智能电网的构建自动化网络

文摘

智能电网,智能发电、分布、和控制系统,需要各种通信系统来满足其需求。沟通的能力无缝跨多个网络和域是一个开放的问题还未被充分解决智能电网架构。在本文中,我们提出一个框架,用于端到端互操作性在国内在智能电网和建立区域网络。6 lowpan和紧凑的应用协议是用来促进IPv6和无线个域网的使用应用程序配置文件如无线个域网智能能源网络和应用程序层的互操作性。一个微分服务媒介访问控制方案使内部之间的端到端连接802.15.4和IP网络提供服务,同时提供wi - fi无线个域网的服务保证质量流量。我们也解决几个问题包括干扰缓解、负载调度和安全,提出解决方案。

1。介绍

智能电网是一个智能发电、分布、和控制系统。它增强了今天的智能电网,双向通信能力和能量流动1]。这些增强解决效率、稳定性和灵活性问题目前困扰电网。为了实现其承诺的潜力,智能电网必须促进服务包括可再生能源的大规模集成,提供实时价格信息给消费者,需求响应计划,包括住宅和商业客户,和快速的故障检测。所有这些任务需求实时数据的收集和分析。然后使用这些数据来控制电子负载和执行需求反应。

为了获得完整的智能电网,通信基础设施必须支持设备控制和数据交流各种领域,包括智能电网。智能电网必须与智能消费盟军为了实现最优电力系统效率。这需要集成的智能建筑,家电,消费者为了减少能源消耗,同时满足居住者舒适。楼宇自动化系统(低音)已经提供这个情报,使计算机测量、控制和管理的供暖、通风、空调(HVAC),照明,和安全系统,以提高能源效率,降低成本,提高用户的舒适。建筑消耗29%的发电量在美国(2];因此,低音和协调沟通的能力与电网将对电网性能有巨大的影响。国内区域网络(汉斯)为住宅提供类似的功能。他们促进智能电器的互连与智能电表自动调节住宅用电和应对价格信号的实用程序(3]。

无线个域网是一个低成本、低功耗、低数据速率和短程通信技术基于内部IEEE 802.15.4标准提供服务。美国国家标准与技术研究所(NIST)定义无线个域网和无线个域网智能能源配置文件(9月)的一个通信标准在客户使用前提网络领域的智能电网4]。然而,由于无线个域网的传输范围有限,必须结合远程通信技术如IEEE802.11为了提供端到端连接整个智能电网。

在本文中,我们讨论不同的问题相关的通信基础设施建设智能电网的自动化系统。我们首先介绍整个系统架构的智能电网系统的基于一个完美的电力系统(5包括前提网络,字段区域网络和电力系统控制器。我们设计并实现了一个Zigbee-based建筑能源管理系统试验台。我们的系统集成Zigbee-enhanced建筑自动化系统与智能电网利用能源管理方案,诸如需求响应,实时电力定价,峰值负载管理和分布式发电。我们也提出一个服务质量(QoS)知道802.15.4/802.11互操作性框架房屋区域网络和建立区域网络(禁止),将无线传感器网络(WSN)在wi - fi网络流量。在我们的方案中,网络数据包分类根据其QoS需求。然后聚合和隧道wi - fi低音服务器。我们还提出了一种频率agility-based干扰减排计划,以避免干扰邻近wi - fi网络。分布式负载调度基于最优停止规则(6)是在论文中提出了一种可以降低高峰负荷和调整工具操作时间基于电力定价和等待时间。我们还讨论开放问题,包括安全性和数据压缩。

剩下的纸是组织如下。部分2描述了一个智能电网系统架构。节3介绍了Zigbee-based建筑能源管理系统。我们建议QoS-aware 802.15.4/802.11互操作性框架提出了部分4。Frequency-agility-based干扰降低算法的部分5。部分6礼物我们提出最优停止规则分布的负载调度方案。几个开放问题,包括智能电网安全性和数据压缩中讨论部分7。最后,本文的结论部分8。

