5G泛在电力物联网行业深度报告
5G通信技术在物联网领域的应用发展现状与未来趋势分析
5G通信技术在物联网领域的应用发展现状与未来趋势分析随着信息技术的快速发展，物联网成为了人们生活的重要组成部分。
而5G通信技术作为物联网的重要基础，正引领着整个行业的发展。
本文将就5G通信技术在物联网领域的应用发展现状以及未来的趋势进行分析。
一、5G通信技术的优势首先，我们需要了解5G通信技术的优势。
相较于4G通信技术，5G通信技术在带宽、延迟和连接密度等方面具有明显优势。
利用更高的频谱，5G网络能够实现更高的带宽，满足物联网中海量数据的传输需求。
同时，5G通信技术具有更低的延迟，能够更加快速地处理数据，并提供更好的实时性能。
此外，5G网络允许更多设备同时连接，提供更高的连接密度，实现了海量设备互联互通的愿景。
二、物联网领域中的5G应用现状在物联网领域，5G已经开始广泛应用并展现出了巨大的潜力。
首先，智能家居是物联网中的一个重要应用场景，而5G的高带宽和低延迟特点使得智能家居能够实现更高效的远程监控和远程控制。
用户可以通过智能手机或者其他终端设备，随时随地对家庭设备进行远程控制，提高了生活的便利性。
其次，智慧城市也是5G应用的重要领域之一。
通过5G网络连接物联网设备，城市能够实现对公共设施、交通、环境等的即时监控和管理。
例如，智能交通系统可以通过5G网络实现对交通信号灯的智能调度，减缓拥堵，提高道路通行效率。
此外，5G还可以在公共安全领域发挥重要作用，例如通过智能视频监控和人脸识别技术，提高城市的安全级别。
另外，农业领域也是5G应用的重要领域之一。
利用5G的高带宽和低延迟，农业生产可以实现精准化管理。
通过物联网设备监测土壤湿度、温度、气候等信息，并结合大数据和人工智能技术，农民可以实现更加科学的农业生产，提高农产品的产量和品质。
三、5G在物联网领域的未来趋势随着5G技术的逐步成熟，物联网领域的应用将继续蓬勃发展。
首先，5G将推动更多物联网设备的智能化。
以智能家居为例，传统的家电设备将逐渐更新为支持5G通信的智能设备。
泛在电力物联网的关键技术与应用前景
泛在电力物联网的关键技术与应用前景【摘要】泛在电力物联网作为将物理世界与数字世界相连接的重要技术，已经引起广泛关注。
本文首先介绍了泛在电力物联网的概念和研究背景，然后深入探讨了泛在电力物联网的关键技术，物联网技术在电力系统中的应用，以及大数据与人工智能在其中的角色。
还重点讨论了安全与隐私保护技术在泛在电力物联网中的重要性。
展望了泛在电力物联网的应用前景，并对其发展前景进行了分析和总结。
通过本文的研究，可以更好地了解泛在电力物联网的发展趋势，促进其在电力领域的广泛应用。
【关键词】泛在电力物联网、关键技术、应用前景、物联网技术、大数据、人工智能、安全、隐私保护技术、发展前景、总结、展望1. 引言1.1 泛在电力物联网概述泛在电力物联网（Internet of Things, IoT）是指利用物联网技术对电力系统进行全方位的监测、控制和管理，实现电力设备之间的信息交换和互联，以提高电力系统的运行效率、安全性和可靠性。
泛在电力物联网的核心理念是将传感器、通信设备和智能控制技术应用到电力系统中，实现对供电设备的精准监测与实时控制，从而实现电力系统的智能化和自动化。
泛在电力物联网的目标是构建一个智能、高效、安全、环保的电力系统，通过实时监测和管理电力设备的运行状态，提高电力系统的运行效率和稳定性。
泛在电力物联网可以实现对电力系统的远程监控和故障诊断，及时调整电力系统的运行状态，提高供电质量和节能减排。
随着物联网技术的不断发展和应用，泛在电力物联网正逐渐走向成熟，为电力系统的智能化改造和升级提供了新的技术手段和解决方案。
