鄢晶，高天露，張俊，王旭

YAN Jing1，2，GAO Tianlu2，ZHANG Jun2，WANG Xu3

（1.國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，武漢430077；2.武漢大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院，武漢430072；3.中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院，北京100190）

（1.State Grid Hubei Electric Power Company Economics and Technology Research Institute，Wuhan 430077，China；2.School of Electrical Engineering and Automation，Wuhan University，Wuhan 430072，China；3.Academy of Mathematics and Systems Science，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)作為一種新型的生產(chǎn)要素，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了全新動(dòng)能。能源互聯(lián)網(wǎng)覆蓋能源生產(chǎn)、能源傳輸、能源交易、能源消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)，涉及數(shù)以億計(jì)的設(shè)備和系統(tǒng)，這些設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)劃與運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，如何通過(guò)區(qū)塊鏈［1-3］、邊緣計(jì)算［4-5］、人工智能以及云計(jì)算［6-8］等高新技術(shù)為能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理賦能，有效提高能源數(shù)據(jù)可信度，促進(jìn)多能流數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)化，推進(jìn)數(shù)據(jù)共享交易并充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，已成為以數(shù)字革命驅(qū)動(dòng)能源革命，建設(shè)運(yùn)營(yíng)好世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

本文在對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)階段數(shù)據(jù)管理過(guò)程中存在的問(wèn)題與挑戰(zhàn)，基于邊云鏈協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建“數(shù)據(jù)-業(yè)務(wù)-價(jià)值”耦合的能源數(shù)據(jù)全過(guò)程管理體系，最后探討了構(gòu)建基于激勵(lì)機(jī)制的能源數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)方案。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理面臨的挑戰(zhàn)

能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，橫向聯(lián)動(dòng)電-熱-氣異質(zhì)能，縱向貫通源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)并將能量流、信息流與業(yè)務(wù)流進(jìn)行三流合一的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)［9-10］。隨著智能傳感監(jiān)測(cè)與信息化建設(shè)的發(fā)展，各類能源在全壽命周期各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)下來(lái)，形成了海量多元異構(gòu)的能源大數(shù)據(jù)。然而，多節(jié)點(diǎn)參與、多類型存儲(chǔ)、復(fù)雜且快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)不僅對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析及評(píng)估運(yùn)用方法提出了挑戰(zhàn)，還對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在業(yè)務(wù)決策、數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)增值服務(wù)等方面提出了更高、更迫切的要求。與此同時(shí)，能源互聯(lián)網(wǎng)中業(yè)務(wù)種類繁雜，不同業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度和計(jì)算量級(jí)有很大區(qū)別，如某些輕量級(jí)業(yè)務(wù)僅由單一數(shù)據(jù)源即可完成快速分析決策，而較復(fù)雜的業(yè)務(wù)則需要更全面豐富的數(shù)據(jù)及更高級(jí)的智能分析算法才能給出反饋或響應(yīng)。

鑒于此，通過(guò)研究邊緣計(jì)算、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等共性關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建基于邊云鏈協(xié)同的能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理架構(gòu)，建立去中心化人工智能評(píng)估、交易平臺(tái)，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理發(fā)展中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)［11］。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀

2.1 當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理弊端

隨著智能傳感監(jiān)測(cè)與信息化建設(shè)速度的加快，包含能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息形成了能源大數(shù)據(jù)，為構(gòu)建實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了豐富的數(shù)據(jù)源。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)典型的多節(jié)點(diǎn)分布式網(wǎng)絡(luò)，以電能為例，從生產(chǎn)至消費(fèi)經(jīng)過(guò)了多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都涉及大量的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算。

以電網(wǎng)某業(yè)務(wù)為例，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為電網(wǎng)終端、本地子站、本地主站和電網(wǎng)調(diào)度中心4個(gè)層面，海量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)逐層上傳、計(jì)算后再依次返回計(jì)算結(jié)果。一方面，核心網(wǎng)絡(luò)帶寬不足會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)時(shí)延問(wèn)題；另一方面，部分隱私數(shù)據(jù)直接上傳存在隱私泄露風(fēng)險(xiǎn):系統(tǒng)響應(yīng)延遲和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題都可能引起決策失誤，造成重大損失［12］。