2。系统架构

智能电网的融合是信息技术、通信、电力系统工程提供一个更加健壮和高效的电力系统(7]。智能电网包括传感、通信、控制和驱动系统,使普遍的监测和控制的电网8]。这些特性使公用事业准确预测、监控和控制流在整个电网的电力。他们还将电网转换成双向电力系统中,顾客可以供应以及接收电网,将网格转化为分布式发电系统(9]。

智能电网利用层次结构详细(8),显示在图1。这种结构的基础是电力系统基础设施组成的电力转换、运输、消费、和驱动设备。它们包括发电厂、输电线路、变压器、智能电表、电容器银行,自动开关和各种设备。智能电表启用公用事业公司和消费者之间的双向功率流,使消费者能制造和供应能量网格,从而成为“潜在客户”。这种发展承诺在电力系统可靠性显著提高,作为替代能源可以提供电网在电力停电。它也会增加系统效率、线损失由于长途传输被淘汰。这些智能电网功能将促进更大的整合可再生能源如风能和太阳能电网,从而减少化石燃料发电的依赖,减少温室气体排放。

智能电网架构的第二层是传感器。电力系统可靠性是通过嵌入式传感器节点分布的显著提高在电力系统内。这些传感器可以实时故障检测和隔离通过双向数字通信链接。他们还提供细粒度的系统健康数据,可以用于快速的系统分析,故障抢占和趋势。智能电表也为用户和公用事业提供实时的能耗数据和启用远程监控和控制建筑负荷和家用电器。消费者也可以接收实时价格信息促进知情决策。

通信基础设施是胶水粘合所有这些不同的层,由宽,当地的建筑和家庭区域网络。它们包括宽带WiMAX技术,如802.16,802.11 wi - fi,光纤,802.15.4 /无线个域网和电力线载波方案。无线个域网发现伟大的应用智能计量,回家,和楼宇自动化控制由于其低成本、灵活性,广泛支持和交叉运营互操作性。

顶部的情报系统是决定块包括变电站自动化、故障管理、负载分布,和其他控制策略部署,保证电力系统的稳定和平衡电力需求和供应。

智能电网的概念已经扩展到小型智能电网网络称为智能微型电网。智能微型智能电网"是一个本地化智能电网覆盖特定的地理区域,如郊区社区或大学校园,将本地或现场发电。

楼宇自动化系统提供集中和自动化的管理主要在建筑或临界荷载。建筑自动化旨在减少能源消耗,提高能源效率,促进外部建筑管理(10- - - - - -12]。构建自动化应用程序的主要要求是低成本,易于安装和灵活性/重构性。

3所示。Zigbee-Based家庭自动化

3.1。IEEE 802.15.4无线个域网/

无线个域网是一个低速率、低功耗、无线个人区域网络计划(10内部基于IEEE 802.15.4标准提供服务。它是专为短途沟通和支持250 kbps的最大数据速率没有加密。

无线个域网设备是智能电网和楼宇自动化应用程序的理想选择,因为他们是无线、低成本、和鲁棒性。无线节点也提供了灵活性,容易重新部署和重新配置。无线个域网收音机的集成光开关,入住率传感器、温度传感器和烟雾探测器使测量和控制的所有建筑负荷。低功耗的无线个域网是通过系统占空比很低,与典型的无线个域网节点的占空比小于5%。结果是显著的能源节省和更大的舒适的住户13,14]。无线个域网的无线电频率特性的细节,频带,调制方案中提供的表1。

3.2。家庭自动化系统

我们开发了一个Zigbee-based家庭自动化系统(15)为了证明Zigbee-based家庭自动化网络的效用。双向沟通是用来从无线个域网结束节点传输数据到数据收集和控制中心(DCCC)和通过控制信息从DCCC结束节点。每个终端节点能够收集到的数据传递给DCCC通过分布式无线个域网的路由节点。试验台的结构如图2。无线个域网协调人聚合了接收的数据显示和处理和传输控制信号的结束节点根据所选的电源管理策略。