泛在电力物联网将成为电力系统发展的新方向和重要支撑，为未来电力系统的安全、高效运行打下坚实基础。
1.2 研究背景随着信息技术的快速发展和智能化应用的广泛推广，泛在电力物联网作为电力系统智能化的重要手段受到了广泛关注。
传统的电力系统监控与管理模式已经无法满足日益增长的能源需求和复杂的电力系统运行要求。
5G技术在电力系统中的应用
5G技术在电力系统中的应用摘要：5G 技术不仅可以提升大电网源网荷储互动能力，还能提升用户供需互动能力和传感信息采集能力,大幅降低用户平均停电时间，有效提升供电可靠性和管理效率，极大地丰富和扩展电网应用场景，降本增效，助力电网向综合能源服务商转型，为用户提供更好的电力综合服务。
本文主要就5G技术在电力系统中的应用进行了分析。
关键词：5G技术；电力系统；应用引言最近几年，国家电网不断推进电网智能化建设，随着电力信息采集、电力汽车服务等各类电力业务的迅速发展，对电网各种设备、电力终端、电力通信的需求猛烈增长，同时也给电力系统带来了新的挑战和问题。
5G技术的运用将大幅提升电力系统的服务质量。
1.5G概述5G是新一代移动通信网络，与传统的通信技术相比，具有更好的拓展性、节能性以及可靠性，其传输速率的峰值要达到10Gbit/s，设备的连接密度要增加10到100倍，但仅有1ms的超低空口时延等特点。
5G是包括多种新型的无线通信技术与现有的无线通信技术的集成，而不是单纯的几种新型通信技术的结合，是对4G网络的发展与提升。
5G网络的实现将不仅支持移动互联网的发展，还将极大地促进人工智能、物联网的发展。
2.5G通信的关键技术2.1超密集异构网络各类智能终端的普及导致网络数据与信息交换将呈现爆炸式的增长，为保证未来的5G网络较当前的网络实现1000倍的数据流量增长，减小区域半径、降低节点功耗与增加节点的数量是解决问题的关键。
因此，超密集异构网络将成为未来5G的关键技术之一。
由于大量节点的部署，拉近了终端与节点间的距离，极大地提高了网络与频谱的利用效率，扩展了系统的容量，增强了系统的灵活性。
但是，由于此技术在运行时节点距离过短以及空间的变化会造成节点之间的自干扰，因此节点距离的调整与系统结构的优化对于抗干扰的性能提升显得尤为重要，也是这一技术提升与改善的方向。
2.2自组织网络技术自组织网络是指具有智能化、自组织能力的网络。
面向泛在电力物联网的5G通信技术原理与典型应用
面向泛在电力物联网的5G通信技术原理与典型应用一、概述随着科技的快速发展，人类社会正逐步迈向一个万物互联的新时代，物联网技术在此过程中扮演着至关重要的角色。
电力物联网作为物联网领域的重要分支，对于实现电力系统的智能化、自动化和高效化运行具有重要意义。
面向泛在电力物联网的5G通信技术，作为新一代通信技术，以其高速率、低时延、大连接数等特性，为电力物联网的发展提供了强有力的支撑。
5G通信技术以其独特的优势，如高带宽、低时延和高可靠性，为电力物联网带来了前所未有的发展机遇。
在电力系统中，5G技术可以应用于智能电网、分布式能源、电力设备的远程监控与维护等多个领域，实现电力系统的智能化管理和优化运行。
本文将对面向泛在电力物联网的5G通信技术原理进行详细介绍，包括5G网络架构、关键技术、协议栈等方面。
同时，还将探讨5G通信技术在电力物联网中的典型应用案例，如智能电网中的数据传输、分布式能源系统中的远程监控、电力设备状态监测与维护等。
通过对这些案例的分析，旨在展示5G通信技术在电力物联网中的重要地位和作用，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
在未来，随着5G技术的不断发展和完善，相信其在电力物联网领域的应用将会更加广泛和深入，为电力系统的智能化和高效化运行做出更大的贡献。
