物聯網與可持續發展:綠色地球的7個應用
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傳統上,技術進步和環境可持續發展似乎是相互排斥的。我們經常認為技術進步會對可持續發展產生負面影響。自18世紀中葉第一次工業革命以來,技術創新使人類可以對自然資源施加更大影響。再加上人口的不斷增長,導致原材料大量使用和產量增加,進而導致資源的大幅消耗和二氧化碳排放量的大量增加。
到目前為止,推動數字創新和可持續發展的因素都是不相關的。一個是由物聯網、人工智能和機器人技術帶來的廣泛技術變革推動的,所有這些都有望改變工業和商業流程。另一個是由氣候和環境退化以及地緣政治不穩定的綜合因素推動的,所有這些都需要一種優先考慮資源保護和環境治理的新方法,特別是加大了大氣除碳化的力度。
但是,隨著物聯網傳感器技術和無線連接技術的不斷發展,數字創新和可持續發展這兩個概念已經變得相輔相成。企業必須接受數字化轉型及其對業務至關重要的見解,以便轉向更節能的實踐,更負責任地使用資源,并以減少浪費的方式組織流程。
以下是企業利用物聯網實現可持續發展的7種有效方法:
1、智慧能源管理
盡管降低成本和提高用戶舒適度一直是暖通空調和照明系統設計的重中之重,但客戶和社區越來越重視可持續技術。能源消耗占商業建筑總能源消耗的40%以上,難怪有這么多的設施經理正在尋找方法來優化該系統的效率。
直到最近,暖通空調設備還經常以一種統一的、預先定義的方式進行調節,從而導致整個物業出現過熱或過冷等浪費現象。在這種情況下,實時、精細化的物聯網傳感器數據支持按需、微分區設備控制,以實現更高的能源效率。此外,利用占用率數據還可以揭示暖通空調和照明需求的重要趨勢,以優化設備計劃。
在使用監測方面,無線公用設施子表有助于在分散的建筑區域甚至在單個資產(尤其是高能耗資產)上提供消耗數據。有了這些見解,設施管理員可以迅速發現并找到瓶頸以采取對策。
2、空氣污染監測
全球對空氣污染的關注大多集中在臭氧、顆粒物和其他污染物對人類健康的影響上。世界衛生組織(WHO)估計,家庭內外的空氣污染是造成全球約700萬人過早死亡的原因。這些死亡中的大部分(420萬)與室外污染有關,它是影響全球城市和農村人口的主要環境風險因素。
除了對健康的毀滅性影響之外,空氣污染還對氣候、水、天氣、可再生能源、食物和植被產生了重大影響。最近在低成本污染傳感器方面的創新使得新一代空氣質量監測成為可能,該監測可提供可行的高分辨率數據,而成本僅為傳統監測系統的一小部分。現在,公司可以實時獲取快照,可以知道空氣污染來自哪里,傳播到哪里,以及受影響最大的人和對象。
例如,甲烷,是天然氣的主要成分,是一種強有力的溫室氣體,占全球排放量的20%。工業排放的最大來源是石油和天然氣行業,該行業每年因運營而損失價值300億美元的甲烷。在這種情況下,由低功耗廣域網(LPWAN)支持的空氣質量監測解決方案可以讓管理員實時了解在偏遠地區以前無法檢測到的泄漏,以及遠程控制閥門以防止甲烷進一步泄漏的能力。
3、智能廢物管理
隨著城市的發展,我們產生的垃圾量也隨之增加。到2050年,世界人口的68%將生活在城市地區,世界銀行估計固體廢物將增加70%。現有垃圾箱和垃圾填埋場的不足和效率低下可能導致垃圾在城市街道上的堆積和非法傾倒,從而對公共衛生造成嚴重后果。同時,更頻繁的垃圾收集意味著更多的空氣和噪音污染、交通以及更高的公共成本。
智能廢物管理經常在市政背景下討論,但是它對企業的好處和適用性也具有深遠意義。它有助于解決清空時間表與實際需求不相符這一長期挑戰。由于工業和商業設施的廢物產生量每天都在變化,因此垃圾清運車經常只是為了清空半滿的垃圾箱而到達。不用說,這會導致成本增加和資源浪費,更不用說因垃圾清運車出行過多而導致的碳排放量。在其他情況下,垃圾箱可能在收集時間表之前已經裝滿,造成不衛生情況,并可能產生更多的有害排放物。
