萬物互聯(lián)時代的智能藍圖,都離不開新一代智能IP網(wǎng)絡(luò)的支撐。
新基建是中國未來十年最大的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)變革機遇,數(shù)字化與智能變革浪潮席卷,傳統(tǒng)IP骨感網(wǎng)絡(luò)在流量洪水面前形成了明顯瓶頸,同時異構(gòu)化的數(shù)據(jù)、千行百業(yè)復(fù)雜性的聯(lián)接與應(yīng)用需求,也加速了傳統(tǒng)IP骨干網(wǎng)絡(luò)的“衰老”。
如何釋放數(shù)字化與智能變革的潛能,成為科技企業(yè)與各行業(yè)共同關(guān)注的核心話題之一。
華為給出了這一答案:通過引入大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)和新一代協(xié)議,以及發(fā)布新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和新一代數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品,實現(xiàn)由傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)到智能IP網(wǎng)絡(luò)的跨越。
在華為全聯(lián)接2020期間,華為與南方電網(wǎng)電動汽車服務(wù)有限公司(以下簡稱“南網(wǎng)電動”)聯(lián)合發(fā)布《智慧充電樁物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)白皮書》(以下簡稱“白皮書”),基于物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等新信息技術(shù)與充電基礎(chǔ)設(shè)施的不斷融合應(yīng)用,共建智能化新型充電基礎(chǔ)設(shè)施。
白皮書闡述了智慧充電四個代際定義及功能描述,介紹了智慧充電由電氣化、數(shù)字化向智能化、自動駕駛演進的發(fā)展方向和技術(shù)路徑,意在促使行業(yè)發(fā)展形成良性循環(huán),提高充電基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平。
新基建下,充電樁被寄予了哪些期望?
今年以來,我國以更高的頻次、更大的力度強調(diào)著“新基建”的重要性。為推動經(jīng)濟社會發(fā)展,包括充電樁在內(nèi)的7大領(lǐng)域被寄予厚望。南網(wǎng)電動董事長鄒大中認為,在新基建中,充電樁實則關(guān)系到其他各個方面。“它能夠利用5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等成果參與到其他更多領(lǐng)域的建設(shè)當(dāng)中,成為以數(shù)字化為核心的全新基礎(chǔ)設(shè)施,推動交通革命和能源革命的到來,”鄒大中表示。
“杠鈴效應(yīng)”,是鄒大中在談及充電樁建設(shè)意義時多次提到的詞。
充電樁的一端聯(lián)接著配套產(chǎn)業(yè)、整車制造、電網(wǎng)建設(shè)等供給側(cè),一端帶動著綠電消費、汽車消費、汽車服務(wù)等需求側(cè)。作為能夠聯(lián)接電動汽車配套產(chǎn)業(yè)和能源電力行業(yè)的領(lǐng)域,充電樁的“杠鈴效應(yīng)”也被重視起來。
有鑒于此,南網(wǎng)也從大數(shù)據(jù)和智能化的浪潮中窺見了合成與共贏的機遇,相向而行。
鄒大中對于南網(wǎng)電動的定位的闡釋,也極好地解釋了“杠鈴效應(yīng)”的價值:“打造卓越的電動汽車服務(wù)運營商,電動汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈整合商,綠色能源生態(tài)服務(wù)商是南網(wǎng)電動‘三商’的定位。圍繞‘三商’,南網(wǎng)電動的業(yè)務(wù)也被分成三個層次來進行。即,從充電服務(wù)運營商起步,做好全場景充電服務(wù);繼而打通‘車+電+數(shù)據(jù)+資本’進行相關(guān)能源交易,促使產(chǎn)業(yè)鏈價值重新組合;最后形成信息流、能源流、資金流相關(guān)聯(lián)的綠色能源生態(tài)圈?!?