2.2 應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)2.1 章節(jié)提出的各類弊端，可采用邊云鏈協(xié)同技術(shù)進(jìn)行處理。其中，邊緣計(jì)算靠近數(shù)據(jù)端，將云計(jì)算的計(jì)算、存儲(chǔ)功能下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，能夠快速處理電網(wǎng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，提供最近端服務(wù)。采用人工智能技術(shù)處理數(shù)據(jù)能更好地保證處理效果，挖掘數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)邊緣的智能化。配合先進(jìn)的通信技術(shù)并結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)安全可靠，數(shù)據(jù)處理的每個(gè)過(guò)程都能被清楚地記錄下來(lái)。云計(jì)算作為最終的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析管理。

運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)的能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享與運(yùn)營(yíng)具有去中心化、公開透明、不可篡改等特性，可以解決當(dāng)前中心化機(jī)構(gòu)普遍存在的成本高、效率低和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不安全等問(wèn)題，更加符合能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理的場(chǎng)景與應(yīng)用［13-14］。

3 相關(guān)技術(shù)研究、應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 邊云協(xié)調(diào)技術(shù)

文獻(xiàn)［15］通過(guò)利用設(shè)備、邊緣節(jié)點(diǎn)和云服務(wù)器之間的垂直協(xié)作以及邊緣節(jié)點(diǎn)之間的水平協(xié)作來(lái)構(gòu)建一個(gè)協(xié)作的3層計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。該方案提出了一個(gè)并行優(yōu)化框架，將大規(guī)模問(wèn)題分解為若干個(gè)較小的子問(wèn)題，這些子問(wèn)題以并行方式跨多個(gè)計(jì)算單元完成計(jì)算，以加快計(jì)算速度。文獻(xiàn)［16］針對(duì)終端的動(dòng)態(tài)性、邊緣設(shè)施能力受限、邊緣與終端鄰近、云中心功能強(qiáng)和距離遠(yuǎn)的特征，融合云計(jì)算、對(duì)等（P2P）計(jì)算、客戶端/服務(wù)器（C/S）與網(wǎng)格計(jì)算模式，構(gòu)建多層自適應(yīng)的統(tǒng)一計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)匹配；構(gòu)建資源和用戶的身份信任、行為信任評(píng)價(jià)機(jī)制，形成綜合信任評(píng)估體系與模型，實(shí)現(xiàn)資源在終端、邊緣、云中心3層級(jí)可信共享和優(yōu)化利用。文獻(xiàn)［17］提出了一種基于遺傳算法算子的自適應(yīng)離散粒子群優(yōu)化算法（GA-DPSO），用于優(yōu)化科學(xué)工作流數(shù)據(jù)放置時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。該方法不但考慮了邊緣計(jì)算與云計(jì)算相結(jié)合的數(shù)據(jù)布局特點(diǎn)，同時(shí)還考慮了影響傳輸延遲的因素，如數(shù)據(jù)中心之間的帶寬、邊緣數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和邊緣數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)容量。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于GA-DPSO 的數(shù)據(jù)放置策略結(jié)合了邊緣計(jì)算和云計(jì)算的特點(diǎn)，可以有效降低工作流執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。文獻(xiàn)［18］提出了一種同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和計(jì)算時(shí)延的物聯(lián)網(wǎng)工作任務(wù)分配方案，即物聯(lián)網(wǎng)用戶的請(qǐng)求更有可能被分配給距離更近、負(fù)載更輕的邊緣端并根據(jù)不同應(yīng)用程序的工作負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，從而減少所有請(qǐng)求的計(jì)算延遲和響應(yīng)時(shí)間，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方案的有效性。

3.2 區(qū)塊鏈技術(shù)

