无源物联网应用案例白皮书（2025） 前 言 在数字经济与实体经济深度融合的时代背景下，无源物联网作为物联网演进 的关键创新方向，通过将无源通信机制与局域以及蜂窝网络架构深度融合，构建 起覆盖广域环境的灵活通信网络与泛在感知体系，有效破解了传统物联网终端依 赖电池供电所带来的维护频繁、成本高昂等痛点问题，成为构筑万物智联生态的 关键使能技术。 无源物联网能够以极低的成本和极高的效率连接各类生产要素，将海量的实 价值运营，企业能够扩展生产要素的类型、提升要素质量、优化要素组合与生产 流程，最终实现全要素生产率的显著提升。 本白皮书聚焦于无源物联网重点行业的标杆应用案例，系统性地展示其解决 方案与商业价值，旨在为无源物联网的应用方案创新和规模化落地提供实践参考 与路径指引。 无源物联网应用案例白皮书（2025） 目 录 1. 无源物联网概述............................................ .............................. 4 1.2. 无源物联网市场空间........................................................................................................4 1.3. 无源物联网端到端核心技术..............................

整理 10 第一节 上游零部件 图表 6 上游零部件主要代表企业 资料来源：公开资料，高工机器人产业研究所（GGII）整理 一、减速器 减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。按照控 制精度划分，减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度低，可 满足机械设备基本的动力传动需求。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，更加 力传感器的代表性外资厂商有 ATI、Kistler、 Robotiq、OptoForce、OnRobot、爱普生等。国内六维力传感器代表公司主要有坤维科技、 宇立仪器、蓝点触控、鑫精诚传感器、神源生、华力创、海伯森等。 15 图表 12 六维力传感器产品 数据来源：公开资料，高工机器人产业研究所（GGII）整理 四、编码器 协作机器人中的编码器是一种重要 欧洲、北美、日本、泰国、韩国、越南、新加坡、印度等 节卡机器人 欧洲、北美、日本、韩国、马来西亚、中东等 越疆机器人 欧洲、北美、日本、泰国、越南、印尼、中东等 珞石机器人 欧洲、北美、日本、韩国、马来西亚等 长广溪智造 欧洲、北美、日本等 达明机器人 欧洲、北美、日本、韩国、泰国等 资料来源：公开资料，高工机器人产业研究所(GGI)整理 第二节 应用领域持续拓展 在工业场景应用中，随着传感

行业仍被禁锢在数据孤岛中，宝贵的 造船和航运数据在漫长的产业链中断裂、沉寂，无法形成驱动创新的合力。 数据的割裂，意味着价值的湮灭。它直接导致了高昂的协同成本、令人遗憾的决策滞后、被浪费的能 源以及被放大的安全风险。这不仅是技术问题，更是深层的机制性问题：数据交换困难、数据权属不清、 信任机制缺失、利益分配模糊。传统的修修补补已无力回天，我们需要的是一场彻底的范式革命。 数字化的发展趋势 完整概念与核心内涵：它是以统一语义为基础，以唯一数字身份为标识，以模型为载体，集成设计、建 造、运营、拆解全生命周期各阶段核心数据集，并依托权威数据源注册体系与可信数据空间，实现数据跨 主体安全交换的船舶数字实体。语义、标识、模型、权威数据源、数字主线、可信数据空间等六大关键技 术，共同构成了破解当前数据割裂困局的技术方案。 本白皮书将系统性地阐述支撑这一概念的四层技术架构，从数据采集、协议互通到平台服务与生态应 计 图 和 完工 图 等 不 同 版本 图 纸；对 于 船 上 设 备 的 运 行 数 据 ， 船 东 和 设 备 供 应 商 可 能 都会 声称拥有 数 据 主 权 。 缺 乏 权 威 数 据 源注 册和 仲裁机 制 ， 导 致 数 据 冲突 不 断 ， 数 据 可 信 性 和 权 威 性 、 时 效 性 难 以 验 证 。 技 术 底 座 碎片化 ：数 据 采集 、 治 理 、 交 换 、