3.2.1之上。数据采集和控制中心(DCCC)

DCCC作为系统的控制器,接收来自各种传感器的输入以及实时电力定价。它也为能源效率管理加载,需求反应,节约成本。DCCC截图的用户界面如图3。DCCC MATLAB中开发和利用GUI前端与Zigbee网络协调员直接沟通和远程驱动器模块。DCCC提供了以下功能:(我)收到的显示传感器数据(温度、光的水平,房间入住率,等等),(2)无线个域网的远程控制模块,(3)用户配置的时机、定价和传感器数据阈值,(iv)控制连接的外部加载user-determined价格阈值的基础上,每天的时间,和传感器读数,(v)照明控制基于房间入住率和其他变量。

3.2.2。硬件系统

我们的硬件系统由几种meshbean Zigbee微粒我们编程支持以下功能:(我)需求响应,(2)照明控制,(3)环境温度传感和控制。

如图4,这些模块结合ATMEL 1281 V低功耗单片机8 K的内存和128 kB的闪存,一个爱特梅尔公司RF230无线个域网广播、机载光和温度传感器在一个电池模块和USB接口。我们计划的更多细节可以在[15]。

4所示。无线个域网和无线网络的互操作性

建筑和家庭区域网络中只有一个各种各样的网络构成的智能电网。由于网络的多样性和协议在智能电网中,互操作性是一个关键问题。一个互操作性框架的可用性是至关重要的内端到端通信,智能电网领域,所以大量的工作正在投资于智能电网互操作框架。

IP在无线传感器网络的使用促进了容易与现有的网络互连,允许重用现有的TCP / IP协议,工具,程序设计范型,允许使用IP友好Modbus协议(如BACnet在WSN节点。这些目标引发了研究使用IPv6网络,的能力甚至微型无线传感器节点连接到互联网会促进在家中无处不在的计算和整个智能电网。

网络之间的互连和TCP / IP网络主要是通过网关(16),因为它被认为TCP / IP太内存和带宽密集型的用法在资源受限的无线传感器网络17]。然而,摘要的发展,第一次轻量级IP堆栈轮为(18)展示了IP的无线传感器网络的可行性,并导致一系列工作为网络IP的使用。6 lowpan IETF标准定义了一个框架,用于内部部署IPv6的IEEE 802.15.4网络提供服务(19)通过报头压缩和路由和转发层3和2,分别。这个工作是扩展(20.)来解决问题,比如链接循环,引导网络和节点发现创建一个完整的IPv6网络架构。

主互连方案提出了网络连接无线个域网网络是基于代理网关(16,21,22)和传感器堆栈计划(20.,23]。本地无线个域网无法支持问题解决了IP紧凑架构协议(CAP) (24]的作者创建了一个框架,使无线个域网的使用在任何IP-capable网络应用层协议。我们延长他们的工作通过创建一个框架之间的互相配合无线个域网和wi - fi网络在汉斯和禁令,同时提供QoS保证。拟议中的互操作性网络体系结构如图5。考虑到低音的应用程序需求,可靠性和短延迟是两个最重要的因素与性能有关。在[25),作者展示了一个医疗信息系统集成架构WLAN和网络。在[26,27),几种QoS-enabling机制存在于IEEE 802.11 e提供我们一些想法设计集成系统的框架。一个双向的传感器网络和WLAN方案提供QoS保证(28),但作者没有解决基于ip的互操作性。

4.1。互相配合

互操作性是“两个或两个以上的网络的功能、系统设备,应用程序,或组件交换和容易使用information-securely,有效,并与很少或没有不便给用户”(29日]。grid-wise架构委员会(GWAC) (30.)定义了一个8-layer互操作性框架涵盖所有方面的互操作性。我们的主要重点是这个框架(图4最低层6),我们利用它来开发一个互操作性框架,汉斯和禁令。

