基于需求侧视角的能源互联网

本文概括了能源生产和ICT(Information Communications Technology,信息、通信和技术)趋势。基于分布式可再生能源发展下的需求侧需求,提出了能源互联网的物理模型、业务模型、特征和交易模式。     

基于阶梯碳交易的碳捕集电厂-电转气虚拟电厂低碳经济调度

在能源互补和低碳经济的背景下,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是实现区域资源优化配置和新能源消纳的有效载体。在技术层面,通过碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)和电转气(power-to-gas,P2G)装置来实现CO₂的循环利用,建立碳捕集电厂-电转气耦合模型,并在负荷侧引入考虑用户满意度的价格型需求响应模型;在低碳政策方面,将阶梯型碳交易机制引入VPP,对碳排放进行约束。然后以总成本最小为目标,建立VPP低碳经济调度模型。通过设置不同调度场景进行对比,验证所建模型在VPP低碳经济运行方面的有效性,并通过敏感性分析探究阶梯碳交易参数对VPP碳排放量与成本的影响,结果表明所建模型对VPP进行低碳经济调度具有指导意义。     

包容性设计视角下基于AHP和QFD法的智慧照明设计系统研究

目的 从包容性设计的角度切入,以城市照明设施为研究对象,构建城市智慧照明系统,旨在优化城市公共设施建设,提高城市资源利用率,并通过提高照明设施的自适应性来满足城市不同场景中的照明需求,探寻城市基础设施智慧化发展的道路。方法 综合分析上海主要街道的路灯设施情况,利用KJ法挖掘城市中各类场景下的照明需求。运用AHP确定城市照明需求权重,建立HOQ质量屋确定各设计特征指标权重值,以此开展智慧照明设计实践。结果 总结了用户在不同场景下的照明需求,设计出符合各场景的城市照明设施,并构建出以智慧照明为基础的智慧交通体系与CPS信息物理系统。结论 包容性设计理论对城市照明设施设计具有指导意义,通过PRONA智慧照明设计实践,建立了城市智慧照明系统,设计新型城市照明设施以解决城市能源问题,为智慧城市发展建设提供实践参考。     

云计算时代电影工业化体系构建策略与工程设计思考

本文以新时代电影产业提质升级和高质量发展的目标与需求为背景,细致阐述了云计算时代电影工业化体系构建的基本原则、实施策略和重大工程设计,涵盖电影云制作技术服务平台建设工程、电影大数据深度挖掘与智能分析平台建设工程以及基于智能科学技术的智慧电影和智慧影院建设工程,并提出以中国电影高质量发展支撑电影大国向电影强国实现历史性跨越的战略思考。     

区块链技术在智慧能源体系中的应用研究

区块链是目前打通物理实体、虚拟数据直至价值层面最合适的技术手段之一,其核心是依靠分布式共识机制实现价值的可靠重构和转移。区块链的技术原理和价值特性与智慧能源的内在诉求不谋而合,匹配智慧能源的多主体应用场景。基于区块链的技术特性,对其在智慧能源体系中的适用性进行分析,提出具体的技术选型和构架设计方案,促进能源区块链技术在智慧能源、能源互联网领域的发展。     

增强现实技术在智能工厂的典型应用场景分析

图像显示与信息处理技术的进步推动增强现实(AR)技术逐步成熟,同时智能成为未来工厂升级发展的方向,二者的结合具有技术前沿性和经济应用价值。该文介绍了AR基本概念与关键应用技术,就AR辅助设计、虚拟工艺仿真、工厂规划等未来智能工厂典型应用场景进行了探讨,挖掘AR技术在工业应用领域的价值潜力。     

试论能源资源计量体系建设

正一、能源资源计量体系建设基本原则能源资源计量体系建设应当依据国务院《"十二五"节能减排综合性工作方案》和《万家企业节能低碳行动实施方案》,落实《计量发展规划(2013-2020)年)》重点任务要求,科学规划、整体部署,紧紧围绕国家城市能源计量中心,建设以能源资源计量技术保障体系为核心,以法律法规体系、监管体系为关键支撑的能源资源计量体系。     