文獻(xiàn)［19］提出了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的電網(wǎng)大數(shù)據(jù)數(shù)字資產(chǎn)管理架構(gòu)，通過(guò)切實(shí)可行的區(qū)塊鏈技術(shù)，解決電網(wǎng)數(shù)據(jù)收集難、存儲(chǔ)難、安全共享難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)去中心化、去信任、數(shù)據(jù)難以篡改的數(shù)據(jù)管理。文獻(xiàn)［20］搭建了由分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與服務(wù)區(qū)塊鏈、智能資產(chǎn)管理區(qū)塊鏈、電力系統(tǒng)分析區(qū)塊鏈、智能合約運(yùn)營(yíng)區(qū)塊鏈和智能電力交易支付區(qū)塊鏈組成的區(qū)塊鏈群，研究了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式自主電力能源運(yùn)行系統(tǒng)架構(gòu)。文獻(xiàn)［21］從功能、主體、屬性等3 個(gè)維度對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了歸納和分析，從能量、信息以及價(jià)值的角度，闡述了區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)中源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)等不同主體在計(jì)量認(rèn)證、市場(chǎng)交易、協(xié)同組織、能源金融不同環(huán)節(jié)中發(fā)揮的作用。文獻(xiàn)［22］研究了分布式智能電網(wǎng)能源交易中不依賴可信第三方的交易安全問(wèn)題，使用區(qū)塊鏈技術(shù)、多簽名和匿名加密消息流實(shí)現(xiàn)了分布式能源交易系統(tǒng)的概念驗(yàn)證，使同行能夠匿名協(xié)商能源價(jià)格并安全地執(zhí)行交易。

3.3 知識(shí)自動(dòng)化技術(shù)

知識(shí)型工作是對(duì)知識(shí)的利用和創(chuàng)造，是具備知識(shí)的人或系統(tǒng)才能完成的工作，是生產(chǎn)有用信息和知識(shí)的創(chuàng)造性腦力勞動(dòng)［23］。彼得·德魯克曾經(jīng)把新的商業(yè)世界描繪為一個(gè)“知識(shí)社會(huì)”，在這個(gè)社會(huì)中，知識(shí)是關(guān)鍵資源，而知識(shí)工作者則是勞動(dòng)力中的主導(dǎo)群體。德魯克認(rèn)為，在未來(lái)的10 年里，知識(shí)工作者中最重要的新生力量將會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)新群體中，稱之為“知識(shí)技工”。知識(shí)型工作在當(dāng)代社會(huì)分工中占有壓倒性的重要地位，其核心要求是完成實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的復(fù)雜任務(wù)，因此，新型的知識(shí)工作者對(duì)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。關(guān)于知識(shí)自動(dòng)化，業(yè)界認(rèn)為主要是指知識(shí)型工作的自動(dòng)化。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)是將人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)融合，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)環(huán)境下自動(dòng)感知、處理、計(jì)算、決策的智能系統(tǒng)［24］。

知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化（KDA）是利用知識(shí)工程技術(shù)獲取過(guò)程知識(shí)，并采用知識(shí)熔接技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)和制造的自動(dòng)化［25-27］。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的興起，開啟了網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的信息自動(dòng)化，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，大多數(shù)過(guò)程不再是完全基于物理世界，而是基于信息物理系統(tǒng)（CPS）的虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合，包括軟件和算法的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)規(guī)則體系的建立。在大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，知識(shí)自動(dòng)化是互聯(lián)網(wǎng)信息自動(dòng)化的自然延伸與提高，是從物理世界的自動(dòng)化控制轉(zhuǎn)向虛擬空間的自動(dòng)化。信息自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了文件的遠(yuǎn)程傳輸、遠(yuǎn)程協(xié)同及信息處理，但無(wú)法處理復(fù)雜系統(tǒng)龐雜的、種類繁多的信號(hào)、參數(shù)、數(shù)據(jù)和信息。相比于信息自動(dòng)化時(shí)代僅著眼于信息的傳遞交流，知識(shí)自動(dòng)化可以結(jié)合復(fù)雜系統(tǒng)的人工系統(tǒng)+計(jì)算實(shí)驗(yàn)+平行執(zhí)行（ACP）理論方法，利用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和認(rèn)知計(jì)算等更加智能地處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智能和智慧的轉(zhuǎn)化，形成具有意義的洞見，支持個(gè)人和組織完成以前無(wú)法完成的事情，比如更深入地理解世界的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、預(yù)測(cè)行為的后果并制定更好的決策。

3.4 通證經(jīng)濟(jì)