無線物聯網傳感器可以傳遞垃圾箱的各種實時數據來解決這些問題。了解了每個垃圾箱的當前填充水平,他們可以更好地預測何時需要清空,以及了解每天和季節性處理每種廢物的數量和速度。最重要的是,溫度和濕度數據揭示了在各個垃圾箱內進行微生物活動的有用見解。掌握了所有這些信息后,企業可以優化每種廢物類型的回收計劃,以提高效率,并降低運輸成本和環境足跡。同時,他們可以對垃圾箱容量和位置做出明智的決定,以適應實際需求并避免不必要的過量填裝。
4、車隊管理
人們越來越關注不同燃料類型對環境的影響,尤其是柴油發動機對空氣質量的影響。與不斷降低二氧化碳排放量的持續努力相結合,車隊運營商承受的壓力比以往任何時候都要大,以確保他們與車隊有關的決策考慮到環境因素。
位置、油耗、怠速時間、駕駛員行為和車輛健康狀況均在車隊產生的總排放量中起作用。由低功耗廣域網提供支持的物聯網傳感器可提供對這些指標的關鍵見解,以更好地優化路線,改善駕駛行為并確保及時的車輛維護。
例如,實時位置數據允許更精確和響應性更強的路線規劃,這減少了車輛在交通中怠速行駛的時間。同樣,物聯網傳感器可以配置為識別和跟蹤突然的加速或制動、超速、高速轉彎、頻繁停車和慢速行駛——所有這些都會導致燃料浪費。
5、智能水資源管理
麻省理工學院的研究人員表示,到2050年,全球50%以上的人口將生活在缺水地區。因此,至關重要的是,個人、公司和市政當局必須設法減少每年浪費的用水量。平均而言,85%的物業通過漏水浪費了35%的用水量。在市政一級,管道泄漏可能占總飲用水量的20-30%。
物聯網傳感器和無線連接的進步極大地降低了收集、存儲和分析來自特定設備(如泵或閥門)或整個流程(如水處理或灌溉)的數據成本。傳感器可以監測水位,控制水質,并用于檢測泄漏。例如,通過在整個建筑物或工廠的高風險區域安裝泄漏檢測傳感器,設施管理者可以在泄漏的第一個跡象時得到警告,從而使他們可以采取補救措施。更進一步,將這些數據連接到建筑物管理系統中可以實現自動響應,比如關閉供水閥或暖通空調設備。
6、智慧農業
面對世界人口的爆炸式增長、耕地和自然資源的日益萎縮以及極端氣候事件的日益嚴重等嚴峻挑戰,農業部門承受著不適當的壓力。根據聯合國糧食及農業組織(FAO)的數據,到2050年,全球糧食產量將需要增加50%,才能養活預計近100億的人口。
優化農業效率為可持續的糧食生產體系打開了大門,該體系能夠滿足全球需求,同時減少資源使用和環境足跡。智慧農業系統由無線傳感器提供支持,提供土壤狀況和影響作物生長的各種外部因素的實時數據。然后,一個分析平臺處理這些數據,以便根據需求,有針對性地執行各種農業實踐,如播種、灌溉和施肥等。有了足夠可靠的數據,甚至可以開發預測模型來幫助識別和預防不利于作物健康的狀況。借助物聯網技術,農民還可以從任何地方監測牲畜的健康狀況,并立即獲得有關疾病初兆的警報。
除了減少效率低下和容易出錯的人為干預之外,智慧農業還可以提高產量,同時最大程度地減少化學、水和其他資源的使用。反過來,這又可以在較低的環境足跡下轉化為更高的生產力。
7、冷鏈監測
全球大約三分之一的食物被浪費掉了,其中大部分損失發生在全球供應鏈中。總的來說,這相當于16億噸食物,價值約1.2萬億美元。
溫度被認為是影響食物質量的最重要因素。食物冷鏈中溫度控制和設置不當會加速食物質量的惡化,從而增加食物損失和浪費的產生。
傳統上,供應鏈中的人員手動讀取并記錄貨物的溫度,以確保達到最佳狀態。這種鉛筆涂寫方法極易出錯,如果日志記錄不正確、不準時或完全未檢查,此過程會顯著增加產品損壞的風險。
智能冷鏈提供從生產和托盤到貨物和零售商的端到端供應鏈可見性。無線物聯網傳感器可以全天候從任何位置跟蹤環境條件,如溫度、濕度、空氣質量、光強和其他環境因素。當超過某個閾值時,將實時觸發警報,以立即緩解并避免對產品完整性造成任何損害。
雖然過去技術一直困擾著環境可持續發展的努力,但現在技術已經成為建設更綠色地球的盟友。物聯網傳感器和無線連接的進步使個人、公司和政府能夠采用節能實踐,以負責任的方式使用資源,并以減少或重復利用廢物的方式組織流程。(編譯iothome)