基于“互联网+节能社交”的家庭能耗管理APP

蔡金彤 任鹏行 孟宪斌

【摘  要】论文从优化电力营销服务，提升电力用户满意度的角度出发，面向社区电力用户，提出了基于大数据分析和云计算技术开发的“互联网+节能社交”家庭能耗管理APP，通过家庭能耗监测、用户特征分析、节能套餐推送、社区节能排名等功能，实现信息实时感知、数据深度挖掘、需求个性定制、用电节能环保等目标。

【Abstract】From the perspective of optimizing the power marketing services and improving the satisfaction of the power users， the paper proposes an "internet+energy saving social contact" home energy consumption management APP developed based on big data analysis and cloud computing technology for community power users. Through the functions of home energy consumption monitoring， users' characteristics analysis， energy saving package push， community energy saving ranking and so on， the APP achieves the goals of real-time information perception， deep data mining， personalized demand customization， energy saving and environmental protection of power consumption and so on.

【关键词】电力营销;能耗管理;节能减排

【Keywords】power marketing; energy consumption management; energy saving and emission reduction

【中图分类号】TK01+8;TP315                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）06-0118-02

1 电力营销服务面临的问题

随着电力体制的不断深化改革，电网企业的生产与营销工作不再是一个相互分离的状态，二者有了更紧密的联系，供电企业可以直接面对用户开展电力销售。为满足新电力体制改革的发展要求，电网企业需要结合现状，深入研究分析新电改对电网营销工作的影响，从而制定相应的营销策略，提升营销水平和能力，进而提升电力行业市场占有率，促进电网企业更好更快发展，为实现新的战略目标提供支持。

面对新的环境形势，必然要调整原有的营销策略，强化企业与用户的深度合作，重视增强能动、便捷高质、及时响应等条件，充分发挥电力营销的作用。为推动电力营销模式创新升级，提升电力行业整体服务水平，亟需将传统单一化、普适性的电力服务向新型多元化、个性化服务模式转型。

2 家庭能耗管理APP

为消除电力企业和用户之间的信息交互壁垒，充分调动用户参与的积极性，本文提出面向社区电力用户，基于大数据分析和云计算技术开发的“互联网+节能社交”家庭能耗管理APP，基于其家庭能耗监测、用户特征分析、节能套餐推送、社区节能排名等功能，确保信息实时感知、数据深度挖掘、需求个性定制、用电节能环保等目标有效实现，为每一位用户提供最优质的个性化电力服务，通过引入社交概念充分调动用户参与积极性和主动性，切实提升用户体验感和满意度。

3 APP功能实现

3.1 家庭能耗监测

家庭能耗监测是该软件最基础，也是最核心的功能。家庭能耗监测，即对家庭中不同种类电器设备的用能情况进行实时监测，通过数据的对接、采集、存储、分析、图形化展示，用户可以获得电器设备的实时能耗数据和历史能耗数据曲线。

家庭能耗监测的数据来源主要分为两个渠道：一是标签数据获取，即家庭用电设备的名称、型号、参数等设备基础信息，以及家庭成员人数和年龄结构等用户基础信息，前者需要用户从电气设备的基础资料上获取，后者需要用户根据实际情况输入;二是分析数据获取，即通过实时监测标签数据中对应设备的实时能耗状态获取的动态数据，这类数据可通过手机终端和用电设备的传感通信设备实时传输获取。

对采集的数据进行整合、分析和图形化展示，用户在APP的界面上可以获取实时能耗数据和历史能耗数据。实时能耗数据是通过采集电器设备的用能状态变化而实时获取的，用户以通过该功能可实现对每种电器設备的实时运行状态监测。通过实时能耗数据的存储整合，可获得历史能耗数据，即单台设备能耗历史数据和家庭电器设备总能耗历史数据，以能耗曲线的形式展示，用户可以通过该功能便捷直观地获取不同时段各类用电设备的能耗数据以及家庭整体能耗变化情况。

3.2 用户特征分析

用户特征分析是基于前述家庭能耗监测的标签数据和分析数据等多种形式的大数据，即涵盖不同能源设备属性、被使用行为状态信息、动态用能特征，以及用户自身的固有属性、家庭成员结构等，进行数据治理、数据清洗和数据分析，实现精准刻画用户能耗行为。

首先，开展数据治理，要分析不同用能设备的数据特点，通过跨模态异构数据关联分析，设计合理的数据格式化站换系统架构，对用户及用能设备状态行为信息建立统一的数据描述、存储和管理模型，屏蔽各种用户及设备使用异构数据之间的差异，通过异构数据集成系统进行统一操作，为用户能源消费数据信息挖掘提供统一和无差异的数据使用接口。