通證經(jīng)濟(jì)學(xué)是一個(gè)通過(guò)干涉手段促進(jìn)行為改變的系統(tǒng)方法，經(jīng)過(guò)數(shù)年的演變，這套方法對(duì)復(fù)雜環(huán)境、多種社會(huì)行為以及個(gè)人行為均十分有效。在經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中，通證經(jīng)濟(jì)體系是一個(gè)與增強(qiáng)有關(guān)的復(fù)雜系統(tǒng)，增強(qiáng)物可以作為交換的媒介來(lái)購(gòu)買物資、服務(wù)、權(quán)限等。1971年Skinners提出了增強(qiáng)理論作為通證經(jīng)濟(jì)體系的理論基礎(chǔ)，該理論認(rèn)為某種行為的產(chǎn)生受某種結(jié)果的影響，因此適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)可能左右他人的行為。通證經(jīng)濟(jì)體系正是利用這一原理，用一種本來(lái)不具有增強(qiáng)作用的物體（如電力貨幣等）為表征，讓它與具有增強(qiáng)作用的其他刺激物（如食品、服務(wù)、美元等）相聯(lián)結(jié)，使這一種表征物變成具有增強(qiáng)力量的東西。徐忠和鄒傳偉在中國(guó)人民銀行工作論文《區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么？》中將通證視為區(qū)塊鏈的核心經(jīng)濟(jì)要素。

BUMO、啟賦資本、創(chuàng)業(yè)邦、幣世界、EnChain.Asia（東京）、快知實(shí)驗(yàn)室、Astar Lab 區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室、Calypso Lab（硅谷）、加密谷以及溫州市波普大數(shù)據(jù)研究院作為首批發(fā)起方，創(chuàng)建了通證經(jīng)濟(jì)時(shí)間聯(lián)盟并譜寫了《通證經(jīng)濟(jì)的模型與實(shí)踐白皮書》，旨在討論區(qū)塊鏈商業(yè)落地與通證經(jīng)濟(jì)的模型，并提供一個(gè)通證經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)與通證化改造的簡(jiǎn)要指引，供業(yè)界共同探討并在實(shí)踐中迭代。Steemit 博客平臺(tái)作為最早的區(qū)塊鏈項(xiàng)目之一，在平臺(tái)中引入了較為復(fù)雜的通證設(shè)計(jì)，以形成鼓勵(lì)內(nèi)容貢獻(xiàn)者的激勵(lì)機(jī)制。

3.5 數(shù)據(jù)估值

目前，國(guó)外對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值的評(píng)估或者說(shuō)對(duì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的評(píng)估主要集中在市場(chǎng)法的延伸與信息價(jià)值評(píng)價(jià)這2個(gè)層面。市場(chǎng)法的延伸主要是以市場(chǎng)法為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行價(jià)值評(píng)估。Damodaran［25］將公司的預(yù)期收益、收入、現(xiàn)金流和股票期權(quán)的影響加入對(duì)企業(yè)價(jià)值的綜合評(píng)估中，還第1 次將研發(fā)和營(yíng)銷的費(fèi)用加入模型用來(lái)消除會(huì)計(jì)計(jì)量方式對(duì)企業(yè)價(jià)值評(píng)估的不良影響。Ho 等［26］在市場(chǎng)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出建立以數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法為基礎(chǔ)的企業(yè)價(jià)值評(píng)估模型，對(duì)具有相似資產(chǎn)的公司修正其參數(shù)來(lái)得到所需評(píng)估企業(yè)的真正價(jià)值。Pigliapoco 等［27］建立了基于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)價(jià)值鏈的評(píng)估模型，對(duì)以流量為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行分析評(píng)估。

