物聯(lián)網(wǎng)還原綠色地球

文 工業(yè)和信息化部電信研究院泰爾管理研究所高級(jí)咨詢師 潘 麗

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司珠海分公司高級(jí)工程師 陳璐琳

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司珠海分公司工程師 蘇艷華

>> 隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的火爆，環(huán)保人士逐漸看到其對(duì)環(huán)保的重要意義。

2010年，全球人口達(dá)到69億，我國(guó)已接近13.4億，自然環(huán)境不堪重負(fù)。大氣污染、水資源短缺、電力資源匱乏等一系列問(wèn)題正一步步威脅人類的生存。而隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的火爆，環(huán)保人士逐漸看到其對(duì)環(huán)保的重要意義。

何為物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念看似人人都懂，但又不全懂，大眾對(duì)它的認(rèn)識(shí)更像是盲人摸象。互聯(lián)網(wǎng)專家認(rèn)為它是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的延伸，即物與物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)；從事傳感器技術(shù)的專家認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)就是傳感器網(wǎng)和RFID技術(shù)。

對(duì)此，比較詳細(xì)的定義是：將射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等神經(jīng)感覺(jué)官器，嵌入到各種各樣的日常用品里，如電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道、汽車(chē)、動(dòng)物等各種物體中，將這些物體與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)連接，使物與物、人與物之間相互溝通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行即時(shí)的管控。物聯(lián)網(wǎng)是信息通信世界里一個(gè)新成員，是一個(gè)新的溝通維度，它將無(wú)處不在的人與人之間的溝通方式，擴(kuò)展到人與物、物與物之間的溝通連接。按照現(xiàn)有的定義，物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出無(wú)縫互聯(lián)和高度智能化兩大特點(diǎn)，而這恰恰是通信與多種產(chǎn)業(yè)結(jié)合的必備條件。

正由于此，物聯(lián)網(wǎng)表現(xiàn)出非凡潛力，大量應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，而且開(kāi)始逐漸走進(jìn)人們的生活。例如：當(dāng)你走入超市推上一臺(tái)智能購(gòu)物車(chē)，能快速找到所需商品并且可以自動(dòng)結(jié)賬；當(dāng)你在超市拿起雞蛋時(shí)，互聯(lián)終端會(huì)告訴你雞蛋的產(chǎn)地和產(chǎn)蛋日期，甚至?xí)ㄗh你該吃幾個(gè)雞蛋；當(dāng)你駕車(chē)時(shí)汽車(chē)可以與道路互聯(lián)系統(tǒng)交互從而自動(dòng)選擇最佳路線。

一切皆在掌控，物聯(lián)網(wǎng)的魅力正在于此，環(huán)保事業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)同樣擦出了美妙的火花。

地球現(xiàn)狀

大氣污染

聯(lián)合國(guó)調(diào)查結(jié)果顯示，全球有將近一半人口使用煤炭等固體燃料進(jìn)行取暖、做飯，而固體燃料所造成的大氣污染對(duì)人類健康產(chǎn)生致命的威脅。在我國(guó)，由于發(fā)電、取暖等進(jìn)行燃煤產(chǎn)生了大量的二氧化硫、氮?dú)浠?、二氧化碳，重金屬元素等，每年與大氣污染有關(guān)的死亡人數(shù)就達(dá)到了50萬(wàn)。

水資源匱乏

盡管水是可再生資源，但由于環(huán)境污染、自然災(zāi)害、人為浪費(fèi)等原因，目前全球有8億多人口無(wú)法獲得安全飲用水，預(yù)計(jì)到2025年全球?qū)⒂?/3的人口面臨缺水的威脅。而在我國(guó)600多個(gè)城市里，有400多個(gè)存在供水不足的問(wèn)題，嚴(yán)重缺水的就有110個(gè)。

電力匱乏

全球目前有16億人面臨電力匱乏，同時(shí)電力浪費(fèi)現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。在我國(guó)，電力資源有3／4來(lái)自煤炭，這又進(jìn)一步加劇了大氣污染，而且很多地區(qū)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施年久失修、科技落后，導(dǎo)致多達(dá)1／10的電能白白浪費(fèi)在輸電過(guò)程中。