早在今年4月,南方電網(wǎng)就公開了未來4年在充電設(shè)施領(lǐng)域的投資計劃,即,投資251億元,建成大規(guī)模集中充電站150座,充電樁38萬個,有效帶動電網(wǎng)建設(shè)、元器件及設(shè)備制造、運營運維、整車銷售與售后服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資2000億元。南網(wǎng)電動作為南方電網(wǎng)專業(yè)從事電動汽車產(chǎn)業(yè)服務(wù)的企業(yè),將承接南方電網(wǎng)充電設(shè)施規(guī)模建設(shè)和運營的任務(wù),并對南方電網(wǎng)五省的電動汽車充電資源進行整合,意在以能源服務(wù)為核心,以充電服務(wù)為基礎(chǔ),以服務(wù)出行為導(dǎo)向,搭建產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)平臺。
新形勢下,充電場站建設(shè)與管理迎接的挑戰(zhàn)
根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2020年8月, 我國累計新能源汽車保有量達到437.3萬輛。新能源充電樁保有量為138.2萬個,車樁比由2015年的7.8:1提高至3.5:1。根據(jù)車樁比1:1的建設(shè)目標(biāo),預(yù)計到2030年,我國充電樁數(shù)量將達到6300萬臺,形成超萬億級的充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場。
不管是從南網(wǎng)未來4年的規(guī)劃還是從全國未來10年的預(yù)測上來看,我國的充電樁數(shù)量將翻倍地上漲,這也給運營商帶來了建設(shè)和管理上的諸多挑戰(zhàn)。
一方面,6300萬臺充電樁缺口的出現(xiàn)以及大功率超充的普及,使得變壓器10%冗余容量難以滿足充電樁規(guī)模部署需求。目前,就已經(jīng)能夠預(yù)見在用電及充電的高峰期,“峰上加峰”導(dǎo)致的變壓器過載風(fēng)險。
另一方面,如今本還不算多的新能源汽車和充電樁體量已經(jīng)暴露出缺少運管人員而導(dǎo)致的燃油車占位、充電樁破壞等問題。未來,無人值守場站和少量運管人員根本無法滿足爆發(fā)式增長的充電樁運管難題,因此,海量物聯(lián)設(shè)備、場站管理和運維將成為未來的一大重點。
此外,充電樁離線、宕機等問題也暴露出了現(xiàn)有通信模式的隱患。未來,若充電樁和新能源汽車廣泛參與電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù),那將給現(xiàn)有通信模式提出更高的可靠性和時延要求。
為破局而來,構(gòu)建智慧充電樁物聯(lián)網(wǎng)
今年5月,為加速智慧能源領(lǐng)域的技術(shù)進程,南網(wǎng)電動與華為成立“智慧能源技術(shù)”聯(lián)合創(chuàng)新實驗室,攜手構(gòu)建智慧能源新生態(tài),充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,提升研發(fā)創(chuàng)新效能,并以實驗室為載體,重點開展在ICT領(lǐng)先技術(shù)、智慧能源、服務(wù)等方面的創(chuàng)新合作,推動智慧充電技術(shù)、ICT、5G等在電動汽車服務(wù)和綠色能源領(lǐng)域的深度應(yīng)用。白皮書的編著恰是創(chuàng)新工作室今年的實踐成果之一,它通過提出智能充電樁的未來愿景,基于安全、服務(wù)、運營管理等方面的痛點,為充電樁行業(yè)更健康地發(fā)展提供了一種可能,從而推動市場的良性循環(huán)。
在構(gòu)建智慧充電物聯(lián)網(wǎng)的進程中,南網(wǎng)電動發(fā)揮其在電動汽車全產(chǎn)業(yè)鏈上的布局優(yōu)勢,聯(lián)合華為在電力電子通信技術(shù)和AI技術(shù)、云和大數(shù)據(jù)等技術(shù)上的超強能力,雙方將實現(xiàn)強強融合、資源互補的合作關(guān)系?!叭A為智能IP網(wǎng)絡(luò)的三層架構(gòu)為合作打下了堅實的‘地基’”,鄒大中補充道。
據(jù)悉,智能IP網(wǎng)絡(luò)在架構(gòu)上分為三層:智能超寬、智能聯(lián)接和智能運維。
