电力物联网边缘智能: 概念、架构、技术及应用

作者:仝杰; 齐子豪; 蒲天骄; 宋睿; 张鋆; 谈元鹏; 王晓飞
来源:中国电机工程学报, 2023, 1-22.
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.231196

摘要

近年来,随着传感器、采集装置、感知终端的规模化部署,以及人工智能、5G、北斗等新技术的融合应用,智能巡检、在线监测、需求响应等电力物联网应用产生了海量感知数据,数据上传至云端服务器会占用大量通信带宽,为网络通道和云端资源均带来巨大压力,处理分析的实时性与时效性也不满足应用要求。为解决上述问题,考虑将边缘计算和人工智能赋予电力物联网,电力物联网边缘智能技术应运而生。电力物联网边缘智能通过在边缘侧嵌入人工智能算法,在靠近数据产生源处对数据进行预处理、本地计算、推理研判,从而减少上传到云端的通信带宽需求,降低传输时延和传输功耗,为上述问题的解决提供了一种有效技术路径。本文首先阐释电力物联网边缘智能的概念与演进,提出电力物联网边缘智能体系架构,并从边缘侧芯片、边缘计算操作系统、边缘计算框架三个层次分析电力物联网边缘智能软硬件基础,从云边协同、模型压缩、模型加速、群体智能、联邦学习五个方面讨论电力物联网边缘智能关键技术,分别从“发输变配用”五个环节探讨电力物联网边缘智能应用场景,最后分析了电力物联网边缘智能应用的机遇和挑战。

  • 单位
    天津大学; 中国电力科学研究院有限公司

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