直击行业痛点—— 供电不稳、成本激增、碳排难降。我 们深谙矿企之需：稳定可靠的电力保障、可预测的最优 度电成本、可量化的 ESG 价值。博雷顿作为零碳矿山 的实践引领者，结合华为一体化解决方案，让矿山从能 源消耗者蜕变为清洁能源生产者。这场变革不仅是技术 升级，更是重塑矿业未来的战略支点。 矿山应用清洁能源是矿业发展的必然趋势，《智能 微网解决方案技术白皮书（矿山场景）》为我们提供了 矿山绿电切实可行的解决方案。龙净环保是中国环保产 矿冶行业在可持续发展中面临保障供电稳定性与优化经济性 的双重挑战，传统柴油发电因成本高、可靠性差、碳排放严重， 难以适应绿色化、智能化转型需求。 华为智能微网解决方案以构网型储能为核心，融合多能 源协同，既满足矿山高可靠性供电要求，又能降低度电成本超 50%、减少碳排放，经多个国际大型矿山项目验证，已成为行 业能源转型的可复制标杆。 矿山微电网正从“辅助供电系统”进化为“零碳矿山核心基 模应用，具备与同 步发电机相当的电网支撑能力；模型预测控制（MPC）引入调度，实现多目标协同； IEC61850 协议应用到微电网场景，解决异构设备互操作性问题。 上千台 PCS 作为电压源同步并机构网技术成熟，可支撑百 MW 级以上大容量光储离网 / 并离网微电网建设。微电网功能从单一供电升级为“能效管理 + 碳排管理 + 电力交易” 的复合载体，从“大电网附属”变为“新型电力系统的稳定性基石”。

“安全提质”，为清洁低碳的全球能源新秩序 筑牢根基。 前言 储能安全成为行业关注重点 储能系统全生命周期安全风险 特征 2.1 储能系统热失控触发因素 2.2 储能产品安全风险源 2.3 储能全链路风险源 2.4 储能行业痛点与风险管控困境 4.1 储能产品全架构安全设计 4.2 储能全链路数字化防护 02 03 04 05 07 09 储能产品安全理念 储能全架构安全设计与全链路 人受伤。初步判断因电芯过热引发热失控 韩国 2025 年 3 月 表 1 近年重大储能安全事故举例 02 储能系统全生命周期安全风险特征 02 电化学储能系统作为长周期运行的能源装备，其安全风险源呈现全生命周期覆盖、动态性演变的特征。从设计的缺陷， 到建设安装的过程风险，再到长周期运维的隐患，安全挑战贯穿始终，且随工况、环境、运行时长动态变化，形成持续存 在的安全压力。 储能热失控是能量失衡 态，是引发电池热失 控的重要诱因之一。如在制造、运输、安装过程中因外部机械力导致结构破坏或内部缺陷。 03 结合储能产品各关键组成部分分析，安全风险源主要如下： 储能产品安全风险源 2.2 图 1 储能系统热失控触发因素 电芯风险源 电芯作为储能系统的核心部件之一，受当前生产制造能力与质量管控水平所限，仍无法完全杜绝热失控风险。其 核心诱因多为设计或工艺缺陷导致的本体异常（如杂质、

，成本不断降低； 爆款涌现：智能体框架理论与技术持续快速发展 ，领域爆款产品不断； 门槛消失：企业算力租赁与私有化部署门槛不断降低； 2025 年 9 月 4 日国家发展改革委、国家能 源 局《关于推进“人工智能 +” 能源高质量 发 展的实施意见》 ，明确八大人工智能 + 典型 应用场景 2025 年 8 月 21 日国务院正式发布《关于 深 入实施“人工智能 +” 黑箱”与电力系统高可靠性要求的矛盾 应用层面： 从点到面规模化应用的阻 碍 360AI 企业知识库： 连接沉睡的数据孤岛 ， 通往智能应用的未来 AI 辅助源荷预测 AI 辅助智能运营 外部知识内部化 隐性知识显性化 AI For 360AI Knowledge 企业知识库 汇聚电力企业全域数据 结构化数据 文本、 图片、 音频、 视频 … CRM 、 数据库、 ERP 、 资金 流水 … 荷源预测 ： AI 辅助预测 运行控制 ： AI 辅助智能调控 智能运检 ： AI 辅助设备诊断

传统BI系统主要依赖企业内部的结构化数据，如销售数据、财务数据等。这些 数据通常是预先定义和整理好的，局限于企业内的数据源。而外部非结构化数 据（如社交媒体数据、视频数据、传感器数据等）通常无法有效利用，限制了 系统对全方位信息的分析能力。在现代商业环境中，企业不仅需要分析内部数 据，还需要整合来自外部、实时变化的数据源，以获取全面的洞察。 数 据 集 中 且 有 限 传统BI系统通常是基于批处理模式运作，定期生成报告。这意味着数据分析和 时报告。这样，企业能够及时了解业务情况，迅速做出调整和 决策。这种实时性比传统的批处理方式更符合快速决策的需求。 实时分析和报告 大数据和非结构 化数据分析 自助式数据分析 和可视化 预测和智能分析 集成和整合 个数据源 随着大数据和物联网的兴起，企业面临的数据类型更加多样化。 现代BI系统需要能够处理海量的非结构化数据，如社交媒体数 据、文本、视频、传感器数据等。这将有助于企业从多个维度 发掘更多的商业价值，提升决策的准确性和深度。 现代BI系统应具备集成和整合来自不同来源的数据的能力。企 业不再仅仅依赖于单一的数据源，而是需要能够综合内部和外 部的数据，形成更为全面的分析基础。通过整合来自CRM、 ERP、社交媒体、物联网等多个来源的数据，企业可以构建出 更加精准和丰富的分析模型。 现代BI系统的需求：现代BI系统需以实时分析、大数据与非结构化数据处理、自助式可视化、预测性智能和 多源数据整合为核心，打破传统BI的静态与封闭局限，从被动的记录工具进化为主动的战略赋能者，推动

