Smart London – Air Quality Monitoring with IoT Big Data
來源：通信世界网 作者：郄勇志
環境問題近年來成為社會輿論討論焦點。作為智慧城市關鍵一環，如何在空氣監測方面，藉助物聯網完成智慧監測，正在成為全球政府有關部門探尋的方向。本次，筆者將簡述物聯網在空氣監測方面的一些應用場景及行業痛點。
三方面因素造就當前空氣監測領域行業痛點
對岸中國空氣汙染形勢嚴峻，部分城市面臨霧霾、沙塵暴等環境問題。環保部門積極開展大氣汙染治理，其核心是對汙染源的精準監測和對汙染資料的精準分析，傳統大氣汙染治理中面臨的主要挑戰有：
一.監測點固定，單點成本高：傳統監控點需搭建專門的房子，鋪設輸電線路，初期建設成本和後期維護成本高，難以進行大規模布點;
二.採集資料不全面：受限於成本無法實施大面積、精密化布點，導致資料採集不全面，不精細;
三.資料安全存在隱憂：傳統環境監測，資料從感測器到RTU再到監測平台，資料傳輸過程，通常未做加密和完整性保護，使違法者有機可乘。
基於NB-IoT/eMTC的微觀站優勢明顯
隨著物聯網技術的發展，多功能、智慧化、小型化的微觀站監測裝置得到廣泛使用。微觀站成本投入低，裝置維修維護便利，適合大範圍、高密度布點，可以採集到全面、精細的汙染資料。基於NB-IoT/eMTC的微觀站具有以下優勢：
一.低功耗：電量消耗低，有限電池下的續航時間大幅提升，可以省去大氣監測點的電路鋪設需求，並減少其他配套設施；
二.低成本：大幅度降低通訊模組成本，從而減少微觀站的建設成本。
網格化監測手段，是城市空氣管理的重要方法，將城市以區縣、街道、鄉鎮、社群為單位，分級劃定大氣汙染防治管理網格，依據城市網格和環境熱點部署，基於NB-IoT/eMTC的小型監測裝置。透過高密度布點，即時監測區域內各類空氣汙染物的分佈狀態，快速捕捉異常資料，即時預警。
環境監測雲平台管理，和控制各類監測裝置狀態，儲存監測裝置的採集資料，包括空氣汙染各要素的覆蓋，如城市空氣、工業源、揚塵、交通、餐飲油煙監測資料；同時接入數位市政系統相關資料，如氣象場資料、社會經濟基礎資料，整合處理後形成大數據應用基礎，支撐全方位精細化的的環境應用，實現對空氣汙染的即時監測、管理和治理。
基於以上監測手段，可以實現更全面、更精細、更密集、更即時的資料監測，目前有以下幾個應用場景：
場景一：應急環境監測：監測突發事件中一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等風險源，建構以資料驅動的快速應急響應機制；
場景二：汙染源監控：對各種高汙染、高能耗企業的排汙口等，進行重點監測和控制，減少汙染氣體的排放；
場景三：空氣監測區域化管理：及時和精準的空氣品質預報，責任目標網格化管理，實現對汙染的有效防治。
展望：助力「藍天行動」
隨著中小企業及個人家庭對環境的越來越重視，未來一站式空氣檢測服務的需求日益迫切。基於NB-IoT/eMTC的行動式環境監測裝置，支援PM2.5、甲醛等多種引數的資料上傳，幫助使用者即時監測所在環境品質。
未來透過進一步擴大環境監測物件，建設覆蓋大氣、水、土壤等綜合資料的智慧環保解決方案，透過監測及預估環境變化趨勢，打造面向環保部門、企業和公眾的全方位智慧環保服務體系，助力如對岸「藍天行動」、「五水共治」等。
目前，環境監測產業鏈上下游企業，主要有以電信業為主的基礎服務商、終端側廠商、平台側廠商、應用側廠商等。
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