1. 泛在电力物联网的概念与发展随着科技的日新月异，物联网（IoT）技术已经渗透到我们生活的方方面面，而泛在电力物联网（UEIOT，Ubiquitous Electric Internet of Things）则是物联网技术在电力领域的深度应用。
泛在电力物联网是指在电力系统的各个环节中，通过应用移动互联网、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各环节的万物互联、人机交互，从而构建出具有全面状态感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧服务系统。
泛在电力物联网的提出，源于电网公司对数字化转型的深刻理解和前瞻布局。
特别是在2019年，国家电网公司做出了全面推进“三型两网”建设的战略部署，旨在加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业。
电力物联网行业市场分析
智能运维
通过物联网技术对电力设备进 行远程监控和维护，实现故障 预警和快速响应，降低运维成 本。
能源管理
利用物联网技术对能源进行智 能管理，实现能源的合理分配 和有效利用，提高能源利用效
率。
电力物联网的发展历程与趋势
发展历程
电力物联网经历了从传统电力系统到数字化、智能化的发展过程，随着物联网技 术的不断进步和应用场景的不断拓展，电力物联网的应用范围和深度也在不断扩 大。
05
电力物联网行业市场前景预测
电力物联网行业市场前景预测
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06
电力物联网行业投资风险与机 会
投资风险分析
技术风险
电力物联网行业技术更 新迅速，新技术的出现 可能会对原有投资产生
冲击。
市场风险
市场需求变化可能导致 产能过剩或不足，影响
投资回报。
政策风险
政府政策调整可能影响 行业发展和投资环境。
VS
竞争焦点
在电力物联网市场中，竞争的焦点主要集 中在技术创新、产品性能、解决方案的完 整性和服务支持等方面。企业需要不断提 升自身技术实力和服务能力，以满足市场 需求和客户期望。
03
电力物联网技术发展
关键技术分析
传感器技术
传感器是电力物联网中的 重要组成部分，能够实时 监测和采集各种数据，包 括电力设备的运行状态、 电量使用情况等。
人才风险
行业专业人才缺乏，可 能导致运营管理困难。
பைடு நூலகம்资机会分析
市场需求增长
随着智能电网和新能源的发展，电力物联网 市场需求持续增长。
技术创新机遇
新技术在电力物联网领域的应用，为投资者 提供了新的商业机会。
政策支持
5G技术在物联网中的应用与发展研究
5G技术在物联网中的应用与发展研究物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网连接并实现信息传递的智能设备和物体之间的网络，它已成为当今社会发展的重要方向之一。
而作为物联网的核心支撑技术之一，5G技术的发展对于物联网的应用和发展具有重要意义。
本文将探讨5G技术在物联网中的应用领域，并分析其发展前景。
一、5G技术在物联网中的应用领域1. 智能家居：5G技术的低时延和大带宽特性，为智能家居的发展提供了更广阔的空间。
通过5G网络连接，传感器可以实时获取并传输各种家居设施的数据，实现智能控制、提高能源利用效率等。
2. 智能交通：5G技术的高速率和低时延特点，能够满足汽车之间、车辆与道路基础设施之间的实时通信需求，从而提高交通运输的安全性和效率。
此外，5G技术还支持高密度连接，能够实现更好的车辆流量管理。
3. 工业自动化：5G技术在物联网中的应用在工业领域尤为重要。