因特网工程任务组(IETF) 6 lowpan工作组定义了IPv6在低功耗无线个人区域网(6 lowpan)协议来促进使用IPv6网络低功耗、低数据率(31日]。最初设计用于内部使用的802.15.4物理提供服务(体育)和介质访问层(MAC)层,但可以延长使用在其他PHY和MAC架构(图6)。

为了内部使用IPv6 802.15.4网络提供服务,一个适应层内部之间802.15.4数据链路和网络层提供服务17开发提供以下功能:(我)无状态通过用盐酸IPv6报头压缩的压缩(19),以减少他们的大小从40字节大约4字节,从而减少传输开销,(2)分片和重组的计划,内部支持IPv6数据包的传输802.15.4帧提供服务。这是需要的最低MTU IPv6包是1280字节,而内部一个802.15.4框架提供服务的最大大小是127字节。

6 lowpan /竞争的基础上实现的好处是缓解与IP网络的连接和大寻址空间(2^128年相比之下,2¹⁶无线个域网)。此外,设备角色在无线个域网的概念是不适用的,与每个设备作为路由器的邻居的流量。与无线个域网6 lowpan许可义务骑车的路由器,从而延长设备寿命。6 lowpan的主要缺点是它的不相容与无线个域网、无线个域网的重要产业的支持,和很强的设备互操作性保证跨多个供应商。IP网络的灵活性和6 lowpan节电方案与无线个域网的应用程序概要文件将结婚的最好特性提供一个行业标准,实现互操作框架,汉斯和禁止32]。

紧凑的应用协议(CAP)的映射细节无线个域网应用层UDP / IP原语(32,33),允许无线个域网的使用应用程序配置文件在任何IP网络能力(24]。这消除了无线个域网应用程序层(ZAL)依赖于无线个域网网络层内部和802.15.4 PHY和MAC层提供服务。如图7,它保留了优秀的应用程序层的互操作性特点的公共无线个域网端到端应用程序概要文件,同时使互操作性在汉/禁止使用wi - fi, 802.15.4,以太网。而不是传输APS帧传输的无线个域网网络(NWK)层通过网络其他节点使用无线个域网地址,APS帧正在进行UDP框架,需要修改解决方案来支持通信IP主机使用IP地址和端口号。

帽是由四个模块对应的无线个域网应用支持子层(APS),无线个域网设备对象(ZDO),图书馆集群无线个域网(ZCL)和APS安全模块。帽子的最低层是核心模块,对应的无线个域网APS层。帧数据包通过网络传输,但是现在APS层框架将在UDP数据报发送而不是无线个域网NWK层框架。为了实现这一目标,无线个域网重写应用程序配置文件替换每个无线个域网短(16位)和长(64位)地址条目与帽地址记录。这包括一个IP地址和UDP端口,或完全限定域名和UDP端口号。

数据协议是用来沟通对等节点之间交换数据项和命令。它封装了ZCL,允许它使用没有修改,提供完整的ZCL支持。管理协议封装无线个域网设备概要文件(ZDP)命令消息由ZDO处理模块,并提供服务和设备发现和绑定功能。最后一个模块是安全模块的APS提供相同的服务安全层,用于加密APS安全传输的帧。

4.2。网关路由器

无线个域网网络主要用于低带宽传感器和报警数据的周期性数据收集,而无线网络支持各种服务与不同的服务质量要求。在此基础上,一个微分服务媒介访问控制方案(25)必须保证及时、可靠传递无线个域网交通在建设无线网络。因此,我们设计一个增强分布式基于QoS的通道访问——(EDCA)模型为实现这一目标。