可持续设计视角下新能源充电系统设计策略研究

目的 以可持续设计的有关理论作为指导,以木马设计集团的新能源充电桩产品设计为样例,降低产品使用过程中的人为损耗,为共享汽车的充电问题提出智慧化解决方案。方法 首先,以“DfS”(Design for Sustainability)方法为指导,通过用户访谈构建动态用户画像,挖掘传统充电桩各阶段存在的痛点,并从可持续设计的视角建立新能源充电产品服务系统的理论框架;其次,通过定性及定量的方法挖掘用户显性与隐性需求,总结新能源充电系统的设计策略;最后,利用该策略指导设计新能源充电系统,并利用可持续性晴雨表进行设计验证。结果 提出可持续设计视角下新能源充电系统的设计原则;基于用户需求设计出自动化新能源充电系统,解决传统手动充电带来的过程繁琐的问题。结论 新能源充电系统设计策略的构建能够推动自动化、智能化、网联化和共享化深度融合,实现城市交通体系智慧化发展。     

我国智慧法院体系工程的模式框架和创新实践

智慧法院体系作为大规模复杂信息系统,其开发工作是世界性工程难题;本文旨在从方法论视角出发,阐述中国智慧法院体系工程的理论构建与工程应用。论述了体系工程的概念和关键任务需求,分析了智慧法院体系工程面临的技术难点,提出了针对大规模自治信息系统的“双轨并行、六环联动”渐进式协同体系工程模式框架;基于通用信息模型、信息度量、信息系统动力构型等理论,构建了信息系统体系的关键评判指标;针对体系设计需求,引入基于信息关系的体系设计工具方法,获得了智慧法院体系参考模型,作为智慧法院系统研发与体系集成的顶层参照;相对全面地展示了我国智慧法院体系工程中的自治系统研发、骨干系统研发推广、协同体系集成等实体建设内容。在全国范围推广应用智慧法院信息系统体系,保障了人民法院司法业务模式的升级与重塑;基于关键评判指标开展的持续质效分析及针对性改进,进一步完善了相应的体系能力,为信息时代的司法文明建设提供了关键支撑。     

动力电池及其材料最新发展动向

能源和环境与人类社会的生存和发展密切相关,能源短缺和环保的要求推动了纯电动汽车(EV)、混合电动车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)及动力电池的发展。未来10年～20年将是HEV、EV高速发展的阶段,而高性能、低成本的电池及相关材料的研究开发又将对其发展起决定性作用。本文对电动车、动力电池的市场和技术情况进行了分析,并重点介绍了镍氢电池和锂离子电池相关材料的最新进展情况。     

Data analytics and optimization for smart industry

Industrial intelligence is a core technology in the upgrading of the production processes and management modes of traditional industries. Motivated by the major development strategies and needs of industrial intellectualization in China, this study presents an innovative fusion structure that encompasses the theoretical foundation and technological innovation of data analytics and optimization, as well as their application to smart industrial engineering. First, this study describes a general methodology for the fusion of data analytics and optimization. Then, it identifies some data analytics and system optimization technologies to handle key issues in smart manufacturing. Finally, it provides a four-level framework for smart industry based on the theoretical and technological research on the fusion of data analytics and optimization. The framework uses data analytics to perceive and analyze industrial production and logistics processes. It also demonstrates the intelligent capability of planning, scheduling, operation optimization, and optimal control. Data analytics and system optimization tech-nologies are employed in the four-level framework to overcome some critical issues commonly faced by manufacturing, resources and materials, energy, and logistics systems, such as high energy consumption, high costs, low energy efficiency, low resource utilization, and serious environmental pollution. The fusion of data analytics and optimization allows enterprises to enhance the prediction and control of unknown areas and discover hidden knowledge to improve decision-making efficiency. Therefore, industrial intelligence has great importance in China’s industrial upgrading and transformation into a true industrial power.     

