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物联网助力可持续发展的七大应用
2021-04-14 阅读:34 发布人:Azir

我们经常认为技术进步会对可持续发展产生负面影响。自18世纪中叶第一次工业革命以来,技术创新使人类可以对自然资源施加更大影响。再加上人口的不断增长,导致原材料大量使用和产量增加,进而导致资源的大幅消耗和二氧化碳排放量的大量增加。

但是,随着物联网传感器技术和无线连接技术的不断发展,数字创新和可持续发展这两个概念已经变得相辅相成。企业必须接受数字化转型及其对业务至关重要的见解,以便转向更节能的实践,更负责任地使用资源,并以减少浪费的方式组织流程。

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以下是利用物联网实现可持续发展的七种应用:

1.空气污染监测

全球对空气污染的关注大多集中在臭氧、颗粒物和其他污染物对人类健康的影响上。世界卫生组织(WHO)估计,家庭内外的空气污染是造成全球约700万人过早死亡的原因。这些死亡中的大部分(420万)与室外污染有关,它是影响全球城市和农村人口的主要环境风险因素。

除了对健康的毁灭性影响之外,空气污染还对气候、水、天气、可再生能源、食物和植被产生了重大影响。最近在低成本污染传感器方面的创新使得新一代空气质量监测成为可能,该监测可提供可行的高分辨率数据,而成本仅为传统监测系统的一小部分。现在,公司可以实时获取快照,可以知道空气污染来自哪里,传播到哪里,以及受影响最大的人和对象。

例如,甲烷,是天然气的主要成分,是一种强有力的温室气体,占全球排放量的20%。工业排放的最大来源是石油和天然气行业,该行业每年因运营而损失价值300亿美元的甲烷。在这种情况下,由低功耗广域网(LPWAN)支持的空气质量监测解决方案可以让管理员实时了解在偏远地区以前无法检测到的泄漏,以及远程控制阀门以防止甲烷进一步泄漏的能力。

2.智慧能源管理

尽管降低成本和提高用户舒适度一直是暖通空调和照明系统设计的重中之重,但客户和社区越来越重视可持续技术。能源消耗占商业建筑总能源消耗的40%以上,难怪有这么多的设施经理正在寻找方法来优化该系统的效率。

直到最近,暖通空调设备还经常以一种统一的、预先定义的方式进行调节,从而导致整个物业出现过热或过冷等浪费现象。在这种情况下,实时、精细化的物联网传感器数据支持按需、微分区设备控制,以实现更高的能源效率。此外,利用占用率数据还可以揭示暖通空调和照明需求的重要趋势,以优化设备计划。

在使用监测方面,无线公用设施子表有助于在分散的建筑区域甚至在单个资产(尤其是高能耗资产)上提供消耗数据。有了这些见解,设施管理员可以迅速发现并找到瓶颈以采取对策。

3.智能废物管理

随着城市的发展,我们产生的垃圾量也随之增加。到2050年,世界人口的68%将生活在城市地区,世界银行估计固体废物将增加70%。现有垃圾箱和垃圾填埋场的不足和效率低下可能导致垃圾在城市街道上的堆积和非法倾倒,从而对公共卫生造成严重后果。同时,更频繁的垃圾收集意味着更多的空气和噪音污染、交通以及更高的公共成本。

智能废物管理经常在市政背景下讨论,但是它对企业的好处和适用性也具有深远意义。它有助于解决清空时间表与实际需求不相符这一长期挑战。由于工业和商业设施的废物产生量每天都在变化,因此垃圾清运车经常只是为了清空半满的垃圾箱而到达。不用说,这会导致成本增加和资源浪费,更不用说因垃圾清运车出行过多而导致的碳排放量。在其他情况下,垃圾箱可能在收集时间表之前已经装满,造成不卫生情况,并可能产生更多的有害排放物。

无线物联网传感器可以传递垃圾箱的各种实时数据来解决这些问题。了解了每个垃圾箱的当前填充水平,他们可以更好地预测何时需要清空,以及了解每天和季节性处理每种废物的数量和速度。最重要的是,温度和湿度数据揭示了在各个垃圾箱内进行微生物活动的有用见解。掌握了所有这些信息后,企业可以优化每种废物类型的回收计划,以提高效率,并降低运输成本和环境足迹。同时,他们可以对垃圾箱容量和位置做出明智的决定,以适应实际需求并避免不必要的过量填装。