我们的框架促进了互连网络的禁止通过在建wi - fi系统服务器。这个互联是通过使用双堆栈网关路由器(GR)节点上执行QoS分类和分组聚集无线个域网应用层数据包之前隧道禁止服务器wi - fi。见图6,我们利用内部802.11和802.15.4 MAC和物理层协议提供服务与6 lowpan,紧凑的应用协议,无线个域网应用程序层应用程序概要文件提供端到端互操作性在汉斯和禁令。物理层提供互操作性的GR的双重内部堆栈和802.11和802.15.4接口提供服务。使用IPv6网络层提供互操作性和使用6 lowpan使WSN使用IP通信。语义互操作性是通过使用帽,它允许我们利用公开定义的无线个域网应用程序概要文件如智能能源或家庭自动化配置文件提供应用程序层跨多厂商设备的互操作性。这使我们能够使用无线个域网应用程序概要文件在汉族,在电脑,路由器,和在任何IP-capable设备节点在家庭或商业建筑,而不是只在内部无线个域网802.15.4网络提供服务。此外,我们的系统的内部安排802.15.4和802.11 MAC帧提供服务使我们能够提供的服务质量优先级应急无线个域网流量。

4.3。QoS的服务框架

内部的GR促进互连802.15.4和wi - fi网络提供服务,使端到端通信。的GR包含一个MAC调度器可以内部沟通802.15.4 MAC和802.11 MAC层提供服务。在这些假设的基础上,我们把排队模型分成三个部分。在第一部分,流量传感器网络节点协调器被认为是;在第二部分中,数据包的wi - fi接入点(AP) GR讨论;最后,我们将关注从GR发送数据包的排队模型。在这种调度方案,保证的使用时段(gts)可以结合的任务调度上行和下行流的自然分布的载波监听介质访问冲突避免(CSMA / CA)环境到中央调度器GR驻留。

如图8,每个网络节点有两个交通队列,一个紧急或报警交通和第二个正常的交通25]。类0(报警数据包)优先紧急/控制数据,而类1(正常的数据包)包含常规数据。节点通常会传输两种消息类型。第一个在CFP gts请求预留槽,第二类型的数据包包含传感器数据。

数据帧被分配到各自的队列,并争传输通道。认为每一个节点信息帧和每次只能发送一个数据包。如果节点有一个紧急消息的队列,它将请求一个短后退指数价值启用紧急交通的迅速传播。节点没有紧急交通利用常规值的指数,导致较长的等待时间。

交通分化GR目的地港口的基础上执行。见图9,我们使用不同的端口正常和应急交通并将它们映射到EDCA视频(AC_VI)和声音(AC_VO)访问类别,分别在wi - fi网络传输。专用的低音服务器的最终接受者整个网络网络流量,和这个服务器过滤器流量基于端口上接收到的数据。

由于内部重要的大小区别802.15.4无线帧,提供服务交通全新聚合需要实现容忍延迟交通,而时间立刻敏感的传感器网络传输流量。内部个别802.15.4数据包提供服务的封装是非常低效的wi - fi头帧开销往往大于有用的信息,需要包聚合来提高效率。

混合调度模型用于GR如图10。所有接收的GR可以发送的数据包竞争访问期间(CP)或contention-free时期(CFP)模式。在CP模式,节点使用开槽CSMA / CA方案竞争的通道与其他节点。在CFP模式中,7 GTS可以保留和分配的协调员。设备需要分配一个新的GTS传输GTS请求命令WSN协调员和协调员的GTS分配给每个设备。我们的混合调度模型采用EDCA CP和点协调功能(PCF)控制信道访问(PCCA) CFP实现公平和提供服务保障。GR包分配到不同的MAC方案基于消息类型。紧急/控制消息需要发送立即将使用EDCA争用后退指数较小的访问。另一方面,PCCA用于常规信息,因为这些可以等待执行聚合和随后传播在保留时间槽。

日常内部发出的信息802.15.4锅提供服务的wi - fi接入点最初发送到调度器,在那里进行排队和带时间戳的倒计时定时器初始化。队列大小设置为最大尺寸的wi - fi负载,如果队列满是常规消息计时器到期之前,调度器储备GTS,汇集了所有队列的流量和wi - fi无线传送。如果队列不是由定时器到期,那么GR储备gts的数量需要传输队列并将积累数据。消息聚合的主要好处PCCA是日常交通碰撞和减少延迟。

