物联网周刊(第 1 期):电动汽车的未来

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封面图

封面图:特斯拉(TESLA)的超级工厂 GigaFactory

行业动态

1、我国移动物联网终端用户达到13.6亿

根据“2021江西国际移动物联网博览会”信息显示,截至今年9月底,全国移动物联网终端用户达到13.6亿。

NB-IoT 已在水表、燃气表、消防烟感和电动自行车防盗四个行业实现千万级规模连接;在智能井盖、智能门锁、追踪定位和智慧路灯等十余个行业实现超过百万级连接;未来还将更多地应用到工业互联网、车联网、远程医疗等领域。

2、GE 计划拆分为三家公司

美国工业巨头通用电气(GE)在11月9日宣布,计划将公司拆分为三家独立的上市公司,分别专注于航空、医疗和能源业务。

根据官方声明,首先被拆分的是医疗板块,在2023年,GE 将初剥离医疗保健业务,创建一家精准医疗公司。2024年初剥离能源业务,通用电气可再生能源(GE Renewable Energy)、通用电气电力(GE Power)和通用电气数字(GE Digital)将合并为一家企业,定位能源转型。拆分之后,GE 将沿用现有的名称,成为一家专注于航空业务的公司。

GE 的历史可以追溯到十九世纪70年代。爱迪生在1879年发明了第一只商用白炽灯,随后组建了爱迪生通用电气公司。1892年,这家公司与休斯顿电气公司合并,成为了如今的 GE。

2015年,GE 曾以超过95亿美元的价格并购阿尔斯通电力和电网板块业务。不过,由于全球能源市场转向天然气、光伏和风电等更为清洁的能源,不断挤压火电的市场空间,GE 因此遭受重创,甚至在2018年被剔除出道琼斯工业指数成分股。要知道,在过去的110年,通用电气一直是道琼斯工业平均指数的成分股之一。

3、我国发布物联网新职业标准

近年来,伴随着新一轮科技革命和产业变革,我国数字经济快速发展,催生了人工智能、物联网、云计算、集成电路等一批新产业,数字技术领域新职业不断涌现,市场用人需求大,但优质人才供给严重不足。

因此,人力资源社会保障部官网近期连续发布了两个政策文件《集成电路工程技术人员等7个国家职业技术技能标准》和《专业技术人才知识更新工程实施方案》,以推动这些数字技术技能领域的专业技术人才发展。

以物联网工程技术人员为例,国家职业技术技能标准由低到高分为初级、中级、高级三个等级,标准中对各等级从业人员的工作领域、工作内容、知识水平、专业要求等职业活动进行了规范细致描述。

其中,初级和中级分为三个职业方向:

  • 物联网嵌入式开发 —— 职业功能包括感知控制开发、物联网应用协议开发、物联网组网通信开发;
  • 物联网应用开发 —— 职业功能包括物联网平台应用开发、物联网边缘计算系统应用开发、物联网移动应用开发;
  • 物联网系统集成与管理 —— 职业功能包括物联网设备安装与调试、物联网系统部署、物联网系统运行与维护、物联网技术咨询与服务。

4、中国电信自研物联网操作系统用户破3亿

根据“2021国际数字科技展暨天翼智能生态博览会”数据显示,中国电信分布式物联网操作系统 CTWing IoT OS 已服务近3亿物联网用户,管理超8000万物联网智能终端,并推动中国电信成为全球首个 5G NB-IoT 用户破亿的运营商。

天翼物联表示,目前中国电信 CTWing IoT OS 已与鸿蒙、RT-Thread 等生态圈开展合作对接,并将面向产业生态全面开放各项能力,同时广泛凝聚产业创新力量,持续加强物联网操作系统的生态建设与落地应用,共同打造泛在协同的物联网感知基础设施,形成产业合力,赋能数字中国。

5、美的物联网操作系统1.0发布

在10月14日举办的美的智能化大会上,美的 IoT 发布了四大物联网平台。其中,美的物联网操作系统1.0是智能家居行业内首个基于 OpenHarmony2.0(开源鸿蒙2.0系统)开发的分布式操作系统。

此次发布的美的物联网操作系统1.0,可以为多产品多品牌互联互通、设备间自主协同、云端一体化、AI 交付等问题提供全新的解决方案。

6、芯科 Sub-GHz 无线 SoC 通过 Arm PSA Level3 认证

不久前,美国芯科科技(Silicon Labs)发布了两款全新的 Sub-GHz 无线 SoC,即 EFR32FG23(FG23)和 EFR32ZG23(ZG23)。

FG23 和 ZG23 都支持长达一英里(大约1.6公里)的无线通信范围,纽扣电池供电时,使用寿命可达10年以上。目前它们也已经通过了Arm PSA 3 级安全认证,而且支持“高级无线技术”,例如 Amazon Sidewalk、mioty、无线 M-Bus(WM-Bus)、Z-Wave 等专有物联网网络。

