绿色信息技术与绿色城市构建

引子 绿色发展 1

01 发展篇

IEEE 1888标准所具有的开放性、可扩展性、兼容性、可管可控性等优点赋予了其广阔的应用空间，在楼宇节能、区域能源管理、环境监测、工业监测以及智能表计等领域均可有深入应用，商业价值和市场潜力巨大，而中国无疑是全球最大的市场。

第1章 绿色ICT发展趋势 10

1．1 国际绿色ICT发展趋势 10

1．1．1 欧盟：建设“绿色知识社会” 10

1．1．2 美国：打造“21世纪智慧能源网络” 13

1．1．3 日本：执行i-Japan战略 16

1．1．4 国际组织：力推绿色ICT全球化 19

1．2 我国绿色ICT发展趋势 25

1．2．1 加快发展战略性新兴产业 25

1．2．2 全面推进两化深度融合 26

1．2．3 积极探索绿色生态城市 27

1．2．4 香港特区：利用绿色ICT促进节能减排 31

1．2．5 台湾：ICT产业的绿色制造 32

02 需求篇

通过充分发挥绿色ICT节能标准的支撑和引领作用，以及基于标准的产品研发、示范应用和商用推广，将显著降低工厂、楼宇、家庭、数据中心等的能耗，有助于全球范围内节能减排目标的实现。

第2章 绿色ICT国际标准 35

2．1 总线控制标准发展成熟 35

2．1．1 BACnet 36

2．1．2 LonWorks 37

2．1．3 Modbus 38

2．1．4 KNX 38

2．2 绿色ICT标准蓬勃发展 39

2．2．1 智能电网标准 40

2．2．2 绿色数据中心标准 41

2．2．3 智能建筑节能标准 43

2．2．4 泛在绿色社区网络标准 46

2．3 IEEE 1888构建泛在绿色社区 47

2．3．1 运营商绿色节能信息化实践 47

2．3．2 国家产业发展的需要 49

2．3．3 国际化发展的需要 51

03 标准篇

IEEE 1888描述了数字社区、智能建筑群以及数字城域网的远程控制架构，规范了设备和系统之间的交互数据格式，并针对数字社区网络的设备、数据通信接口和交互信令制定了标准的通用定义。

第3章 IEEE 1888标准进程 57

3．1 IEEE引领全球绿色ICT国际标准化 57

3．2 IEEE 1888的标准化历程 59

3．3 IEEE 1888标准化最新进展 60

第4章 IEEE 1888系统概述 64

4．1 IEEE 1888系统的目标愿景 64

4．1．1 构建中小规模园区楼宇绿色应用 64

4．1．2 构建绿色家庭应用 67

4．2 IEEE 1888系统的设计思路 68

4．2．1 泛在绿色社区控制网络体系架构 69

4．2．2 泛在绿色社区节能服务体系架构 71

4．3 IEEE 1888系统的关键基础技术与系统创新 74

4．3．1 关键基础技术 74

4．3．2 系统创新 76

第5章 IEEE 1888系统的原理及技术构建方法 78

5．1 IEEE 1888系统的体系架构 78

5．1．1 网络架构 78

5．1．2 管控对象 80

5．1．3 典型通信过程 81

5．1．4 系统模型和部署 90

5．2 IEEE 1888系统的通信协议 95

5．2．1 组件到组件的通信协议 95

5．2．2 组件与注册器的通信协议 99

5．3 IEEE 1888系统的应用程序接口及数据结构 100

5．3．1 应用程序接口（API） 100

5．3．2 数据模型 106

5．3．3 数据结构 109

第6章 IEEE 1888系统的开发与实现 125

6．1 概述 125

6．2 IEEE 1888软件开发包SDK 125

6．2．1 SDK的便利之处 125

6．2．2 SDK的概述及组成 126

6．3 基于IEEE 1888 SDK的网关开发 129

6．3．1 网关开发方法 129

6．3．2 网关实际开发过程 130

6．4 基于IEEE 1888 SDK的应用开发 132

6．4．1 读取数据应用的开发 132

6．4．2 保存数据应用的开发 133

6．4．3 应用实际开发过程 134

04 产品篇

在产业界和学术界的共同大力推动下，已经开发出了涵盖整条产业链的一系列IEEE 1888产品，包括IEEE 1888终端产品、多协议网关产品、存储系统、智能分析仪、可视化处理服务器、认证与安全系统产品等。