國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值的評(píng)估研究主要集中在無(wú)形資產(chǎn)評(píng)估、管理以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源評(píng)估等方面。陳久梅［28］在無(wú)形資產(chǎn)未來(lái)收益的預(yù)測(cè)中使用了小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，提出用三角模糊數(shù)表示無(wú)形資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)壽命。余氤翔［29］在對(duì)無(wú)形資產(chǎn)評(píng)估的研究中，提出了一種計(jì)算高新技術(shù)企業(yè)整體資產(chǎn)價(jià)值的方法，簡(jiǎn)稱割差法（企業(yè)無(wú)形資產(chǎn)＝企業(yè)總體資產(chǎn)-有形貨幣資產(chǎn)）。竇娟［30］對(duì)專利價(jià)值評(píng)估進(jìn)行了模型研究，提出一種二項(xiàng)式期權(quán)模型，用來(lái)評(píng)估專利價(jià)值。趙靜杰［31］對(duì)知識(shí)資本價(jià)值評(píng)估進(jìn)行了研究，在歸納知識(shí)資本涵義與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)知識(shí)資本價(jià)值測(cè)度模型。楊亞西等［32］對(duì)實(shí)物期權(quán)定價(jià)方面進(jìn)行了模型研究，構(gòu)建了用于實(shí)物期權(quán)定價(jià)的模型，模型由Black-Scholes（B-S）模型、二叉樹模型及其適用條件構(gòu)成。李爭(zhēng)艷［33］在無(wú)形資產(chǎn)評(píng)估方面進(jìn)行了理論研究，對(duì)無(wú)形資產(chǎn)的定義、屬性、評(píng)估的前提條件進(jìn)行了總結(jié)與歸納，提出了在收益法中運(yùn)用無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利息率加風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償率法選取折現(xiàn)率。劉玉［34］則將大數(shù)據(jù)資產(chǎn)分為主動(dòng)獲取和被動(dòng)獲取2種，前者采用歷史成本法進(jìn)行計(jì)量，后者采用現(xiàn)值法計(jì)量。張志剛等［35］引入層次分析法模型構(gòu)建指標(biāo)評(píng)價(jià)體系（AHP）并利用層次分析法（YAAHP）計(jì)算數(shù)據(jù)資產(chǎn)各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，建立考慮成本和應(yīng)用的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估模型，并將該模型應(yīng)用于具體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估。

4 基于邊云鏈協(xié)同技術(shù)的解決方案

4.1 能源數(shù)據(jù)管理架構(gòu)

基于邊云鏈協(xié)同的能源數(shù)據(jù)管理架構(gòu)如圖1所示（圖中:DTU 為配電終端單元；FTU 為饋線終端設(shè)備；TTU 為配電變壓器遠(yuǎn)方終端），左邊為整個(gè)邊云鏈協(xié)同下的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)業(yè)務(wù)流程，右邊為業(yè)務(wù)開展過(guò)程中能源數(shù)據(jù)的管理框架。

圖1 基于邊云鏈協(xié)同的能源數(shù)據(jù)管理架構(gòu)Fig.1 Energy internet data management framework based on edge-cloud-chain collaboration

根據(jù)能源數(shù)據(jù)全過(guò)程管理及共享運(yùn)營(yíng)需求構(gòu)建3層平臺(tái)架構(gòu)。

（1）在邊緣側(cè)部署算法，形成快速就地管控能力，完成輕量級(jí)業(yè)務(wù)反饋以及數(shù)據(jù)的知識(shí)化處理。

（2）在云端主站部署基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)框架的集中式數(shù)據(jù)計(jì)算，完成高價(jià)值密度的數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用級(jí)的數(shù)據(jù)分析，并實(shí)現(xiàn)對(duì)邊云側(cè)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算等方面的統(tǒng)一調(diào)度。

（3）基于分布式一致性算法和非對(duì)稱加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)上云上鏈全過(guò)程的一致性與可信度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)和安全共享。平臺(tái)具備分布式智能以及各級(jí)智能協(xié)同自治的能力，可實(shí)現(xiàn)用戶端需求的快速?zèng)Q策和響應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、價(jià)值、共享的功能轉(zhuǎn)換。

4.2 能源系統(tǒng)雙向互動(dòng)的邊云協(xié)調(diào)機(jī)制

在上述能源數(shù)據(jù)管理框架下，梳理能源系統(tǒng)中不同能源網(wǎng)絡(luò)端的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與類型，通過(guò)分析不同能源網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)量以及處理難度來(lái)研究其算力分布特性；根據(jù)各類傳輸方法，進(jìn)一步研究邊緣節(jié)點(diǎn)和云端的交互模式，協(xié)調(diào)邊緣側(cè)完成輕量級(jí)業(yè)務(wù)反饋以及數(shù)據(jù)的知識(shí)化處理，云端完成高價(jià)值密度的數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用級(jí)的數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)云端和邊緣側(cè)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算以及業(yè)務(wù)需求響應(yīng)的統(tǒng)一調(diào)度，其協(xié)同框架如圖2所示。