通过5G网络，工厂设备可以实现远程监控和操作，提高生产效率和安全性；工业机器人也能够通过5G网络进行快速的数据交换和协作操作。
4. 智能农业：5G技术可以将物联网应用于农业领域，实现对农田环境、土壤湿度、气象等数据的实时监测和采集，从而实现智能化的农业生产管理。
此外，通过5G网络还可以实现远程遥控和智能化农机操作。
5. 医疗保健：物联网在医疗保健领域的应用也将得到进一步扩展。
5G技术能够实现医院设备和传感器之间的实时数据交换和高质量的视频传输，为医疗诊断、远程手术和健康监测等提供支持。
二、5G技术在物联网中的发展前景1. 高速率和低时延：5G技术具有更高的传输速率和更低的时延，这使得物联网中的设备能够实时交互和快速响应。
这将实现更高效的数据传输和更丰富的应用场景，如增强现实、虚拟现实和远程控制等。
2. 高密度连接：5G技术支持更多设备的连接，并能够同时满足多个设备的通信需求。
这将促进物联网中设备的互联互通，构建更加智能和复杂的系统。
“电网+5G”-电力物联网深度报告
配给电力系统的专用频段
性高
效手段
电力载波通信
利用输电线路传输通信信息的 电波
传输介质可靠、覆盖面积 大、中继距离长、经济性
高
电力系统特有通信方式 ， 可用于调度通信、继 电 保护、配电自动化、
用 电信息采集等
卫星通信
微波通信的一种，以卫星作为 传输距离极大、突发事件 应急通信领域、处置突
中继站
处理能力强
图表：泛在建设背景——国家电网面临转型
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泛在最新进展：顶层设计渐晰 泛在换挡加速
顶层设计逐渐清晰，泛在建设全面提速：经上半年试点与探索，泛在电力物联网建设框架逐渐清：9月新增信息 化设备及服务招标放量，标志着泛在建设全面提速；10月国网召开泛在建设推进大会并发布白皮书，顶层设计 逐渐清晰；9-11月国网已连续开展三次信息化招标，投资持续落地、各网省公司泛在专项建设陆续展开，产业 链已进入订单加速阶段，预计明年将迎来显著业绩弹性
➢ 1）任务【5G关键技 术与应用研究】为建 设主线任务之一
➢ 2）任务【基础资源 运营】、【智慧物联 体系建设】、【一体 化通信网】等预计均 与通信网络建设及 5G技术相关
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目录
一、电网通信介绍：已建成全球最大电力专用通信网 二、当下背景：泛在换挡提速 5G为重点之一 三、逻辑分析：5G特点与电网需求高度契合 四、应用展望：重点发力“量大面广”领域 五、行业变化：电网+5G为产业链带来新投资机会
图表：泛在整体建设规划与2019年建设重点
图表：泛在电力物联网建设内容
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5G技术研究为2019建设重点之一
图表：泛在电力物联网57项建设任务（白皮书更新内容，黑色加粗为27项重点任务）
根据《泛在电力物联 网白皮书2019》， 泛在电力物联网建设 任务主要对应信息化 与智能化方向，其中 5G为建设重点之一：
泛在电力物联网关键技术
泛在电力物联网关键技术泛在电力物联网（Power Internet of Things, PIoT）是指利用物联网技术和信息通信技术对电力系统进行智能化改造，实现设备之间的通信、数据采集和信息共享，以提高电力系统的安全性、可靠性和效率。
泛在电力物联网的建设需要借助一系列关键技术的支持，本文将针对泛在电力物联网的关键技术进行详细介绍。
一、传感技术传感技术是泛在电力物联网的基础，它能够实现对电力设备的数据采集和监测。
在泛在电力物联网中，各种类型的传感器被广泛应用于电力设备的实时监测和数据采集，例如温度传感器、压力传感器、电流传感器等。