本次白皮书系统梳理技术演进路径、核心能力建设及行业实践成果，数字孪生的核心 在于通过数据驱动实现物理世界与虚拟世界的精准映射与动态交互。白皮书提出四大关键 技术能力： 物理感知与数据融合。整合 LiDAR、无人机、物联网等多源异构数据，构建高精度三 维地质模型与实时监测网络，支持黄河流域泥沙冲淤分析、城市内涝预警等场景。 高效建模与轻量化渲染。基于 3D Tiles 流式加载、ENU 坐标变换与 LRU 缓存技术， 实现大规模倾斜摄影模型的秒级加载，突破 度与响应速度。例如，某水利项 目中，LSTM 网络结合水文数据将水质预测误差降至 3%以下；在工业场景中，自编码器 驱动的设备故障预警系统减少非计划停机 30%。 智能算法的融合应用还体现在多源异构数据的实时处理与动态适应上。通过集成传感 器数据、遥感影像与业务日志，大模型可动态优化城市内涝模拟、港口物流调度等复杂场 景。黄河流域泥沙冲淤模型即通过无人机测深数据与智能插值算法，实现水下地形的高频 来，随着 AIGC 生成高精度场景、边缘 AI 加速推理，数字孪生将迈向“感知-决策-执行” 闭环自治，成为产业智能化升级的核心引擎。 （一）复杂数据处理与孪生场景应用 数字孪生技术的核心在于对多源异构数据的深度融合与智能解析，其应用场景的拓展 高度依赖于复杂数据的高效处理能力。地理数据处理通过整合 DEM、LiDAR 等数据，构 建高精度三维地质模型，结合 AI 算法实现地质灾害动态模拟（如滑坡预警、洪水淹没分

中国通信建设集团有限公司数智科创分公司 西藏亨源科技有限公司 江西宏略技术咨询有限公司 连云港苏海矿业有限公司 版权声明：如有转载或引用，请注明出处。 主 编 ： 江 源 副 主 编 ： 杨 桦 ......................... 33 5.3 低轨卫星通信技术：构建全域覆盖的矿山可靠信息纽带............................. 33 5.4 多源数据智能分析技术：打造矿山安全与效益的决策中枢......................... 34 5.5 小型化卫星技术：推动卫星应用从“尖端”走向“普惠” ................ 的矿产资 源丰富，且种类十分齐全，是世界上矿山资源较为丰富的国家之一。但我国的矿山 资源中多数为伴生矿物，单一矿产数量相对较少。另外，我国矿产资源贫矿较多， 富矿较少，开采难度较大。同时，我国大型矿床相对较少，中小型矿床较多。 采矿业作为传统行业，产业规模增长较快，但是生产效率较低，产业增加值指 数长期处于较低水平。发展到今天，盲目追求高速增长的时代已经结束，在保证资 源安全、经济安

战略工程，规划建设了八大算力网络枢纽节点（京津冀、长 三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏）。 该战略将东部地区的实时性算力需求与西部地区的非实时性 算力保障有机结合，同时充分利用西部地区丰富的可再生能 源优势。 据市场研究预测，到 2030 年中国互联网数据中心（IDC）基 础设施年投资规模预计将达到 2800 亿元人民币，2024 至 2030 年期间的复合增长率约为 7%。 用电量跃升 2024 在某些数据中心高度聚集的区域，这一比例已接近 20%。 总体来看，2024 至 2030 年间，中国数据中心用电量预计将 保持 20% 左右的年均增速，算力基础设施正在成为能源系统 中不可忽视的负荷源。 中国作为全球数字经济发展的重要引擎，数据中心市场正在快速扩张。2019 至 2024 年间，中 国数据中心基础设施算力规模保持 26% 的年均增长率，成为全球最具活力的数据中心市场之一。 中国数据中心基础设施算力总规模与机架数量 系统，能源结构将迎来深刻变革。与此同时，数据应用需求 的激增推动高质量、低排放的用电量持续攀升，能源与算力 的协同发展已经成为数据中心行业的重要课题。 作为全球领先的能源科技企业， 西门子能源 为中国数据中心 绿色低碳转型提供 “源 - 网 - 荷 - 储 + 智” 一体化解决方案 ， 涵盖可再生能源接入、智能电网优化、高效负荷管理、储能 系统集成及数字化智能运维，助力数据中心在保障高可靠性 的同时实现低碳可持续发展。 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性