智能超寬能為電力數(shù)據(jù)網(wǎng)提供大帶寬,滿足日益增長的視頻監(jiān)控、視頻會議和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的帶寬需求,并通過網(wǎng)絡(luò)分片為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供專網(wǎng)體現(xiàn),保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)的高質(zhì)量承載。智能聯(lián)接通過Wi-Fi 6、邊緣計算物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)先技術(shù),實現(xiàn)充電樁等各種電力終端設(shè)備的全聯(lián)接和智能化。而智能運維通過管-控-析一體化的圖形化管理方式,實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速開通,故障的精確定位,提升運維效率。
鄒大中表示:“我們暢想,在未來,我們能以充電服務(wù)為抓手,運用四網(wǎng)融合,打造智慧能源、智慧生活、智慧交通、智慧城市,立足南網(wǎng)、面向全國,抱團出海。”
1234X,華為智能IP網(wǎng)絡(luò)升級與進化
隨著數(shù)據(jù)通信進入智能IP時代,華為數(shù)通的整體戰(zhàn)略都是圍繞著智能展開,“以智能IP為底座,為全行業(yè)提供新動能”。
一個戰(zhàn)略:智能IP網(wǎng)絡(luò)
我們已經(jīng)從人人互聯(lián)的All IP時代,也就是移動互聯(lián)網(wǎng)時代。如今進入到以IPv6+技術(shù)實現(xiàn)物物互聯(lián),千行百業(yè)都在推動數(shù)字化與智能化,提供差異化服務(wù)+確定性保障成為“剛需”,數(shù)據(jù)通信的“新基礎(chǔ)設(shè)施"變革勢在必行。這也為華為聚合內(nèi)部研發(fā)積累與技術(shù)優(yōu)勢,推出智能IP網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略的核心原因。
兩大平臺:重構(gòu)硬件和軟件平臺
硬件方面,華為提出了“強者更強,小者更精”的新定義硬件架構(gòu)。內(nèi)置AI加速引擎,增強數(shù)據(jù)處理能力的大平臺(比如框式設(shè)備支持整機300T)支持超寬海量聯(lián)接與未來平衡演進。盒式設(shè)備(比如400GE)則可以提供5G承載和全業(yè)務(wù)接入,同時“小身材”更便于靈活部署。
軟件平臺方面,華為推出智能IP操作系統(tǒng)“云杉”,一改傳統(tǒng)IP設(shè)備軟件封閉、無法應(yīng)對多樣性需求等弱點,能夠提供敏捷、智能、開放能力,并且支持靈活積木拼裝,按需定制,內(nèi)置20+種AI算法支持毫秒級推理,被業(yè)界形象地稱之為“變形金剛”。
三層架構(gòu):智能超寬、智能聯(lián)接、智能運維
華為智能IP網(wǎng)絡(luò)引入了AI全新定義并不斷升級三層架構(gòu):“智能超寬”保障了作為基礎(chǔ)的寬帶資源;華為數(shù)通今年以來發(fā)布多款WIFI6智能產(chǎn)品,皆具有智能感知業(yè)務(wù)類型與環(huán)境變化,進行無線頻譜資源調(diào)優(yōu),可以做到“智能聯(lián)接”;海量聯(lián)接意味著傳統(tǒng)人工手動排障的模式已經(jīng)走到盡頭,必須依靠人工智能解決業(yè)務(wù)快速部署和運行維護的問題,這就是“智能運維”。按照目前華為的標(biāo)準(zhǔn),可實現(xiàn)“一分鐘發(fā)現(xiàn)故障,三分鐘定位故障,五分鐘恢復(fù)”的強大運維能力。
四大引擎:四大Engine產(chǎn)品
所有的技術(shù)、理念,最終都會聚合于產(chǎn)品創(chuàng)新。過去一年來,華為數(shù)通圍繞園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字安全四大領(lǐng)域分別推出了CloudCampus、CloudFabric、CloudWAN、Hise四大解決方案,并在本屆HC2020大會上全部完成了2.0進階。核心變量是華為升級了智能IP網(wǎng)絡(luò)的大腦——iMaster NCE,其主要目的是支持客戶隨心定制、實現(xiàn)意圖部署和故障預(yù)測,以及接口可兼容多廠商,為客戶節(jié)約投資。因此也是華為智能IP網(wǎng)絡(luò)更好地匹配合作伙伴需求,加速推動行業(yè)變革的“四大引擎”。