其次，对经过整合治理的数据进行清洗。由于采集的数据比较繁杂，数据会存在重复、冗余、缺失的情况，一般主要包括历史记录数据部分缺失、设备数据字段重复、与实际情况不符等问题。因此，需要制定相应的规则，对其进行清洗。

最后，进一步地对治理之后的数据结合大数据分析技术进行数据分类，进而实现以海量数据为基础的用户画像分析。利用DBSCAN聚类算法，对不同用户的多种用能设备的多模态能源消费信息资源进行层次化聚类。形成具有不同主题的用户能源消费类群，据此定义类群标准化标签，并将关于每一特定主题的多模态信息的类别标签、所属用户及相关能源特征因子等属性保存在数据库里，形成实时的基于多模态数据特征融合的“标签化数据库”。

3.3 节能套餐选择

节能套餐选择是指基于用户特征分析、“标签化数据库”信息、浏览记录等数据，面向不同类型用户进行动态分析计算，推送个性化定制的节能套餐。

通过构建不同用户及不同用电设备的能耗时间序列，进行用户能源消费行为分类，分析获取不同用户用能需求规律。同时，用户在软件使用过程中，会产生用户和软件交互的浏览记录，包括重复行为、收藏行为、保存行为等。基于大数据分析技术，综合用户的标签数据、分析数据、标签化数据库，能耗消费以及用户和软件之间的交互产生的浏览记录，进行大数据分析获取用户的兴趣偏好，根据不同用户的兴趣偏好为其推送个性定制的节能套餐。

个性定制的节能套餐本质上为电力营销开展增值服务提供了良好的平台。充分利用大数据深度分析终端用户的不同能源需求。通过大数据云平台科学计算，划分用户群体，有针对性地根据用户需求提供节能套餐。通过强化用户资源管理意识，对用户资源实现有效管理，从而有针对性地实施营销策略，掌握客户工作主动权。通过深入分析用户用电信息，提供迎合用户兴趣喜好的节能套餐，不仅扩大了合作的深度与广度，建立良好的合作关系，而且在提供优质服务的同时优化价格策略，真正做到“物有所值”，提升性价比，吸引和留住优质客户，最重要的是提高价值贡献及用户黏性，实现客户价值增值。

3.4 用户节能排名

利用互联网新媒体技术，探索“互联网+节能社交”模式，以社区为单位植入用户节能排名，增加用户参与节能的动力和获得感，引导环保节能全民参与，推广低碳节能的消费模式。

将用户家庭节能量化，创新用户参与奖励方式，引导以社区为单位参与，采取线上线下双轨量化奖励方式，引入线上虚拟养殖、线下实体结合的形式，即线上通过节能奖励以虚拟树苗、肥料等形式，在线下实体农场园区进行等效绿植栽养，通过有机绿色蔬菜以及家禽等农副产品兑换的方式反馈用户，引导用户实现家庭节能、线下实体种植双重节能环保的效果。这种模式由于引入了“节能社交”元素，通过社交引导和激励用户改变用电方式和用电时间，最终达到合理用电、节能减排的目的。这样不仅能够科学引导用户用电，减少电费支出，有效降低用户成本，而且整体上实现资源优化配置，提升电网运行的安全稳定性，是需求侧管理的一种突破性思路。

4 结语

本文从优化电力营销服务、提升电力用户满意度的角度出发，提出了基于大数据分析和云计算技术开发的“互联网+节能社交”家庭能耗管理APP，可实现家庭能耗监测、用电特性分析、节能套餐选择、用户节能排名四大功能。

对电力企业而言，一方面，APP可实现用户可实时感知用电信息，提高用电信息透明度，加强了电力企业与用户的深度交互，进一步确保了电力营销服务的增强能动、便捷高质、及时响应;另一方面，通過深度挖掘用户信息为用户提供个性化服务，增强用户黏性，提升用户参与活跃度和满意度，提升营销服务质量，进而提升电力企业的市场占有率，促进电网企业更好更快发展，为实现新的战略目标提供支持。

对电力用户而言，可以实时掌握家庭能耗状态，了解自身用电特性，不仅实现足不出户享受电力营销服务，而且可根据数据分析结果主动响应，改变自身用电行为，降低电费成本。此外，通过开展个性定制节能服务，植入“节能环保”的概念，将独特的社交元素推广模式引入，为生硬的节能环保个人工作注入新的活力，探索“互联网+节能社交”新模式，引导用户主动参与节能减排，带动全民节能、走进自然，体会绿色生活。

【参考文献】

【1】卢杰.基于iOS的节能减排APP的设计与实现[D].北京：首都经济贸易大学，2017.

【2】范磊.基于LoRaWan电力物联网的智慧建筑架构设计和能耗管理[J].科技创新与应用，2021（6）：42-45.

【3】张谦.电力信息通信技术在智能建筑中应用[J].冶金设备，2020（S1）：70-72.