作为传统能源产业与物联网技术相结合的产业发展形态，能源物联网是物联网向能源生产、配置和消费过程的延伸。尤其在碳中和碳达峰的双碳背景下，能源物联网对推动数字经济与实体经济融合发展意义重大，可以看做是未来双碳目标的数字底座。

那么，未来能源物联网是一种怎样的架构，第五代固定网络（F5G）技术诞生以后给出了全新定义，结合大数据云计算技术、管道化接入传输技术、边缘计算技术、端侧接入技术（云、管、边、端工业物联架构），有力促进能源工业的高质量发展。以电力行业为例，电力物联网可以将信息、通信、数字技术与电力系统发、输、变、配、用电的各个环节深度融合，实现状态全面监测、信息高效处理及智能互联、人机交互和智慧服务。

据了解，目前中国已经部署了全球最大的F5G网络，网络能力完善，产业配套成熟。基于F5G，我国现已推出能源F5G技术，并在电力、油气、矿山行业进行应用，展现出良好的应用前景。也正因为F5G赋能，帮助多个能源行业实现了创新突破，在这条“智慧光路”上，被赋予了新的生命力。

1）F5G＋矿山，拉通井上到井下

过去传统的矿山作业方式正在被数字化的流程所取代，整洁的调度指挥中心，监控屏幕上各类数据的跳动，智能终端采集的数据汇总到工业互联网平台，推动生产过程自动控制与自主调度，这就是智慧矿山的魅力所在。

但煤炭行业在进行了很多年的数字化工作之后，依然无法达到让控制更精准，调度更高效，作业更安全，归根结底是没有实现全联接，并由全联接走向全感知和全智能。

2021年初，华为成立煤矿军团，正式深耕煤炭行业，主阵地是煤矿智能化建设。同时对F5G也有很多深入的技术探索。3月，中国煤科·煤科院与华为联合发布F5G智能化煤矿应用方案，基于F5G技术，通过煤科院的KJJ83系列产品，实现对井下视频、远程控制、监测监控、无线通信等应用，提供简单、可靠、超高速的工业数据传输网络。该方案是在网络架构、协议和工艺领域的进一步创新，能够为煤炭行业智能化升级保驾护航。

F5G技术在煤矿井上和井下通信网都发挥着重要作用：

如井上用F5G，提升效率。F5G为矿区的办公网络、视频监控和无线网络回传提供超大带宽的接入，提升办公和生产效率；井下用F5G，保障安全。在井下通信中，安全是最重要的因素。F5G为井下的环境传感器、工程机械控制和井下摄像头视频回传提供安全可靠的通信保障。

今年6月，全国首个F5G矿山商用项目落地河南能源化工集团永煤公司陈四楼煤矿，就是部署了F5G全光工业网方案，基于工业光环网技术，针对井下场景，从架构、协议和工艺三个方面创新，实现电气、业务、部署和维护四大安全特点，提升井下通信网络的本质安全。

陈四楼煤矿矿长刘志明表示，F5G技术已在陈四楼煤矿试运行半年，应用于生产控制、实时监测、井下巡检等，通过井下生产全过程可视化监控、井下状态实时感知、人员精确定位等，加速煤矿智能化发展，提升安全水平。

面向矿井和化工等高安全需求场景，2021年9月，华为推出了业界首款本安型工业光终端华为星光天机2．0，应用于视频回传、传感和机械控制等业务承载。

华为光产品线总裁靳玉志表示，F5G全光工业网契合煤炭行业对高安全的需求，无源光器件大幅减少了隔爆箱使用，预连接技术避免了井下熔纤高温隐患，提高了运维工作效率，F5G为智慧矿山建设提供有力的技术支撑。

2）F5G＋电力，不仅仅是“介质”之变

对电力行业来说，过去传统粗放、低效的能源生产和管理模式已经不能满足整个行业的快速发展诉求。实现电网可靠、经济、高效、绿色的目标和各种电力终端的全面感知和互联，通信技术是基础支撑。