X:是行業(yè)合作,也是生態(tài)共建
千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,不可能依靠單個行業(yè)的技術(shù)或方案推動,智能IP網(wǎng)絡(luò)的落地也同樣如此。本屆HC2020峰會期間,我們可以看到華為聯(lián)手眾多合作伙伴與行業(yè)客戶,在智能IP+政府、智能IP+金融、智能IP+教育、智能IP+機場等場景深度聯(lián)合創(chuàng)新。一方面展示了智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案給各行各業(yè)數(shù)字化、智能化升級帶來的巨大效能,另一方面也印證了華為數(shù)通堅持智能IP網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)開放與“底座”戰(zhàn)略,得到了越來越多行業(yè)企業(yè)與合作伙伴的深度認同。
華為與南方電網(wǎng)電動汽車服務(wù)有限公司聯(lián)合發(fā)布的《智慧充電樁物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)白皮書》。充電樁作為中國電網(wǎng)系統(tǒng)面向新能源汽車大眾出行市場的重要基礎(chǔ)設(shè)施,一直被業(yè)界認為是對中國電力行業(yè)數(shù)字化與智能化變革的一次重要檢驗。
這也是此次全面升級的智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案發(fā)布之后,被業(yè)界認為是一個高成熟度解決方案的重要原因?!?234X”,也清晰地闡述了華為數(shù)通在智能IP網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略上的目標(biāo)、打法與商業(yè)落地策略。
到2025年全球?qū)⒂?5%的企業(yè)上云,97%的大型企業(yè)將使用AI技術(shù),AI與智能化在千行百業(yè)和百姓生活的落地,會讓智能IP網(wǎng)絡(luò)成為新技術(shù)時代打開智能世界大門的一把關(guān)鍵鑰匙。
對于電力行業(yè)來說,從“瓦特驅(qū)動數(shù)字”,到“數(shù)字驅(qū)動瓦特”,也的確是真正的“無人區(qū)”式突破。
中國電力行業(yè)數(shù)字變革的新底座
電力與數(shù)據(jù)通信都是經(jīng)濟與科技發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施,伴隨數(shù)據(jù)化與智能化的到來,兩者也在發(fā)生“生態(tài)聚變”效益。
以電力傳輸?shù)碾娋W(wǎng)為例,其主要經(jīng)歷了三大階段:
一、工業(yè)時代的小型孤立電網(wǎng),操作以人工為主,其要求是“通上電”;
二、信息時代通過數(shù)字化技術(shù)的進步實現(xiàn)了全國聯(lián)網(wǎng)的廣域調(diào)度,電網(wǎng)控制實現(xiàn)了初步的自動化、數(shù)字化,要求是“讀到數(shù)”;
三、進入萬物互聯(lián)的智能時代,電能一方面成為新能源汽車的基礎(chǔ)能源,面臨的是來自新能源汽車用戶、家庭用戶、工業(yè)制造的復(fù)雜需求與作為基礎(chǔ)設(shè)置的全國廣域部署;另一方面,則面臨風(fēng)能、光能、水能等清潔能源的并網(wǎng)趨勢和各種變量因素,要求是像汽油和礦泉水一樣“能買賣、可零售、隨時充”,因此智能電網(wǎng)的變革成為一大行業(yè)難點。
華為數(shù)通基于智能IP網(wǎng)絡(luò)的三層架構(gòu),為電力行業(yè)提供了數(shù)字電網(wǎng)、數(shù)字運營、數(shù)字服務(wù)的新“3D”智能電網(wǎng)戰(zhàn)略,同時基于“云管邊端”能力為智能電網(wǎng)提供了包括云數(shù)據(jù)中心、智能電力網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算物聯(lián)網(wǎng)、智能終端通信模組在內(nèi)的“端到端”全鏈路聯(lián)接方案,以持續(xù)創(chuàng)新來激發(fā)智能電網(wǎng)的聯(lián)接與變革潛力。
