Klacci 凱樂奇智慧門鎖＠政府與國防解決方案
（請點擊 ↑ 連結詳細介紹）
什麼是環境監測？
環境監測涉及捕獲任何類型的資料，這些資料有助於顯示我們周圍世界的行為方式，它如何影響我們的生活，以及如何控制它。 環境監測資料包括來自自然來源的資料 —— 例如降雨或土壤成分 —— 以及人類或工業過程的資料，例如人類廢棄物或車輛廢氣排放。
環境監測是屬於智慧環境範圍的功能，智慧環境是物聯網（IoT）的具體實施，目的在使人們的生活更加安全、舒適、環保和富有成效。 物聯網的實現是專注於智慧世界中的特定使用領域，例如智慧建築、智慧城市、智慧零售和智慧工業。
在自然界中，環境監測側重於空氣、土壤和水。 例如，在空氣監測中，感測器網路和地理資訊系統（GIS）監控汙染、地形和氣象資料，以分析空氣汙染物。 在水監測中，對水樣進行分析，以根據人口統計來測量化學、放射性和生物資料。 在土壤監測中，對土壤抓取的鹽度、汙染和酸度進行監測，以分析農業中的土壤品質，並預測侵蝕、洪水和對環境生物多樣性的威脅的可能性。
在人們的家庭和城市社群，環境監測包括其他類型的資料追蹤和分析，例如交通流量、人口統計、安全、資源稀缺、建築和家庭健康、城市基礎設施和糧食安全。
環境監測延伸到全球環境監測。 例如，溫室氣體（GHGs）的監測。 溫室氣體會導致氣候變化，並導致極端天氣條件、糧食供應中斷，以及高煙霧和汙染造成的健康問題。
智慧環境中最大的挑戰是需要篩選、監控、分析和主動使用的大量資料，以為日常挑戰建立解決方案。
環境監測的例子
環境監測可以純粹用於監控感測器的功能，例如使用閉路電視來監控人們的行為。 但要具有真正的價值，環境監測應用必須能夠理解測量值，並為日常挑戰設計解決方案。 日常挑戰包括農業作物欠收、氣候變化、城市汙染造成的健康問題，以及勞動密集型工廠的低生產力。
大氣中的細塵
環境監測的一個應用是空氣品質。 原始細粉塵通常具有天然來源，二次細粉塵是由氣體物質的複雜化學反應產生的，如汽車、供暖系統、農業過程和工業過程的排放。 環境監測幫助科學家瞭解特定地區（例如城市地區與工業區以及全球）的灰塵的精確構成。 對灰塵的環境監測可以幫助醫療保健研究人員評估灰塵汙染物對人們健康的影響。 粉塵環境監測有助於城市規劃師，和製造業為車輛和工業過程排放，可接受的粉塵水準制訂法規。
農業作物條件
來自農業行業「溼葉感測器」的資料測量了農作物葉子上的水分，透過分析，為農民提供有關其作物當前狀況的資訊，並顯示幾個季節和幾年的天氣條件對生產影響的模式。
採礦中的水質
在採礦業中，對水樣進行分析，以制訂可行的水管理計劃，並預測採礦作業對環境的影響。
智慧環境應用的類型
智慧環境中的環境監控應用，主要有兩種類型。
監控和控制
首先，有監測和控制可能對環境，產生負面影響的環境事件和工業過程的應用，如自然災害和工業過程產生的有毒廢棄物。 這些應用還衡量了人類活動（如人口成長）對環境的影響。 監測和控制應用分析各種投入，例如海洋生物學家研究捕撈配額，對海鮮種群的影響，和塑膠垃圾對海洋生物的影響。 環境心理學家分析環境資料，以衡量其對人們福祉和行為的影響，例如他們回收的動機。
環境改善的代理人
其次，有一些應用可以改善更廣泛環境中，某些行業的營運方式。 智慧環境監測提供了資訊，為監管能源和運輸電網等關鍵任務系統；農業和海洋生物學等糧食安全生態系統；以及水和背棄物管理流程，制訂永續的指導方針。 環境監測還使互聯住宅、建築和城市的生態友好設計和維護成為可能。
智慧環境框架
智慧環境的構成
智慧環境有實體組成和非實體組成。 實體組成包括可以連線到網際網路的物聯網裝置，如可穿戴裝置、電腦晶片、介面、感測器、執行器、機器人和電腦。 支撐智慧環境的非實體組成包括資料、電腦程式碼、機器學習模型，以及軟體協議、標準和理論框架。
物聯網裝置
物聯網裝置是能夠透過無線或有線連線，連線到網際網路的裝置。 在智慧世界中，物聯網裝置通常是無線的，但並非總是。 物聯網裝置與支援網路連線的技術、API 等功能軟體，以及感測器和執行器整合。 物聯網裝置可以在沒有人為干預的情況下在物體、人員和軟體之間自動傳輸資訊。
感測器和執行器
在智慧環境中，資料是從多個來源收集的，例如軟體應用 app、感測器和執行器。
溫度、接近、氣體、煙霧，以及水和空氣品質感測器，為環境監測應用提供輸入資料。 感測器是一種實體裝置 —— 例如運動探測器或光電開關 —— 可以轉換物實體件或特徵。 執行器是一種實體裝置 —— 例如開關或閥門 —— 將電訊號轉換為實體事件，例如空調。