同时随着电力行业数字化转型的深入，对网络带宽的需求呈爆炸式增长，亟待超大带宽的新技术赋能，传统网络已经无法满足需求，全面光纤化成为大势所趋。

F5G对电力行业的赋能，其实并非只是传输“介质”改变那么简单。

首先，超大带宽，近年来，在电力物联网背景下，通信承载网带宽需求持续提升，而F5G为电力行业提供超大带宽的全光承载网， 在保障关键生产业务高安全需求的同时，满足当前业务承载和未来持续扩容需求。

其次，兼容演进，目前中国的输变电生产网络主要是SDH解决方案。因输变电生产网络带宽颗粒普遍不大，但业务高安全、物理隔离、确定性低时延等严格要求，SDH等硬管道技术具有明显的技术优势。

第三，H－OTN创新， F5G 创新出H－OTN平台，支撑NHP原生硬管道端到端网络的构建，即将广域网的硬管道技术下沉至接入网，提升接入侧网络的可靠性。该平台支持将电力行业中的广域和接入两张网络合一，并通过硬管道技术实现不同业务的物理隔离，保证业务安全。

正是有了这些关键技术的保证，才确保了“光随电走”。例如在深圳，前海高压隧道输电网，全长6．3千米。靠人工一次完整的巡检需要2人花费3天时间，华为F5G全光工业网方案，为高压电缆隧道全方位智能化监测提供可靠的网络支撑。

3）F5G＋油气，光纤传感技术打破瓶颈

油气行业的数字化由来已久。埃森哲在2017年发布的《数字化转型倡议：油气行业白皮书》中显示，早在20世纪80、90年代，数字技术就已经开始在油田得到应用。

但由于油井、管道、炼化装置均为高危险系数、高可靠性要求的场景，无论是基础设施建设还是专业人才培养，都需要漫长的过程。如何在新、旧转换过程中实现安全、平稳过渡且充分发挥新技术优势，是行业亟需解决的重要问题。

华为的智慧油气解决方案就采取了油气光纤传感方案，并在华为全联接2021大会期间，发布了全新产品系列智能光感知Huawei OptiXsense。

据了解，Huawei OptiXsense EF3000是光纤振动传感产品，可以广泛应用于油气管线场景，将加速油气行业数字化转型，提升巡检效率，最终实现智能化无人巡检。因其独有的oDSP模块，内置超强盲点纠错算法，实现有效信号采集率提升至99．9％，达到0漏报的效果；开发振动波纹识别引擎，通过32维振动波纹分析算法，将事件识别准确率提升至97％ ；搭载了华为HiAI内核的人工智能，快速迭代海量新场景样本，效率可达1000个／天，持续进化，不断提升感知预警准确率。

在具体落地层面，借助Huawei OptiXsense EF3000的这些能力，山东济华燃气提出了“分布式光纤传感安防设备＋智慧化平台＋配套服务”的完整解决方案，以光纤传感安防作为切入点，

依托自身业务建设了包含光纤安防管理模块的综合性、一体化的智慧系统平台，获得了加快转型的利器。既实现了油气管线巡检无人化，也提升了业务的安全性。

通过电力、油气和煤炭行业实践当中，对F5G技术的探索和应用，可以看到，F5G能够帮助这些行业，在不同的场景下实现智慧与场景融合，稳定的联接，是整个能源行业走向数字化的有力保障。华为把25年在光领域的技术积累、对行业发展和客户需求的深刻理解及商业实践，进行了融会贯通，并形成了有竞争力的解决方案，将F5G的技术打造成“F5G＋”的能力，赋予能源行业，为其数字化转型赋能。

梅特卡夫定律告诉我们，一个网络的价值等于该网络内的节点数的平方，而且该网络的价值与联网的用户数的平方成正比。这代表着，接入网络的设备越多，网络的价值就会越大。所以，F5G也意味着能源物联网未来将会承载更大的经济价值。F5G的光路更宽、更广，让接入网络的设备更多，智慧也就更多。F5G作为新一代网络基础设施，为能源数字化转型提供一张面向未来的智慧光路。