ICT in Industrial Districts: An Empirical Analysis on Adoption, Use and Impact

The aim of this study is to analyse the main determinants of the adoption and use of information and communication technologies (ICT) and the relationship between ICT and the patterns of innovation in an Italian industrial district. The analysis is carried out on a database of 118 textile enterprises located in Biella, a well-known industrial district specialized in medium to high quality woollen yarns and textiles, that have been interviewed following a structured questionnaire. On the whole, the rate of adoption and use of ICT in Biella is rather low and this confirms the results of other studies on industrial districts that are specialized in traditional sectors. Nevertheless, our analysis also shows that considering ICT as a general technology may be misleading. Instead, it is useful to disentangle the different ICT; in particular, there are significant differences between IT involving production, administration and logistic processes and the communication technologies (CT). Moreover, on a smaller sample of 50 firms we have tested the hypothesis that adoption and use of ICT may positively influence innovation. In this case, we find that different types of innovations, for instance, product, process and organizational innovations, are influenced by very different variables.     

An Overview of the Smart Grid in Great Britain

This paper presents an overview of the current status of the development of the smart grid in Great Britain(GB).The definition,policy and technical drivers,incentive mechanisms,technological focus,and the industry's progress in developing the smart grid are described.In particular,the Low Carbon Networks Fund and Electricity Network Innovation Competition projects,together with the rollout of smart metering,are detailed.A more observable,controllable,automated,and integrated electricity network will be supported by these investments in conjunction with smart meter installation.It is found that the focus has mainly been on distribution networks as well as on real-time flows of information and interaction between suppliers and consumers facilitated by improved information and communications technology,active power flow management,demand management,and energy storage.The learning from the GB smart grid initiatives will provide valuable guidelines for future smart grid development in GB and other countries.     

论工业设计的创新驱动力

阐述了工业设计的创新驱动力是一个多层级能量系统,具有锻造企业的核心竞争力、引领制造业的产业升级、激活文化产业的创意因子以及重构社会经济和文化体系等多重内涵。指出大力扶持发展设计产业,不但可以突破当前我国经济发展瓶颈,还可为国家自主创新体系的建立提供最坚实的智力支撑。     

智能家居综合实验平台设计研究与应用实践

目的 梳理和分析智能家居相关实验平台现状,探究智能家居综合实验平台的设计研究方法,对平台的构建展开应用实践。方法 以智能家居理论框架为基础,从传感器网络、数据、场景、被试等多个角度出发,对智能家居综合实验平台的设计方法和应用实践进行阐释。结果 提出智能家居综合实验平台中围绕“感知”“思考”“执行”3个层面的理论框架、应用实践研究方法和实践案例。结论 智能家居综合实验平台的理论构架对于智能家居领域的科研问题具有一定的理论影响力,3个层次在建设时相互独立,在理论中相互印证,在实践中相互支撑。建立智能家居综合实验平台,可以为智能家居及其相关领域的科研和产业问题提供实验场地、关键数据、核心算法等支撑,使相关研究可以在更完备、更集成及鲁棒性更强的框架下展开。智能家居综合实验平台的研究和实践整合了现有知识体系,从顶层设计、传感网络、数据研究、算法模型、用户研究、人机交互等多学科多领域交叉的角度为学术界和产业界提供参考,全面地推动智能家居领域的技术进步和设计创新。     

工业系统的智能交互模式及人因工效研究综述

随着物联网、CPS、大数据等技术的出现和发展,生产制造、航空驾驶、安全监控等工业系统已进入第四次工业革命的智能转型升级。目的 工业系统的智能交互模式与人因工效是人机协同共生的关键核心问题。方法 从工业制造的智能化转型、航空航天的人机协同、核电安全智能监控等多个重大行业背景出发,分析人—信息—物理系统智能交互的发展趋势;剖析工业智能背景下国内外人因工效测评技术、评价模型及多源指标关联性研究进展;梳理智能化工业系统的信息表征发展趋势及多通道交互研究方法。结论 从国内外研究综述表明,需要从多学科交叉融通的角度构建智能化工业系统的人机交互研究体系,这将极大地改善系统中的人（任务执行者）获取信息、知识推理、判断决策的认知绩效,达成智能交互的人机物闭环,实现人（自然人、机器人）、信息系统、物理系统的充分感知融合,即人机协同共生模式。     

