2022年7月8日 星期五

· 物聯網和永續發展:綠色星球的 7 個應用

 
永續與物聯網



BEHRTECH



傳統上,技術進步和環境永續性似乎是相互排斥的。我們經常認為技術進步會對可持續性產生負面影響。自 18 世紀中葉第一次工業革命以來,技術創新使人類能夠對自然資源施加更大的影響。這與不斷成長的人口相結合,導致原材料使用量增加和產量增加,導致資源嚴重枯竭和二氧化碳排放量增加。

到目前為止,推動數位創新和永續發展的因素已經脫節。一是受到物聯網、人工智慧和機器人技術,引領的廣泛技術變革的推動,所有這些變革都有望改變工業和商業流程。另一個是由氣候和環境惡化,以及地緣政治不穩定驅動的,所有這些都需要一種新方法,優先考慮資源保護和環境治理 —— 尤其是加大大氣去碳化的力度。

然而,隨著當今物聯網感測器技術和無線連接的進步,數位創新和永續性這兩個概念已經相互加強。公司必須接受數位化轉型,及其對業務非常重要的洞察力,以便轉向更節能的做法,更負責任地使用資源,並以減少浪費的方式組織流程。

以下是企業使用物聯網,實現永續發展的 7 種有效方式:

物聯網和可持續性

1. 智慧能源管理

雖然自 HVAC 和照明系統的設計開始以來,降低成本和用戶舒適度一直是最重要的,但客戶和社區越來越重視可持續技術。能源消耗佔商業建築總能耗的 40% 以上。 難怪有這麼多設施經理 (FM) 正在尋找優化該系統效率的方法。

直到最近,HVAC 設備經常以統一、預定義的方式進行監管,導致整個物業過熱或過冷等浪費問題。在這種情況下,即時、精細的物聯網感測器數據,可以實現按需、微分區的設備控制,以實現更高的能源效率。此外,利用佔用數據還可以揭示 HVAC 和照明需求的重要趨勢,以優化設備調度。例如,如果 HVAC 和照明系統設置為運行到晚上 8 點,但數據顯示租戶不晚於晚上 7 點逗留,設施管理人員可以減少每天一小時的能源使用,以大大減少他們的碳足跡。

在使用監控方面,無線公用事業子表,有助於在離散的建築區域,甚至個別資產(尤其是能源密集型資產)上提供消耗數據。有了這些觸手可及的洞察力,設施營運商可以迅速辨識和定位瓶頸,以採取對策。

2. 空氣污染監測

全球對空氣污染的日益關注,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 導致全球約 700 萬人過早死亡。 這些死亡中的大多數 —— 420 萬 —— 與室外污染有關。它是影響世界各地城市和農村人口,主要的環境風險因素。

除了對健康造成破壞性影響外,空氣污染還對氣候、水、天氣、可再生能源、食物和植被產生重大影響。最近在低成本污染感測器方面的創新,使新一代空氣品質監測成為可能,它以傳統監測系統成本的一小部分,提供可操作的高解析度數據。公司現在可以即時了解空氣污染的來源和流向,以及受影響最大的對象和地方。

例如,天然氣的主要成分甲烷,是一種強效溫室氣體,佔全球排放量的 20%工業排放的最大來源是石油和天然氣行業,每年從營運中損失價值 300 億美元的甲烷。在這種情況下,由低功耗廣域網 (LPWAN) 支持的空氣品質監測解決方案,可以讓操作員即時了解在遙遠的偏遠地區,以前無法檢測到的洩漏,並能夠遠端控制閥門,以防止進一步的甲烷洩漏。

3. 智慧廢棄物管理

隨著城市的發展,我們產生的垃圾量也在增加。到 2050 年,聯合國估計 68% 的世界人口將生活在城市地區 ,而世界銀行估計, 固體廢棄物將增加 70%現有垃圾容器和垃圾填埋場的不足和低效,可能導致城市街道上的垃圾堆積和非法傾倒,對公眾健康造成嚴重後果。與此同時,更頻繁的垃圾收集,意味著更多的空氣和噪音污染、交通和更高的公共成本。

智慧廢棄物管理經常在市政背景下進行討論,但其對企業的好處和適用性同樣深遠。它有助於解決排空計劃,與實際需求不一致的持續挑戰。由於工業和商業設施的廢棄產生率每天都在變化,皮卡車經常到達只是為了卸下半滿的垃圾箱。不用說,這會增加成本和浪費資源,更不用說多餘的卡車旅行,導致的碳排放量。在其他情況下,廢棄容器可能在收集計劃之前,就已經裝滿了,導致不衛生的條件,和更危險的排放物的可能性。