这些传感器能够实现对电力设备的状态进行实时监测，进而实现对设备运行状态的预测和故障诊断。
二、通信技术通信技术是泛在电力物联网实现设备之间信息交换的关键技术之一。
在泛在电力物联网中，需要实现设备之间的远程通信和控制。
目前，常用的通信技术包括有线通信和无线通信两种形式。
有线通信包括光纤通信和电力线通信，它们具有传输速度快、抗干扰能力强的特点；而无线通信则包括无线局域网、蜂窝网络等，它们具有布署方便、成本低廉的特点。
通信技术的不断进步和发展，为泛在电力物联网的建设提供了强大的支撑。
三、数据采集与处理技术泛在电力物联网需要对大量的数据进行实时采集和处理，因此需要依赖先进的数据采集与处理技术。
数据采集与处理技术包括了数据采集、数据传输、数据存储和数据分析等环节。
在泛在电力物联网中，大数据分析技术被广泛应用于对电力系统运行数据的分析和挖掘，以发现潜在的问题和优化电力系统的运行。
四、安全与隐私保护技术泛在电力物联网的建设需要重点关注系统的安全性和隐私保护。
在泛在电力物联网中，需要建立起健全的安全机制和隐私保护机制，以防止网络攻击和数据泄露。
传统的安全技术包括防火墙、入侵检测系统等，而隐私保护技术则包括加密技术、身份认证技术等。
这些安全技术和隐私保护技术可以有效地保护泛在电力物联网系统的安全和隐私。
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图表：电力通信网结构划分
资料来源：国家电网，中泰证券研究所 5
功能：电力通信网=传输网+业务网+支撑网
从功能上来看，电力通信网主要分为传输网、 业务网、支撑网
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目录
一、电网通信介绍：已建成全球最大电力专用通信网 二、当下背景：泛在换挡提速 5G为重点之一 三、逻辑分析：5G特点与电网需求高度契合 四、应用展望：重点发力“量大面广”领域 五、行业变化：电网+5G为产业链带来新投资机会 六、投资建议 七、问题与讨论
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电力通信网络介绍
电力通信网络为电力系统第二张实体网络，是电网生产、调度、运营与管理信息化的基础，是确保电网 安全、稳定、经济运行的重要手段
➢ 1）传输网：电力通信的基础网络，由传输介 质与传输设备组成。传输介质包含光缆、无 线电、输电线路，对应光纤通信、无线、卫 星、电力载波通信方式
➢ 2）业务网：以传输网为基础、以支撑网为协 同，满足不同电网管理业务需求组建的应用 网，包含行政电话交换网、调度电话交换网、 数据通信网、会议电视电话系统等
➢ 3）支撑网：保障业务网正常运行、增强网络 功能、提供网络服务质量等；主要传输监测 与控制信号
图表：电力通信网功能架构
资料来源：国家电网，中泰证券研究所 6
通信技术：光纤为主 无线/载波/微波为辅
从技术上来看，电力通信网以光纤通信为主，载波通信、无线通信、卫星通信等为辅。 ➢ 光纤通信由于传输容量大、保密性好等优势成为电力通信主干网最主要通信方式，已规模使用SDH、OTN等传输技术
5G技术在电网具有丰富应用场景。根据5G通信特点、电网通信业务需求，预计“电网+5G”应用场景在“量 大面广”领域具有重要前景，如分布式电源及储能、负荷控制、智能分布式配电自动化、配电房视频监控，以 及无人机巡检、变电站巡检机器人等移动设备。