5。避免干扰方案

无线个域网网络运营license-free工业、科学和医疗(ISM)频带,使他们受到各种设备的干扰,也分享这license-free频带。这些设备范围从IEEE 802.11无线局域网或无线网络和蓝牙设备婴儿监视器和微波炉。研究表明,wi - fi无线个域网最重要的干扰来源在2.4 GHz的ISM波段(36,37]。无线个域网和wi - fi网络广泛用于禁止在智能电网的应用程序,导致共存问题,见图11。

因此,我们进行了大量的实验来确定“安全距离”和“安全偏移频率”指导部署无线个域网(38]。无线个域网的性能的定义并分析了IEEE 802.11的比特误码率(BER)和包错误率(每)通过综合方法包括理论分析、软件仿真和实验测量。基于“安全距离”的概念和“安全”频率偏移,我们提出一个frequency-agility-based缓解干扰算法(39]。每链路质量指示(LQI)和能源检测机制是用来检测显著水平的干扰的存在在当前频道。一旦检测到干扰,协调指导所有的路由器上执行一个能量检测扫描通道,然后向协调器发送一个报告。噪音水平最低的协调员选择频道,然后请求锅中的所有节点迁移到这个通道。为了提高检测时间和功率效率,所有无线个域网渠道分为三个类基于频率偏移量。能量检测扫描将从高优先级类低优先级类渠道进行快速识别通道与可接受的干扰水平。试验台实现表明,该frequency-agility-based算法简单而高效,快速,实用。

6。投机取巧的负载调度

需求响应技术,管理客户的用电量减少电力消耗。由于客户提供的实时电价智能计量设备,负载调度必须包含实际价格来执行负载控制。系统负载的实时价格是一个指标。一般来说,价格是高负荷需求时,反之亦然。一定程度的峰值减少需求可以自动通过理性的顾客的目标是最小化电力成本。自然,顾客会选择操作柔性负载的实时价格达到最小值。通过这种方式,这些灵活的负载转移到低需求时期,因此,峰值需求减少。

如今,大多数现有的负载调度计划是基于假设未来的电力价格是已知或可预测的。我们建议应用最优停止规则(40)执行分布式负载调度。我们的计划决定当操作柔性负载下假设价格信号是未知的,视为随机过程最优停止规则是执行极好地证明了在通信网络(41]。因此,我们扩展的应用最优停止规则电网(42]。负载的时间要求纳入考虑。如果一个用户没有时间要求,它将永远选择操作时电价降低电力成本是最低的。然而,许多电器,如洗衣机、敏感的等待时间。因此,花时间(包括等待时间和服务时间)都必须考虑。成本被建模为等待成本加上电力成本,和目标是最小化总成本,选择最佳的操作时间。我们表明,最优调度方案是一个纯粹的阈值策略;也就是说,每个用户都需要打开负载时电价低于一定值;否则,负载处于闲置状态。仿真结果表明,该低分布式调度方案可以大大降低成本。 In other words, the loads are effectively shifted to low-demand time period. More details can be found in [6]。

7所示。开放问题和未来的工作

7.1。智能电网安全

智能电网需要详细的能耗信息为了方便实时定价和计费等服务,客户能源管理和系统负载的预测。不幸的是,与许多其他复杂系统一样,智能电网触犯法律的意想不到的后果。如此详细的从每个家庭使用数据的可用性造成了一个巨大的安全问题(每5 - 15分钟43]。智能电表数据分析能够确定哪些设备是使用在任何给定的时间。这导致了担心用户可以监视他们的米,负面影响智能电表部署(44]。与电网智能电表的网络也提出了智能电表的幽灵欺诈和增加这些设备等恶意攻击的脆弱性拒绝服务(DoS)攻击。

安装7.1.1。隐私问题

不干扰设备负载监控技术研究(NALM) [45- - - - - -47)使电器通过他们独特的识别指纹或“设备加载配置文件。“通过软件分析,可以确定哪些设备是使用在什么频率。它提供了访问信息包括电器居民拥有的类型,当他/她有自己每天淋浴(通过监测扩展使用加热器),他们花多少时间使用他们的电脑,或者他们是否经常或吃微波做饭。这导致了非常有效的担心客户可以被描述和监控的智能电表。此外,不当访问这些数据可以导致侵犯隐私,甚至使人盗窃。

