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電力物聯網將構建互利共贏的能源互聯網生態體系，5G等技術在電力物聯網中的應用將是大勢所趨。本書從物聯網的角度，梳理了電力物聯網的發展情況及業務需求，介紹了電力物聯網的架構及關鍵技術；其次從5G的角度，在5G技術及網路能力的基礎上，分析了5G對電力物聯網業務的適配度，並系統地介紹了5G網路規劃的方法及流程；提出了基於電力物聯網的5G核心網及端到端解決方案、5G無線網及網路共用解決方案和5G網路解決方案。本書適合電力和通信行業從事物聯網與5G建設的人員閱讀。
第1章 物聯網及電力物聯網概述 1
1.1 物聯網概述 2
1.1.1 物聯網的內涵 2
1.1.2 物聯網的特徵 3
1.1.3 物聯網的應用類型 4
1.1.4 物聯網的應用模式 5
1.1.5 5G對物聯網的影響 7
1.2 電力物聯網概述 8
1.2.1 電力物聯網的概念 8
1.2.2 電力物聯網與物聯網和智能電網的關係 8
1.2.3 電力物聯網與傳統資訊化技術的區別 9
1.3 電力物聯網的背景 10
1.3.1 物聯網在智慧電網領域發展迅速 10
1.3.2 源互聯網發展戰略的實施 11
1.3.3 能源互聯網生態體系的構建 13
1.3.4 4G電力無線專網建設取得成效 15
1.3.5 5G新技術已成熟和商用 17
1.4 電力物聯網的價值 19
1.4.1 推動智慧電網提質增效 19
1.4.2 構建清潔低碳能源體系 19
1.4.3 服務產業鏈現代化建設 20
1.4.4 助力國家治理現代化 20
第2章 電力物聯網的發展情況 23
2.1 智能電網 24
2.1.1 國外發展情況 24
2.1.2 國內發展情況 27
2.1.3 智慧電網發展趨勢 28
2.2 物聯網的發展 30
2.2.1 國外發展情況 30
2.2.2 國內發展情況 33
2.3 電力物聯網的發展 34
2.3.1 智能電網新要求 34
2.3.2 智慧電網同步發展 35
2.3.3 電力物聯網的應用 36
第3章 電力物聯網的終端通信業務接入需求 39
3.1 發電環節的通信業務需求 40
3.1.1 分散式電源監控 40
3.1.2 智慧發電監控 42
3.2 輸變電環節的通信業務需求 43
3.2.1 輸監測 43
3.2.2 移動巡檢 44
3.3 配電環節的通信業務需求 46
3.3.1 配電自動化 46
3.3.2 配電所綜合監測 49
3.3.3 開閉所環境監測 50
3.3.4 差動保護 51
3.4 用電環節的通信業務需求 52
3.4.1 精准負荷控制 52
3.4.2 用電資訊採集 54
3.4.3 電動汽車充電站/樁 56
3.4.4 電能品質監測 58
3.4.5 智能家居 59
3.5 其他環節的通信業務需求 61
3.5.1 智能營業廳 61
3.5.2 應急通信 61
3.5.3 智慧倉儲管理 62
3.5.4 監控 63
第4章 電力物聯網架構及關鍵技術 65
4.1 基於物聯網的架構 66
4.1.1 典型物聯網架構 66
4.1.2 電力物聯網架構 68
4.2 電力物聯網關鍵技術 71
4.2.1 關鍵技覽 71
4.2.2 感知層技術 71
4.2.3 網路層技術 73
4.2.4 其他層技術 75
4.3 移動通信技術在電力物聯網中的應用 79
4.3.1 2G/3G技術的應用 79
4.3.2 4G技術的應用 79
4.3.3 5G技術的應用 80
4.3.4 其他技術的應用 81
4.4 5G助力電力物聯網建設 82
4.4.1 電力物聯網的5G里程碑事件 82
4.4.2 電力物聯網的5G 83
第5章 5G網路能力及業務滿足電力物聯網需求 87
5.1 5G發展概況 88
5.1.1 5G技術研究及標準展 88
5.1.2 5G網路商用部展 90
5.2 5G網路能力 91
5.2.1 5G基礎網路能力 91
5.2.2 5G雲能 95
5.2.3 5G網路能力 96
5.3 5G網路架構 99
5.3.1 核心網 99
5.3.2 無線網 105
5.4 5G典型業務應用案例 108
5.4.1 智慧製造 108
5.4.2 車聯網及無人駕駛 111
5.4.3 無人機飛控 113
5.4.4 應急通信 115
5.4.5 智慧會展 117
5.4.6 智慧漁業 125
5.4.7 智慧校園 126
5.4.8 立體巡防智慧派出所 127
5.4.9 物聯網 128
5.4.10 智能監控 130
5.4.11 異地全息通信 131
5.5 5G適配電力通信業務場景 133
5.5.1 電力通信典型業務場景分類 133
5.5.2 低時延 133
5.5.3 大連接 137
5.5.4 大頻寬 138
5.5.5 5G適配電力通信業務場景需求 140
第6章 5能加速電力物聯網發展 141
6.1 5G NPN 142
6.1.1 5G NPN標準化 142
6.1.2 5G NPN網路架構 142
6.1.3 運營商5G專網部署模式 145
6.1.4 運營商5G專網支撐電力物聯網 146
6.2 IAB 146
6.2.1 IAB技術及網路架構 147
6.2.2 IAB拓撲自我調整 148
6.2.3 IAB在電力物聯網中的應用 150
6.3 網路切片 153
6.3.1 網路切片原理 153
6.3.2 網路切片在電力物聯網中的應用 154
6.4 MEC 156
6.4.1 MEC原理 156
6.4.2 MEC架構 157
6.4.3 MEC在電力物聯網中的應用 157
6.5 TSN 159
6.5.1 TSN標準族 160
6.5.2 TSN性能特徵 160
6.5.3 TSN在電力物聯網中的應用 161
第7章 基於電力物聯網的5G核心網及端到端解決方案 163
7.1 5G核心網化IP網路架構 164
7.1.1 5G網路架構需求 165
7.1.2 5G網路架構設計 167
7.2 端到端網路切片解決方案 169
7.2.1 網路切片應用需求和業務場景 169
7.2.2 電力網絡切片實現方案 173
第8章 基於電力物聯網的5G無線網及共用解決方案 177
8.1 5G無線網工程建設 178
8.1.1 無線網路工程勘察設計 178
8.1.2 無線網路工程建設方案 180
8.1.3 無線網路工程設備安裝 183
8.1.4 無線網路工程防雷及接地 189
8.2 5G無線網工程共建共用要求 193
8.2.1 無線網路架構 193
8.2.2 共建共用要求 198
第9章 基於電力物聯網的5G網路解決方案 203
9.1 電力物聯網網路概述 204
9.2 電力物聯網5G網路風險分析 206
9.3 電力物聯網5G網路關鍵需求 208
9.3.1 接入 209
9.3.2 網路 210
9.3.3 用戶 211
9.3.4 應用 213
9.3.5 可信 214
9.3.6 終端 214
9.3.7 管理 216
9.4 電力物聯網5G網路解決方案 217
9.4.1 統一認證框架 217
9.4.2 滿足海量終端設備接入的認證方案 218
9.4.3 基於標識的切片隔離 219
9.4.4 差異化的隱私保護機制 220
9.4.5 移動邊緣電腦制 221
9.4.6 資料完整性和機密性機制 223
9.4.7 開放的能力 223
9.4.8 終端體系結構 224
9.4.9 豐富的金鑰層級架構 225
9.4.10 一體化的監測管台 226
參考文獻 229
縮略語 233