海量物聯(lián)設(shè)備管理將成為未來重點
充電樁行業(yè)關(guān)系到交通變革與能源革命,同時也涉及到大經(jīng)濟層面的供給側(cè)與需求側(cè)改革,重要性不言而喻。在供給側(cè),需要電網(wǎng)建設(shè)、新能源整車制造,以及相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè);在需求側(cè),則涉及到新能源消費、汽車消費,汽車后服務(wù)等諸多環(huán)節(jié);因此可以說是一種典型“杠鈴效應(yīng)”的新基建建設(shè)方向。
南網(wǎng)電路作為南方電網(wǎng)從事電動汽車服務(wù)的一個專業(yè)公司,承建了南方五省的充電樁建設(shè)。幾乎未來四年投資251億元,建設(shè)150座大型充電站,以及38萬個充電樁。
但充電樁現(xiàn)階段在建設(shè)、管理、利用率等層面都存在一些問題,鄒大中介紹稱:
首先,電力容量限制充電樁規(guī)模部署。預(yù)計到2030年,我國充電樁建設(shè)存在6300萬的缺口,變壓器10%冗余容量難滿足充電樁規(guī)模部署需求。
第二,現(xiàn)有通信模式存在時延壓力。未來的電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù)對設(shè)備響應(yīng)的可靠性和時延的要求高,萬物互聯(lián)時代網(wǎng)絡(luò)更易出現(xiàn)擁堵。
第三,無人值守場站運維困難。無人值守場站易發(fā)生油車占位、充電樁破壞,少量運維人員無法滿足爆發(fā)式增長的充電樁運維等問題。
第四,海量設(shè)備管理困難。預(yù)計到2023年,南網(wǎng)電動將建成38萬根充電樁,年消納綠電50億度以上,因此海量物聯(lián)設(shè)備管理將成為未來重點。
南網(wǎng)電路在充電樁建設(shè)、運維上遇到的難題,也是華為智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案中的應(yīng)對目標(biāo),比如智能IP網(wǎng)絡(luò)上非常清晰的三層架構(gòu):智能超寬、智能聯(lián)接、智能運維。這應(yīng)該也是南網(wǎng)電路選擇與華為數(shù)通共同推動“NetCity創(chuàng)新機制”的重要原因。
鄒大中與趙志鵬在圓桌媒體環(huán)節(jié)共同介紹了華為數(shù)通與南網(wǎng)電路在智能IP網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的創(chuàng)新合作,主要涉及到三個層面:
物理層:提供智能超寬鏈路,其中很多都是智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案中的四大引擎產(chǎn)品,比如CloudCampus、CloudFabric、CloudWAN等等,可以保證在物理層面提供超寬帶能力和全網(wǎng)精細化管控,幫助南網(wǎng)電路打造光、儲、充、換、檢一體化能源站概念。
通訊層:華為的5G全球領(lǐng)先,可以解決高可靠性+低延時需求。同時通過網(wǎng)絡(luò)層的人工智能技術(shù)與IPV6+協(xié)議,數(shù)據(jù)分層分析和處理可以幫助業(yè)務(wù)完成實時響應(yīng)。
數(shù)據(jù)層:南網(wǎng)電路近期還與清華大學(xué)聯(lián)合推動充電樁充電安全項目,可以更好地管理車上電池和充電過程中的電池檢測形成的大數(shù)據(jù),同時在云端還有一個BMS電池管理系統(tǒng)與車載BMS系統(tǒng)相聯(lián)接,這些都需要利用華為云和智能IP解決方案。鄒大中表示,南網(wǎng)電路未來的大數(shù)據(jù)處理,都需要充分使用華為的“云-管-邊-端”協(xié)同應(yīng)用,通過邊緣智能網(wǎng)關(guān)收集處理海量數(shù)據(jù),形成云邊協(xié)同和邊端協(xié)同。
未來伴隨新能源車輛與充電電樁的快速發(fā)展,會有數(shù)以億計的物物聯(lián)接,同時帶來海量數(shù)據(jù),華為智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案中的三層架構(gòu)重要性也將快速突顯。
資料來源及致謝
壹觀察
北極星電力網(wǎng)
南方電網(wǎng)