4.智能水资源管理

麻省理工学院的研究人员表示,到2050年,全球50%以上的人口将生活在缺水地区。因此,至关重要的是,个人、公司和市政当局必须设法减少每年浪费的用水量。平均而言,85%的物业通过漏水浪费了35%的用水量。在市政一级,管道泄漏可能占总饮用水量的20-30%。

物联网传感器和无线连接的进步极大地降低了收集、存储和分析来自特定设备(如泵或阀门)或整个流程(如水处理或灌溉)的数据成本。传感器可以监测水位,控制水质,并用于检测泄漏。例如,通过在整个建筑物或工厂的高风险区域安装泄漏检测传感器,设施管理者可以在泄漏的第一个迹象时得到警告,从而使他们可以采取补救措施。更进一步,将这些数据连接到建筑物管理系统中可以实现自动响应,比如关闭供水阀或暖通空调设备。

5.智慧农业

面对世界人口的爆炸式增长、耕地和自然资源的日益萎缩以及极端气候事件的日益严重等严峻挑战,农业部门承受着不适当的压力。根据联合国粮食及农业组织(FAO)的数据,到2050年,全球粮食产量将需要增加50%,才能养活预计近100亿的人口。

优化农业效率为可持续的粮食生产体系打开了大门,该体系能够满足全球需求,同时减少资源使用和环境足迹。智慧农业系统由无线传感器提供支持,提供土壤状况和影响作物生长的各种外部因素的实时数据。然后,一个分析平台处理这些数据,以便根据需求,有针对性地执行各种农业实践,如播种、灌溉和施肥等。有了足够可靠的数据,甚至可以开发预测模型来帮助识别和预防不利于作物健康的状况。借助物联网技术,农民还可以从任何地方监测牲畜的健康状况,并立即获得有关疾病初兆的警报。

除了减少效率低下和容易出错的人为干预之外,智慧农业还可以提高产量,同时最大程度地减少化学、水和其他资源的使用。反过来,这又可以在较低的环境足迹下转化为更高的生产力。

6.车队管理

人们越来越关注不同燃料类型对环境的影响,尤其是柴油发动机对空气质量的影响。与不断降低二氧化碳排放量的持续努力相结合,车队运营商承受的压力比以往任何时候都要大,以确保他们与车队有关的决策考虑到环境因素。

位置、油耗、怠速时间、驾驶员行为和车辆健康状况均在车队产生的总排放量中起作用。由低功耗广域网提供支持的物联网传感器可提供对这些指标的关键见解,以更好地优化路线,改善驾驶行为并确保及时的车辆维护。

例如,实时位置数据允许更精确和响应性更强的路线规划,这减少了车辆在交通中怠速行驶的时间。同样,物联网传感器可以配置为识别和跟踪突然的加速或制动、超速、高速转弯、频繁停车和慢速行驶——所有这些都会导致燃料浪费。

7.冷链监测

全球大约三分之一的食物被浪费掉了,其中大部分损失发生在全球供应链中。总的来说,这相当于16亿吨食物,价值约1.2万亿美元。

温度被认为是影响食物质量的最重要因素。食物冷链中温度控制和设置不当会加速食物质量的恶化,从而增加食物损失和浪费的产生。

传统上,供应链中的人员手动读取并记录货物的温度,以确保达到最佳状态。这种铅笔涂写方法极易出错,如果日志记录不正确、不准时或完全未检查,此过程会显著增加产品损坏的风险。

智能冷链提供从生产和托盘到货物和零售商的端到端供应链可见性。无线物联网传感器可以全天候从任何位置跟踪环境条件,如温度、湿度、空气质量、光强和其他环境因素。当超过某个阈值时,将实时触发警报,以立即缓解并避免对产品完整性造成任何损害。

虽然过去技术一直困扰着环境可持续发展的努力,但现在技术已经成为建设更绿色地球的盟友。物联网传感器和无线连接的进步使个人、公司和政府能够采用节能实践,以负责任的方式使用资源,并以减少或重复利用废物的方式组织流程。