圖2 云-邊-鏈協(xié)同框架Fig.2 Framework of edge-cloud-chain collaboration

針對(duì)從邊緣側(cè)上傳到云端的高密度數(shù)據(jù)，基于分布式一致性算法和區(qū)塊鏈中非對(duì)稱加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)上云上鏈全過(guò)程的一致性與可信度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)和安全共享；利用數(shù)據(jù)溯源技術(shù)和區(qū)塊鏈中的智能合約技術(shù)，研究數(shù)據(jù)處理方式、所有權(quán)及其變更流程的共識(shí)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠確權(quán)與安全可控。

4.3 能源數(shù)據(jù)知識(shí)化及共享機(jī)制

構(gòu)建模塊化、組件化、可配置的智能組件庫(kù)，通過(guò)智能算法對(duì)智能合約庫(kù)不斷迭代更新，以訓(xùn)練智能合約對(duì)不同任務(wù)的自動(dòng)配置與優(yōu)化能力，如圖3所示。

當(dāng)出現(xiàn)任務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，組件化智能合約會(huì)自動(dòng)將其提取成初步知識(shí)，并結(jié)合聯(lián)邦學(xué)習(xí)架構(gòu)在保證數(shù)據(jù)隱私的前提下完成多方的知識(shí)挖掘與共享，訓(xùn)練得到的有效知識(shí)將會(huì)被智能合約用于學(xué)習(xí)和優(yōu)化系統(tǒng)，最終進(jìn)行知識(shí)的再創(chuàng)造?？傮w來(lái)說(shuō)，基于區(qū)塊鏈、智能組件和機(jī)器流程自動(dòng)化技術(shù)，可智能分解復(fù)雜生產(chǎn)任務(wù)、支持協(xié)同訓(xùn)練、量化貢獻(xiàn)、加密溯源的人工智能（AI）算法協(xié)作數(shù)據(jù)知識(shí)化及共享機(jī)制，有效解決能源數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)共享難點(diǎn)。

4.4 能源數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)體系構(gòu)建

基于業(yè)務(wù)-價(jià)值耦合的能源數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)體系框架如圖4所示。以區(qū)塊鏈作為能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸媒介，鏈接系統(tǒng)的邊緣數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)邊緣計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地處理，提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析，確保系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理能力。結(jié)合區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建基于通證經(jīng)濟(jì)的激勵(lì)機(jī)制，設(shè)計(jì)通證的獲取、兌換和流通方式，提高數(shù)據(jù)共享的有效性和價(jià)值密度。

圖4 基于業(yè)務(wù)-價(jià)值耦合的能源數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)體系框架Fig.4 Framework of energy data operation system based on business-value coupling

數(shù)據(jù)價(jià)值量化分為成本量化和收益量化2 部分:收益量化是通過(guò)分析實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的收益得到收益預(yù)期值，同時(shí)考慮交易數(shù)據(jù)的質(zhì)量系數(shù)，綜合得到數(shù)據(jù)的收益性價(jià)格；數(shù)據(jù)成本量化即對(duì)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和管理成本進(jìn)行計(jì)算。數(shù)據(jù)的具體交易模式采用基于智能合約的區(qū)塊鏈交易模式，通過(guò)身份驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交易準(zhǔn)入機(jī)制的執(zhí)行，根據(jù)數(shù)據(jù)需求的要求制定具體的需求模型并以智能合約的形式部署在區(qū)塊鏈中，確保數(shù)據(jù)不出鏈處理，全程通過(guò)簽訂數(shù)據(jù)使用合約實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交易。

5 展望

本文所述內(nèi)容旨在促進(jìn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)以及價(jià)值之間的關(guān)聯(lián)耦合，推動(dòng)基于數(shù)據(jù)-業(yè)務(wù)-價(jià)值耦合體系的能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易應(yīng)用落地。通過(guò)區(qū)塊鏈和智能合約技術(shù)可以自動(dòng)制定和執(zhí)行能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不同主體之間制定的數(shù)據(jù)交易規(guī)則，減少人為因素對(duì)交易流程的干預(yù)，提高數(shù)據(jù)交易效率。同時(shí)，采用智能合約定時(shí)提取數(shù)據(jù)購(gòu)買方在實(shí)際業(yè)務(wù)中利用數(shù)據(jù)取得的具體利潤(rùn)，并按照既定比例自動(dòng)收取費(fèi)用的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)和價(jià)值間的關(guān)系耦合，促進(jìn)數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的交易，為能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓寬主營(yíng)業(yè)務(wù)提供技術(shù)支持。