无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计研究

目的 传统汽车座舱的交互环境模态单一、媒介通道单一、人车交互场景单一,随着无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景向着智能交互、多模态、多媒介、多元化的发展,人车交互和场景交互的模式,亟待运用空间场景交互的理论,优化智能座舱的场景交互设计方法。方法 借助场景理论和案例分析,建构智能座舱场景交互模型,剖析XR扩展现实HMI车机系统的交互设计特征,归纳总结多模态的人车交互场景,提出无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计策略。结果 搭建智能座舱AR增强现实场景、VR虚拟场景、MR现实与虚拟混合场景,推出SMIM智能座舱场景交互模型与交互设计策略。结论 物资流、信息流、能量流、资金流、体验心流共同构成智能座舱的场景交互模型要素,针对无人驾驶车元宇宙的人车交互、智能空间交互、元宇宙内容的智能交互,具有重要的指导意义与应用价值。     

3D bare-hand interactions enabling ubiquitous interactions with smart objects

Ubiquitous augmented reality (UAR) implementation can benefit smart shop floor operations significantly. UAR from a user's first-person view can support and provide the user with suitable and comprehensive information without him/her being distracted from ongoing tasks. A natural hand-based interaction interface, namely, a mobile bare-hand interface (MBHI), is proposed to assist a user in exploring and navigating a large amount of information for a task in the user's first-person view. The integration of a smart shop floor and UAR-based MBHI is particularly challenging. A real shop floor environment is composed of challenging conditions for the implementation of UAR, e.g., messy backgrounds and significant changes in illumination conditions. Meanwhile, the MBHI is required to provide precise and quick responses to minimize the difficulty of a user's task. In this study, a wearable UAR system integrated with an MBHI is proposed to augment the shop floor environment with smart information. A case study is implemented to demonstrate the practicality and effectiveness of the proposed UAR and MBHI system.The full text can be downloaded at https://link.springer.com/article/10.1007/s40436-020-00295-1     

中国包装产业大数据知识图谱应用系统的设计

目的针对目前包装产业存在的产业链长、数据大而散、包装领域知识不全面等问题,设计一个中国包装产业大数据知识图谱应用系统。方法从行业高度定义涵盖包装领域全生态的分类体系,结合人工智能中知识图谱的最新技术,对政府信息、工商信息、行业信息、学术论文、全球包装专利等互联网上各类数据进行自动采集汇聚,抽取出知识信息,融合成一个涵盖资讯、政策、会议、标准、论文、专利、企业、产品、高校、机构和专家等十几类信息的包装知识图谱知识库。结果系统主要功能包括数据采集、知识图谱和终端应用,实现了包装产业大数据的图谱探索、产业链图、数据报告和关联搜索。结论该系统使用方便,可从多视图、多维度获取包装产业相关数据,提升行业的数字化和信息化水平,加速中国包装行业的智能化产业升级,促进包装产业逐步向智能、绿色、集约、创新方向发展。     

智慧化工园区安全信息化标准体系设计研究

信息化智慧化可以辅助化工园区的安全管理,提高化工园区的风险防患意识,从而保障化工园区的安全。本文在分析当前智慧化工园区安全领域标准化建设现状及其发展趋势的基础上,从与智慧化工园区安全相关的业务应用、基础设施、支撑平台、数据安全和保障措施等方面,对智慧化工园区安全信息化标准体系进行设计并得出研究结论。本次体系设计研究对探索构建智慧化工园区安全标准体系,具有实践参考价值及意义。