第7章 终端 140

7．1 IEEE 1888移动交互终端 140

7．2 IEEE 1888能耗设备 142

7．3 IEEE 1888转换器 143

7．4 IEEE 1888传感设备 145

7．4．1 概述及设计原理 145

7．4．2 硬件设计 147

7．4．3 软件设计 148

第8章 网关 153

8．1 网关介绍 153

8．2 IEEE 1888网关产品 154

8．2．1 BACnet-to-1888网关 155

8．2．2 LonWorks-to-1888网关 156

8．2．3 ZigBee-to-1888网关 158

8．2．4 SNMP-to-1888网关 160

8．2．5 CSV-to-1888网关 162

8．2．6 Wi-Fi-to-1888网关 164

8．2．7 通用网关 164

第9章 存储器 167

9．1 存储产品在IEEE 1888系统中的作用 167

9．2 存储系统现状及发展趋势 168

9．2．1 存储系统介绍 168

9．2．2 分布式存储系统 171

9．2．3 云存储系统 171

9．3 IEEE 1888存储产品 172

9．3．1 大容量存储器 172

9．3．2 高水平分析处理存储器 174

9．3．3 写字楼环境存储器 176

9．3．4 基于IEEE 1888的云存储服务 178

第10章 应用分析平台 181

10．1 应用分析平台在IEEE 1888系统中 的位置和作用 181

10．2 应用分析平台现状及发展趋势 183

10．2．1 应用分析平台现状 183

10．2．2 应用分析平台发展趋势 183

10．3 基于IEEE 1888的应用分析平台 184

10．3．1 简易监测（SCADA）应用 184

10．3．2 数据加工分析应用 186

10．3．3 状态监测应用 186

10．3．4 MS Excel协作应用 187

10．3．5 电力随需应变控制应用 188

第11章 安全与测试 189

11．1 安全 189

11．2 测试仪及测试平台 193

05 应用篇

IEEE 1888作为绿色节能领域的一个代表性的、充分融合信息通信技术与能源技术的通用技术标准，在设计之初就充分考虑了其适用的范围与应用领域。根据应用场景、业务目标、客户需求以及部署环境的不同，IEEE 1888系统可以有针对性地进行扩充或裁减，从而搭建出适应于不同业务应用类别的绿色节能系统。

第12章 楼宇智能节能应用 199

12．1 楼宇节能概述 199

12．2 楼宇节能整体解决方案 200

12．3 楼宇空调智能控制系统 201

12．4 绿色数据中心 203

第13章 绿色社区应用 206

13．1 绿色社区概述 206

13．2 供暖节能监控子系统 208

13．3 智能输配电管理子系统 209

13．4 电能计量管理子系统 210

13．5 供水管网监测子系统 212

13．6 综合管理子系统 213

第14章 智能电网应用 215

第15章 工业和环境监测应用 225

15．1 工业监测应用 225

15．2 环境监测应用 228

06 产业篇

“技术专利化、专利标准化、标准产业化、产业国际化”是我国自主创新技术的产业化之路。IEEE 1888作为我国自主创新的标准，与国际竞争技术相比，已率先完成国际标准化工作，并在产业化方面取得了领先优势。

第16章 产业发展态势分析 233

16．1 产业链构成 233

16．2 商业模式和业务形态 236

16．3 产业发展现状 240

16．3．1 市场规模 240

16．3．2 IEEE 1888产业链发展现状 245

16．4 产业发展趋势 248

16．4．1 IEEE 1888产业链未来发展趋势 248

16．4．2 构建绿色城市展望 250

附录 IEEE 1888实现

附录A IEEE 1888应用程序（APP）组件的研发实现 255

附录B IEEE 1888存储器组件（Storage）的研发实现 336

附录C IEEE 1888网关（Gateway）组件的研发实现 355

附录D IEEE 1888协议栈组件的研发实现 363

参考文献 381

本书从绿色ICT 的发展出发，对IEEE 1888 标准的需求、内容、产品、商业模式等各方面进行了详细阐述。首先，对目前国内外绿色ICT 的发展趋势以及当前较为成熟的绿色标准进行了概括介绍，并阐明了业界对绿色节能标准的需求。接下来，对IEEE 1888 标准的发展历程、目标愿景、设计思路、关键技术、构建方法、开发实现等均进行了详细介绍，并对IEEE 1888 系统的典型产品以及IEEE 1888 系统的典型应用进行了展现。最后，从产业链的视角出发，通过对产业链的梳理，对IEEE 1888 产业的商业模式和业务形态进行了概括，并对产业的现状和未来发展趋势进行了分析。在附录部分列出了IEEE 1888 开发实现的具体内容，以便使读者对IEEE 1888 有更深入的理解。