cookieOptions = {...}; ‧ 論未來城市的物聯網技術 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年5月27日 星期五

來源: 中國經濟網


為了實現能源效率較高的環境友好型城市建設,物聯網技術是不可或缺的。這是因為通過物聯網技術可以管理城市所產生的海量且多樣的資訊。更重要的是,通過對這些資訊的匯集、整理與分析,可以培育出促進社會進步,與改善居民生活的新型服務。

 

一、「生態」是未來城市建設的關鍵字 
世界城市人口不斷快速增多。根據聯合國的預測,2050年全世界69%的人口,也就是將有63億人將在城市居住。一些新興國家的農村人口將不斷外出務工,走向便於生活與工作的城市地區。城市作為收納人口的容器,未來的開發建設將更多更廣泛。

旺盛的城市開發需求之下,世界各國擁有共同的著眼點,即:將城市建設的關鍵字定位為「生態」。例如,阿拉伯聯合大公國的阿布達比推進了號稱「零排放城市」的「馬斯達爾生態城」建設,旨在打造一個二氧化碳零排放的生態城市。對岸中國也將環境友好城市、生態城作為新城市開發的標準,計劃將600多個大城市中的100個建設成生態城。


生態城應運而生的背景之一,是全世界實現低碳社會的共同目標與願景。20103月召開的世界城市論壇上,聯合國環境規劃署(UNEP)、聯合國人居署(UN-HABITAT)與世界銀行公佈了二氧化碳排放的測量方法。在人口與工業活動不斷集中的城市地區,溫室氣體減排已經上升到了一個城市重點課題。

同時,為了應對人口快速增加與城市化,確保城市能源、水資源等生命線至關重要。為了既能夠控制溫室氣體排放,又能確保人口增加下的生命線,就必須盡可能提高城市的能源使用效率。具體而言,需要摸索城市功能的最佳規劃、現有基礎設施的升級改造,進而通過解決城市問題提升居民的生活質量。


二、提升城市效率不可缺少物聯網技術
不管是新興國家、發達國家,為了實現高效率的城市,物聯網技術都將成為不可或缺的要素。世界各地均將物聯網技術,定位為實現城市管理的工具。其中一個例子是美國IBM在馬耳他島開展的示範項目。

馬爾它自然資源匱乏,長期以來其能源需求全部依靠進口,進口石油目前仍是馬爾它用來發電的唯一能源來源。近年來國際市場石油價格持續走高,使馬爾它政府面臨巨大挑戰。200924日,馬爾它公佈了和IBM達成的協議,雙方同意建立一個「智慧公共系統」,實現該國電網和供水系統的數位化。


IBM及其合作夥伴,將會把馬爾它2萬個普通電表替換成智慧電表,這樣馬爾它的電廠就能實時監控用電,並制定不同的電價來獎勵節約用電的用戶。這個工程價值高達9100萬美元,其中包括在電網中建立一個傳感器網路。

這種傳感器網路和傳輸電線、各發電站,以及其他的基礎設施,一起提供相關數據,讓電廠能更有效地進行電力分配並檢測到潛在問題。IBM將會提供蒐集分析數據的軟件,幫助電廠發現機會,降低成本,並減少該國碳密集型發電廠的排放量。
 
該島上的試點實驗中引進了智慧電表與客戶資訊系統,將這些運用於社會基礎設施的有效管理。通過構建水、電的高效管理方式,控制能源消費的同時,可以產生減少基礎設施投資財政負擔的「實際效益」。從馬耳他島的案例能看出,城市中物聯網技術發揮的幾個作用。

其中之一是,能源與資源的合理分配。監控電力、供水等利用情況,優化供給。例如,電力領域,通過智慧電表感知使用情況,電力公司和每棟建築通過最佳控制,來設置太陽能電池或蓄電池供給,整體提升城市的能源效率。



第二是可以直接控制需求。感知基礎設施的複雜情況,控制需求進行引導。其代表案例是汽車導航,與道路收費等機制。為了把握服務利用情況,有必要感知城市活動,為此需構建傳感網路。通過應用傳感網路採集的資訊,能夠以更為動態的方式管理整個公共服務基礎設施,從而實現新型服務,解決城市課題,推出提升生活質量的措施。


三、物聯網技術從三個層面提升城市管理 
嵌入式網路設備(Network Embedded Devices)等傳感器佈署於城市各個角落,能夠採集大量的監測數據資訊。由於這些數據具有時間與空間屬性,所以可以將城市現實活動反映到網路虛擬空間上,進而將這些資訊匯集,通過數據分析,能夠挖掘新的價值。


由此,將所有城市中的現實事物在互聯網上聚合的概念就構成了物聯網。概括來說,城市建設中主要採用五項物聯網技術。

   1、通過傳感器把握能源消費、交通、生產與消費等各種城市活動資訊;
    2、匯總採集的數據;
    3、分析匯總的數據;
    4、將數據分析結果「可視化」併發送給居民,讓居民的生活更便捷、生活質量更高;
    5、基於對數據的分析,優化控制城市的各項活動與基礎設施。

這五項物聯網技術在城市建設與管理中的應用,具體可分為三個層面。即:「網路基礎設施建設」、「資訊加工與增值化」、「培育新服務、新產業」。

首先是「網路基礎設施建設」。不僅要在上下水道、水電燃氣、交通等城市基礎設施中,佈署傳感器,還要實現各個城市公共運營系統間的互聯。按照運營系統的相應需要進行整體的優化控制,有效調整能源供給。

 

其次是將分布於城市各個角落的傳感器所採集的數據進行「資訊加工與增值化」。使城市的海量數據變為培育新服務的「資訊」。為此,需要從採集到的數據中,進一步篩選、分析、加工,並將數據分析結果可視化,實時提供給居民或反饋給城市公共運營系統。

最後是應用分析後的數據與信息「培育新服務、新產業」。主要面向居民,開發可以提升居民生活質量與便捷性的新服務,讓加工挖掘後的信息不斷產生附加值。其中,遠端診療、偏遠地區醫療、老年人護理等領域,都可以說通過物聯網技術應用,有效提升了居民的生活品質。
 
四、利用物聯網技術,城市讓環境更美好 
「利用物聯網技術,城市讓環境更美好」。從物聯網技術角度看城市建設的話,將與傳統城市建設概念完全不同。

規劃中所需要的不僅僅是新技術、新設計、新解決方案,還需要城市活動中公共運營主體——電力、交通等基礎設施產業,以及各研究機構抿棄行業門檻,緊密協調,既要實現軟硬體的香容,又要實現各種接口的數據格式標準化。從而能夠在城市資訊資源充分共享和整合的基礎上,優化控制並管理和運營城市資源,開創解決資源約束問題的創新途徑。


目前,世界各地都在推進物聯網城市的建設,這些行動也都是物聯網技術的展示。物聯網城市也就是環境友好型城市,可以說在城市開發中物聯網技術應用的潛力是無限的。因此,城市建設與物聯網技術的關係將愈發接近。

                                                                                                                                                                                                                            

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