無線物聯網感測器,可以透過在設施經理的指尖,提供垃圾容器上的各種即時數據,來解決這些問題。了解每個容器的當前填充情形,他們可以更好地預測何時需要清空,並了解每天和季節性處理,每種類型的廢棄物的數量和速度。最重要的是,溫度和濕度數據,揭示了對單個垃圾箱內正在進行的微生物活動的有用見解。掌握所有這些資訊後,企業可以優化每種廢棄物類型的收集時間表,以提高效率,降低運輸成本和環境足跡。同時,他們可以就容器容量和位置做出明智的決定,以適應實際需求並避免不必要的溢出。

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品質的影響。當與全面降低二氧化碳水準的持續努力相結合時,車隊營運商面臨比以往任何時候都更大的壓力,以確保他們的車隊相關決策考慮到環境因素。

位置、油耗、空閒時間、駕駛員行為和車輛健康狀況,都對車隊產生的總排放量產生影響。由低功耗廣域網驅動的物聯網感測器,提供對這些指標的重要洞察,以更好地優化路線、改善駕駛行為,並確保及時的車輛維護。

例如,即時位置數據允許更準確和響應,更迅速的路線規劃。這減少了車輛在交通中空轉、產生有害排放的時間。同樣,物聯網感測器可以配置,為辨識和追踪突然加速或製動、超速、高速轉彎、頻繁停車和慢速駕駛 —— 所有這些都會導致燃料浪費。

5. 智慧水管理

據麻省理工學院研究人員稱到 2050 年,世界上超過 50% 的人口將生活在缺水地區因此,個人、公司和市政當局必須設法減少每年浪費的水量。平均而言,85% 的物業因洩漏而浪費了 35% 的用水量。在市政一級,管道洩漏可佔飲用水總量的 20-30%。此外,在考慮防洪系統時,每平方米因洪水而拆除的材料,會產生一到兩噸的材料廢棄物。這也使得減輕水流失,對於減少因洪水而進入垃圾填埋場的廢棄物非常重要。 

物聯網感測器和無線連接的進步,極大地降低了從特定設備(如泵或閥門)或整個過程(如水處理或灌溉)收集、儲存和分析數據的成本。感測器可以監控填充水準、控制水質,並用於檢測洩漏。例如,透過在整個建築物或工廠的高風險區域安裝洩漏檢測感測器,設施管理人員可以在洩漏的第一個跡象時收到警報,以便他們採取補救措施。更進一步,將這些數據連接到建築管理系統可以實現自動響應,例如關閉供應閥或 HVAC 設備。

6. 智慧農業

面對世界人口爆炸式成長、耕地和自然資源日益減少的嚴峻挑戰,以及日益嚴重的極端氣候事件,農業部門承受著不應有的壓力。根據聯合國糧食及農業組織 (FAO) 的 數據,到 2050 年,全球糧食產量需要增加 50%,才能養活預計近 100 億的人口

優化農業效率為永續糧食生產系統打開了大門,該系統可以滿足全球需求,同時減少資源使用和環境足跡。在顆粒狀無線感測器的支持下,智慧農業系統可提供土壤狀況,和影響作物生長的各種外部因素的即時數據。然後,一個分析平台處理這些數據,以根據需求、有針對性地執行各種農業實踐,如播種、灌溉、施肥和熏蒸。手頭有足夠可靠的數據,甚至可以開發預測模型,來幫助辨識和預防不利於作物健康的條件。借助物聯網技術,農民還可以監控牛的健康狀況,並在任何地方獲得有關疾病最初跡象的即時警報。

除了減少低效和容易出錯的人為干預外,智慧農業還能提高產量,同時最大限度地減少化學品、水和其他資源的利用。這反過來又轉化為更高的生產率和更低的環境足跡。

7.冷鏈監控

全球生產的食品中約有三分之一被浪費,其中大部分損失發生在全球供應鏈中。總體而言,這意味著 16 億噸食品,價值約 1.2 萬億美元,順著溜槽。

溫度被認為是影響食物品質的最重要因素。食品冷鏈中的溫度控制和設置不當會加速食物品質的惡化,從而增加食品損失和食品浪費的產生。

傳統上,供應鏈上的人員手動讀取和記錄貨物的溫度,以確保最佳條件。雖然這種鉛筆塗鴉方法很容易出錯,但也存在貨物透過多方(裝載者、承運人、托運人和接收方)移動的挑戰,所有各方都有不同的記錄保存系統。如果日誌記錄不正確、未按時或完全未經檢查,此過程會顯著增加產品損壞的風險。

智慧冷鏈提供從生產和托盤,到貨物和零售商的供應鏈的端到端可見性。無線物聯網感測器可以 24/7 全天候追踪,任何位置的環境條件,如溫度、濕度、空氣品質、光強度和其他環境因素。當超出閾值時,會即時觸發警報,以提示立即解決並避免,對產品完整性造成任何損害。

雖然技術過去一直困擾著環境永續發展的努力,但它現在已成為建設更環保星球的盟友。物聯網感測器和無線連接的進步使個人、公司和政府能夠轉向節能實踐,更負責任地使用資源,並以減少或重複利用廢棄物的方式組織流程。


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