿命延长10年至20年。在这方面，电池管理系统（BMS）扮演着重要角色，其能够对内部模块的大量数据和系统温度进行精确测量，这对于电池组的充放电与监控至关重要。为此， ADI（展位号：7.2B336）中国产品事业部推出了面向工业储能的高精度18通道电池管理芯片ADBMS1818，专门针对储能应用进行了优化的系统设计。

作为一款多单元电池堆监控器，ADBMS1818可测量多达18个串联连接的电池单元，具有0~5V的电池测量范围，总测量误差小于3.0mV，适合大多数化学电池应用。由于ADBMS1818可在290 μs内测量所有18个电池单元，对于50V电池模块可以单芯片实现支持。对于储能应用场景而言，多个ADBMS1818器件串联便可以同时监测很长的高压电池串。此外，为了在影响BMS性能之前减轻系统噪声，ADBMS1818内部集成了16位∑-Δ ADC，也预置了可编程的噪声滤波器，大大减少了电磁干扰和其他瞬态噪声的影响。

此外，由于风光伏等新能源与储能是能源电力系统实现能量转换、存储利用的有效途径，需要高功率功率转换，ST意法半导体（展位号：7.2B136）提供了许多先进的产品，如VIPerGaN、MasterGaN和ST-ONE、SiC、GaN、G-HEMT、STGAP和STM32G4、快速关断芯片、高压MOSFET、IGBT和功率模块等等一系列非常丰富的产品组合，具备极低的开关品质因数和非常快速的开关转换，能为用户打造出更高效、更智能的能源使用解决方案。同时，伴随着大型储能项目的大量投产，如何保证大容量储能电池的本质安全已成为亟待解决的问题。据不完全统计，近10年以来全球发生的储能安全事故超60起，2021年以来已发生18起。储能电站的电池堆、电芯、模组等每个环节都可能引发事故。因此，要不断提升新型储能设备的能量转换效率和本质安全水平，加强储能电站安全管理水平提升储能电站的经济效益，建设高质量的新型储能产业与电子系统。

物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础，提升着整个城市的感知能力，并使得这种感知更加深入、智能。通过环境感知、城市管网感知、个人健康感知、智能交通的交互感知等，智慧城市才能实现市政、民生、产业等方面的智能化管理。可以说，智慧城市是物联网的靶心，物联网是智慧城市发展的加速器。在7月即将开展的2023慕尼黑上海电子展上，众多深耕人工智能物联网领域的优秀企业，将展出包括芯片、智能识别、传感器、区块链、边缘计算等物联网相关新技术及解决方案，同时也为行业人士提供思想碰撞的平台，共同探索万物互联新世界。

编辑：黄飞