这是全球率先推出支持安全、长距离传输的无线 SoC。其丰富的特性将能满足全球工业物联网设备开发人员对高性能、电池供电型物联网产品和远距离无线传输应用的设计需求。

本期话题

电动汽车的未来

2021年电动汽车销量激增,三大汽车市场(中国、美国和欧洲)均出现了明显增长。2021 年上半年销量同比增长 160%,达到 260 万辆,占全球汽车市场新销量的 26%。中国仍然是全球最大的电动汽车市场,上半年销量为110万辆,占销量的12%。

随着电动汽车市场的持续火爆,虽然国内还没有像特斯拉那样的行业巨头,但已经形成蔚来、理想、小鹏等造车新势力先行,比亚迪、五菱汽车、北京汽车等传统车企紧随其后,华为、百度、滴滴、小米、字节跳动等互联网科技公司纷纷入局的百家争鸣局面。就连小编近期也收到了好几份关于电动汽车研发岗位的面试邀约。

虽然电动汽车似乎近年来才进入人们视野,但其实电动汽车最早可以追溯到19世纪初,它的出现甚至比燃油汽车早了半个世纪,经历了短暂的繁荣而迅速走向衰落。

第一台以可充电电池为动力的电动车于1881年在法国巴黎出现,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouve)以铅酸电池为动力,制造出了一台电动三轮车。

早期的内燃机汽车没有电子点火装置,像拖拉机一样,需要用手摇柄启动。由于没有消声器、减震器,所以噪声大、震动剧烈,并且当时汽油品质不高,还会排放大量“臭气”。而电动汽车则因其噪声小、没有“臭气”排放、启动加速性能好、受寒冷气候影响小等优点,在20世纪初很快流行起来,在汽车保有量中占到了三分之一。

但随着道路等基础设施的完善,石油大规模的开采及应用,燃油汽车在长距离运输上更加便捷和便宜,电动汽车续航里程低、充电慢等短板逐渐暴露出来。内燃机起动电动机和消声器的发明,再加上福特汽车的大规模生产,直接导致20世纪30年代以后,民用电动汽车暂时退出了历史舞台。

如今,为了应对燃油汽车引起的石油资源消耗、环境污染严重等问题,特别是为了应对全球气候变化,电动汽车又开始蓬勃发展了。

由于人车交互的技术、智能化、网联化、自动驾驶等汽车概念的兴起,常常有人将电动汽车(如特斯拉)比喻为一台带四个轮子的 iPad。但其实这个比喻是不准确的,更准确的应该是一台带四个轮子的充电宝。

电动汽车的核心技术在于“三电”系统,即电驱系统、电池系统和电控系统。其中,动力电池系统是“三电”系统的核心,也是“三电”中成本最高、最复杂的一个系统。

目前的动力电池均为锂离子电池,根据正极材料的不同,又分为三元锂电池和磷酸铁锂电池两种。动力电池一般由大大小小的电芯(Cell)组成,电芯以串联或并联的方式组成模组(Module),模组再以串联的方式集成热管理系统、电池管理系统等部件,最终集成为电池包(Pack)。

在实现“30·60”双碳目标的道路上,电动汽车无疑是十分重要的一环。但关于电动汽车是否环保,也常常引起大家的激烈讨论。考虑到产品全生命周期,电动汽车的生产和回收必然造成碳排放,但随着技术的发展,这方面的绿色溢价最终将低于燃油汽车。因此,电动汽车是否环保,关键在于其使用的能源是否为清洁能源。

而在清洁能源中,光伏和风电的比例将会越来越高,发电量最终将超过电网总量的60%。然而,光伏和风电都有一个致命问题,那就是 —— 不连续性。为了保证电网供电的稳定性,必须增加储能设备。但是,一个中等规模城市的用电量是吉瓦(GW,即10亿瓦特)级别的,制作一块超大电池专门用于储存清洁能源以供城市使用是一项几乎不可能完成的工作。

那么,在光伏和风电成为主力发电设施以后,如何在电网没有储能设施的情况下,保证发电端和用电端的平衡呢?

答案很可能是 —— 电动汽车。

假设未来我国的电动汽车保有量达到5亿辆,平均每辆车的储能达 100kW·h,动态平均停驾车辆比例为总保有量的60%,也就是说任意时刻都有约3亿辆电动汽车长期与电网保持连接。那么,它们将会为电网提供 30000GW·h 的动态储能能力。这个规模足以解决电网调峰的问题,此时的电动汽车就相当于电网的“海绵”,承担分布式储能的任务。

结合自动驾驶、共享经济、智能网联等技术,最终将会形成一个灵活的分布式能源互联网。能源将会像互联网数据一样,可以上传、下载或定点传输给某个人,极大地提高了电网的柔性和灵活性,以及能源的使用效率。这很可能是电动汽车的未来。你们觉得呢?

近期活动

1、硬禾学堂 Funpack 第12期活动

2、2021年第二十二届中国国际建筑智能化峰会

3、2021世界物联网大会

4、2021第九届深圳国际物联网展览会

5、2021 RT-Thread 开发者大会

References

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