經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述等環(huán)保難題都存在環(huán)境監(jiān)控難、過(guò)程管理難的問(wèn)題，而這恰恰是物聯(lián)網(wǎng)的一大“特長(zhǎng)”。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 改變生存環(huán)境

大氣污染治理

針對(duì)大氣污染，業(yè)界提出了許多物聯(lián)網(wǎng)解決方案，比如在該領(lǐng)域，IBM就提出了“智慧地球”的概念。在家庭供暖領(lǐng)域，取暖設(shè)備、供暖設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備之間可以互聯(lián)，當(dāng)家里有人時(shí)就供暖，沒(méi)人時(shí)停止供暖，節(jié)約資源同時(shí)減少大氣污染；在交通領(lǐng)域，使用電子不停車(chē)收費(fèi)方式（ETC）通行高速公路收費(fèi)道口時(shí)，單車(chē)油耗和尾氣排放可以降低約50%，同時(shí)道口通行能力提升4到6倍，節(jié)約大量排隊(duì)等候繳費(fèi)的時(shí)間。

盡管物聯(lián)網(wǎng)并不是直接降低大氣污染的技術(shù)，但是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的監(jiān)控、管理，卻可以明顯減少污染。

水資源保護(hù)治理

無(wú)錫太湖的“藍(lán)藻事件”一直讓人揪心，在事件爆發(fā)之初，無(wú)錫市80%的飲用水受到污染，城市供水系統(tǒng)基本癱瘓。當(dāng)然，在政府的高度重視下，太湖的水治理工作得到了明顯的進(jìn)展，但每年的治理費(fèi)用達(dá)到了10億元人民幣，代價(jià)非常沉重。

為了治理太湖水污染，中科院物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院進(jìn)行了專項(xiàng)研究，在太湖中放置若干傳感裝置，一旦藍(lán)藻素升高，或水溫有變化、有暴發(fā)藍(lán)藻的可能，傳感器會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，這樣決策機(jī)關(guān)就能及時(shí)得到信息，并作出應(yīng)對(duì)。在環(huán)保監(jiān)測(cè)上，如發(fā)生氣體泄漏、水體污染等事件，工作人員可隨身攜帶一箱生化傳感器，像播種那樣在一定范圍內(nèi)隨機(jī)散布，數(shù)十個(gè)傳感器就能無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)“跟蹤”有害物質(zhì)的擴(kuò)散路徑，實(shí)時(shí)向指揮部“發(fā)報(bào)”。

不僅如此，利用智能監(jiān)控功能，基于強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)器可以處理海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)還可以提升水資源保護(hù)治理工作管理決策水平。

智能電網(wǎng)

托馬斯·弗里德曼（新聞工作者，著有《世界是平的》一書(shū)）曾在其力作《世界又熱又平又?jǐn)D》一書(shū)中提到很多能源問(wèn)題新觀念，他認(rèn)為“能源互聯(lián)網(wǎng)”將使能源產(chǎn)業(yè)發(fā)生一場(chǎng)巨大的革命，這給關(guān)心能源問(wèn)題的人們帶來(lái)了新的希望。

在電力行業(yè)，業(yè)界普遍認(rèn)為能源的革命主要在于智能電網(wǎng)的變革，變革的核心就是對(duì)智能電網(wǎng)信息流的控制及管理，而信息流控制過(guò)程中對(duì)信息的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集則是物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)項(xiàng)。

通過(guò)將大量傳感器置于智能電網(wǎng)末梢，物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)很好地結(jié)合了起來(lái)。目前，在中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司，已經(jīng)有大量方案得以應(yīng)用，分布在智能電網(wǎng)中的傳感器在電網(wǎng)建設(shè)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、安全監(jiān)控、計(jì)量和用戶交互等多方面起到了重要作用。最容易接觸到的例子就是遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，電氣抄表人員無(wú)需上門(mén)，電表上的數(shù)字會(huì)自動(dòng)被網(wǎng)絡(luò)識(shí)別并傳送回遠(yuǎn)端服務(wù)器，而且通過(guò)監(jiān)控室，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程批量抄讀。除此以外，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都起到支撐作用，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等，在提升生產(chǎn)管理效率的同時(shí)推動(dòng)了節(jié)能減排。

物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保行業(yè)的結(jié)合日益緊密，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也將滲透我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)將承載著我們的希望在還原綠色地球的過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。