“电网+5G”打开投资新窗口。国网有望发力5G建设，预计将积极铺设5G基站、搭建5G专网/公网，带来以下 投资机会：1）在网络层，国电南瑞与岷江水电为国网信息化双寡头，通信技术实力领先，为5G通信网络建设 核心受益者；2）在终端层，丰富5G场景将刺激新一代智能电表、配电自动化终端、新型传感器、电力机器人 等智能终端需求大幅提升，国电南瑞、亿嘉和、海兴电力、炬华科技等企业有望受益；3）在应用层，积极布局 智慧能源服务与能源大数据分析的企业如远光软件、朗新科技、中恒电气、理工环科等有望受益。
资料来源：中泰证券研究所 7
无线通信介绍
无线专网：基于国家无线电管理委员会分配给电力系统的专用频段，频段主要为230MHz、1800MHz，主要用 于用电信息采集与配电自动化，其中230MHz相比1800MHz具有天然覆盖远的优势，可显著降低组网成本
无线公网：利用公网运营商（中国电信、中国移动、中国联通等）现有无线网络进行用电信息采集、配电自动 化等业务，该方式以公众语音通话和数据业务为最高优先级，无法满足电力业务信息安全、实时性以及服务质 量的需求
电力通信网最初产生原因：为缓解公网发展不足、难以满足电力特殊通信需求的问题 发展沿革：从建国后到十三五期间，电力通信紧跟电网系统发展步伐，从模拟电路发展至SDH、OTN等，
传输速率与容量持续攀升
图表：国内电力通信网发展总览
资料来源：公开资料，中泰证券研究所 4
结构：电力通信网=骨干网+接入网
电力通信网特点：1）通信站距长、2）业务颗粒小、3）安全可靠性高、4）实时性强、5）依托电力线 路、6）电磁兼容性高
图表：电力无线专网示意图
图表：电力公网示意图
光纤通信 微波通信
利用光纤作为介质传输通信信 容量大、中继距离长、保
息的光波
密性好、适用能力强等
主干网最主要通信方式
利用波长0.1mm-1m的电磁波进 无线传输、建设速度快、
行通信
维护方便、费用较低
主要作为备用通道使用
无线通信
基于国家无线电管理委员会分 成本低、灵活性强、开放 “打通最后一公里”有
配给电力系统的专用频段
➢ 无线专网由于灵活性、开放度高等特点，作为光纤通信的补充手段，可有效解决“打通最后一公里”难题，广泛用于配 电自动化、用电采集等领域
电力无线通信发展趋势：分布式点对点、毫秒级低时延、采集频次提高且趋向实时监控、视频化、广连接等
图表：各种电力通信技术对比
图表：电力通信技术总览
电力通信技术
介绍
优势
定位
5G泛在电力物联网行业深度报告
“电网+专网仍面临诸多问题。电力通信网络是确保电网安全稳定经济运行的重要手段，具有业务颗粒小、 安全可靠性高、实时性强等特点；国网已建成全球最大电力专用通信网，形成光纤通信与无线专网&公网相结 合，电力载波、微波、卫星等通信为辅的发展模式，但仍面临低压配网尚未全覆盖、时延&容量&速率&隔离性 等性能有待改善等问题。
性高
效手段
电力载波通信
利用输电线路传输通信信息的 电波
传输介质可靠、覆盖面积 大、中继距离长、经济性
高
电力系统特有通信方式 ，可用于调度通信、继 电 保护、配电自动化、
用 电信息采集等
卫星通信
微波通信的一种，以卫星作为 传输距离极大、突发事件 应急通信领域、处置突
中继站
处理能力强
发事件
资料来源：公开资料，中泰证券研究所
泛在建设全面加速，5G为重要方向之一。三季度以来泛在电力物联网顶层设计逐渐清晰、建设迎来全面提速； 10月发布的《泛在白皮书》更新57项建设任务，其中5G为建设重点之一。当前“电网+5G”试点项目已在全国 多地落地，10月发布的《泛在典型实践案例》亦给出涵盖5G基站的【多站融合商业化运营】实践案例。
5G特点与电网业务高度契合，基础资源合作空间广阔。5G通信的高速率、广连接、高可靠性、低时延等特点与 电网通信业务需求高度契合，其切片模式可完美对接电网业务多样性与隔离性需求；此外，电网海量杆塔与变 电站资源可为5G基站提供充裕建设空间，而5G基站储能电源可协助电网调峰，可实现基础资源商业价值最大化。