7.1.2。智能电表欺诈

渴望降低电费为智能电表欺诈提供了一个引人注目的激励。报告不准确的数据效用的能力意味着客户可以减少他们的账单,他谎称供电电网或消耗更少的能量比他们做。商用智能电表的可能性黑客工具也是一个现实的(48]。

7.1.3。恶意攻击

智能电表的网络互连,使得它们特别容易受到拒绝服务攻击数米的劫持以充斥网络的数据以关闭部分电网或报告虚假信息从而导致电网故障。

7.1.4。智能电网安全解决方案

智能电网安全问题只能通过监管和技术解决方案的组合来解决。需要一个监管框架指定谁有权访问智能电表数据,在哪些条件下以及执行处罚数据误用(48]。两个技术解决方案已经提出。首先是总在社区住宅数据变压器,然后匿名化剥离了它的源地址传输到公用事业[之前43]。Kalogridis et al。42)建议使用第三方托管服务收到详细的计数据,匿名化,去掉任何信息,可以用来确定一个特定的家庭,然后发送工具所需的聚合数据计费和每个客户每月的能源使用情况。

我们提出一个数字版权管理系统——基于(drm)计划延伸,提出了(49]。用户许可权限实用程序来访问他们的数据在不同级别的粒度。默认情况下,工具会对每月的使用量和计费数据的访问,但是客户必须授予访问他们的数据的实用程序允许更高级别的粒度,以换取回扣或其他奖励。这样一个系统消除了需要一个效用之间的媒介和消费者,但需要保证该实用程序不能访问受限制的客户数据。

7.2。数据压缩

缓解由于灾难性事件数据激增,交通拥堵是一个开放的研究领域。当停电等紧急情况发生时,洪水,成千上万的智能电表数据收集与交通中心。可靠性是一个重要的问题,因为数据需要有效地传播和网络编码是一种很有前途的方法来提高无线网络的可靠性在这种情况下。通过网络编码,我们可以介绍intraflow网络编码在无线个域网网络数据传输;也就是说,路由器把数据包前往同一目的地。这种基因混合的结果,每个收到数据包包含了一些关于原始文件中的所有数据包的信息,因此,没有编码的数据包都是特别的。

一般来说,没有编码,发射机需要知道哪些具体的数据包的目的地了,这样就可以重新发送它们。当网络是不可靠的,沟通反馈可靠地消耗大量的带宽。在编码的存在,没有特定的包是必不可少的,因此,发射机不需要学习特定的数据包目的地错过;它只需要反馈目标一旦收到足够的数据包解码整个文件。读者们可能已经注意到,上面的也适用于erasure-correcting编码应用于源。事实上,源编码只是intraflow网络编码的一个特例,在源节点是唯一允许混合流的数据包。

8。结论

为了使智能电网实现其潜力,我们需要解决的问题不同的通信技术之间的互操作性在网格中部署。在本文中,我们提出了一个汉族建筑能源管理在智能电网环境下。Zigbee-based建筑能源管理了加强建筑自动化系统和允许细粒度的控制电器和空调系统在智能电网背景下。互操作性的一个开放式体系结构框架为汉斯和禁令了。物理层提供的互操作性是通过路由器与内部802.11和802.15.4接口提供服务平台。使用IPv6网络层提供互操作性和使用6 lowpan使WSN使用IP通信。语义互操作性是通过使用帽。在QoS框架中,紧急/控制消息需要从其他节点与常规交通。优先竞争算法保证高优先级访问这些信息的渠道。使用压缩和增加调度的效率从Zigbee无线传输的数据帧。缓解frequency-agility-based干扰算法介绍了保证无线个域网的性能和wi - fi共存。 Optimal stopping rule base load scheduling scheme as a distributed load control was present in the paper. More open issues including security and data compression were discussed in the paper.

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