在智慧環境中，感測器資料被上傳到雲資料庫和資料湖，在那裡進行監控和分析，並可用於開發智慧、自學應用程式。
裝置軟體
物聯網作業系統（OS）嵌入在大多數物聯網裝置中，使它們能夠連線到物聯網裝置管理應用。 物聯網作業系統的例子，包括 Nucleus RTOS、TinyOS 和 Amazon FreeRTOS。
無線感測器網路（WSN）
WSN 是一種經常用於智慧環境等物聯網系統的技術。 在 WSN 系統中，大量感測器集合，例如網狀網路，用於透過路由器收集資料，並將資料傳送到物聯網系統中的網際網路。 雖然物聯網網路可能包括有線裝置，但 WSN 可能不包括有線裝置。
WSN 的一個例子是一個無線感測器網路，用於監控一個區域的降雨量，該網路可能連線到也可能不連線到智慧環境網路。
閉路電視（CCTV）
智慧環境中使用的技術，即使對非技術使用者也是透明的，閉路電視在實現這種透明度方面發揮了重要作用。
專業影像監控軟體可以新增到智慧環境系統中，以提供運動檢測、臉部追蹤和資料儲存等功能。 智慧環境中閉路電視監控的一個例子，是監控房屋、辦公室和工廠的安全。 閉路電視可以提供犯罪活動的檔案證據，但也用於研究城市活動，例如城市和行人流量。 瞭解交通量有助於城市規劃者，改進城市基礎設施的設計。
智慧環境的好處
基於物聯網網路的解決方案的好處，包括連線裝置的遠端操作能力，如電力線通訊系統和閉路電視安全。
智慧環境使自然環境中的現場資料收集自動化，如空氣品質、降雨量、能源使用和廢棄物管理。 從環境監測資料分析中，採取的行動可以減少溫室氣體，創造一個更健康的地球。
智慧環境為組織提供了基於大數據，和預測洞察力建立新商業模式的能力，以保護環境、增加產量、提高生活品質、能夠做出明智的決策，並促進工作場所安全。
智慧環境中的分析應用，包括監控交通、汙染、廢棄物、水和能源使用、犯罪和基礎設施。 這提供了將原始資料，轉換為自動警報、見解，和操作的額外功能，例如在檢測到洩漏時關閉供水。
在大多數城市和行業中，為了遵守環境法規，必須測量空氣品質。
在智慧農業中，環境監測的好處包括自動檢測和根除害蟲；更好的作物品質和產量；改善作物、牲畜、氣候和土壤狀況的監測；以及溫室、灌溉、施肥和牲畜監測。
在智慧環境中檢測洩漏可以支援節水。
支付超過規定限額的廢棄物清除費用，可以減少固體廢棄物並促進回收做法。
環境監測提高了人們對人類生命對地球影響的認識，並導致全球推動減少塑膠的使用、減少溫室氣體排放，和促進糧食安全。
智慧環境挑戰
公開研究顯示，許多採用物聯網的組織發現，很難從他們提取的資料中產生價值，並利用它來改善業務決策過程。 在物聯網系統缺乏成熟度和員工缺乏專業物聯網經驗的公司，由於缺乏經驗和缺乏最佳實踐指南，無法管理和監控物聯網系統的情況更加嚴重。
在物聯網的某些領域，品質控制可能很困難，例如在不同國家的產品和服務在品質、安全性和監管合規性方面，有不同的標準的製造業。
在某些情況下，由於物聯網發展如此之快，政府法規往往跟不上當前的技術狀態，而且沒有足夠的控制措施來監管車輛排放等環境標準。 此外，並非所有國家都同意試圖調節可接受的汙染水準，並監測稀缺資源的永續性的國際法。
物聯網裝置沒有通用標準，例如 ZigBee 對藍牙網狀網路產品提出了挑戰。 如果沒有通用標準，可能會出現相容性和安全問題。 此外，一些物聯網系統使用多樣化的協議和技術，建立了難以維護的過於複雜的配置。
物聯網網路依賴於集中式客戶端 - 伺服器正規化，來驗證、授權和連線不同的節點。 隨著節點數量的增加，存在伺服器端瓶頸的風險。 未來，瓶頸的解決方案可能是採用霧運算模式，其中物聯網裝置作為時間關鍵操作的樞紐，雲伺服器執行資料操作和分析任務。
物聯網使用並生成非結構化和結構化資料。 老舊系統無法處理非結構化資料，因此物聯網系統可能需要額外的介面來管理這些資料。
機器學習（ML）演算法中的缺陷，可以產生假陽性或假陰性，這導致關鍵任務系統中額外的手動工作。
監控智慧環境網路
在不監控的情況下理解環境及其生成的資料，就像使用沒有顯示器的 PC 一樣。 由於智慧世界系統的複雜性，組織肩負著監控資料庫、應用程式、效能、雲服務、硬體和服務，以及利基行業的專業技術的艱鉅任務。
該解決方案是一個平台，提供對智慧世界網路所有領域的智慧見解，以及自動通知和警報。PRTG Monitor 是一個平台，為任何智慧世界利基市場和任何類型的技術或硬體，提供即插即用監控功能。
PRTG 的環境監測方法結合了條件監測和上下情境關聯監測。 條件監控是指監測感測器（例如閉路電視感測器）的功能，而上下情境關聯監控是指記錄和理解各自的測量值。
0 comments:
張貼留言