构建数据驱动的环境行动方法（英）

洞察力报告 建立数据-驱动方法环境行动 从空气质量到天气事件，城市如何可以构建物联网传感器网络来改进环境监测和解决健康和 可持续性挑战 在与 Writtenby SueWeekes 新闻编辑,SmartCitiesWorld SmartCitiesWorldInsightReports检查新兴或智慧城市的发展趋势，突出了迄今为止的进展 和未来的潜力，以及聚焦案例研究 世界各地的城市。在这份报告中，我们探讨了如何为什么城市认识到实施的重要性 一个可互操作的环境传感器网络，以解决关键挑战。 www.smartcitiesworld.net 2 Contents 行动前线的城市3 环境监测的背后是什么4 开放系统的重要性7 总结：面对下一个全球性挑战10 行动前线的城市 城市正处于应对世界许多关键挑战的前线 从气候变化和城市污染到公共卫生和不平等。许多 近年来，城市已经看到这些挑战成为人们关注的焦点，是它是因为极端天气或人口快速增长的影响 城市化，不仅给服务业带来压力，也给整个城市的结构带来压力城市。 市政府知道他们今天需要采取行动，但预算和 公共服务已经紧张，他们如何确保他们的行动能够交付导致什么是日益紧迫的时间框架？实施网络 能够在空气等区域反馈数据的环境传感器 质量，水位和极端天气提供了解决许多这些问题的方法相互关联的挑战，如污染对公共卫生的负面影响。 “一般来说，政府和城市投资是由增加 由于污染水平上升，健康问题需要遵守更严格的环境规则，但也是应对气候变化的压力呼吁 充分利用自然资源管理极端天气事件和EFfi，“他说 JuliaArneriBorghese，ParadoxEngineering的副首席执行官。“我们看到了一个显著的fi不能城市内的环境传感器项目数量，并期望它们 在未来两三年内更加活跃。" 这份SmartCitiesWorldInsight报告，与悖论联合制作工程，探索城市如何实施和扩展 环境传感器，可以分析城市在这些关键 领域，并帮助他们制定改进策略。重要的是，我们还将解释城市如何组合和交叉分析来自不同 部门，打破孤岛，显著提升fi的力量数据来应对一系列挑战。 3 4 环境监测的背后是什么 不乏头条新闻的统计数据来迫使城市采取行动 环境监测，但正如ArneriBorghese指出的那样，各地的公民所有大陆都看到了气候变化和极端天气的影响 “世界的每个部分都在经历它，”她说。 行业我们必须共同努力应对挑战。没有公司能做到 它本身和每个城市的挑战都会有所不同。但是带来一切的是什么我们共同努力的动力是收集和关联数据，通常是在一个非常细粒度的水平，这将有助于城市采取行动。“ 她还强调，数据和数据分析对于确保买入很重要 来自公民和其他利益相关者，以及帮助确保参与和来自学术界、初创企业和私营部门的合作项目。 近年来，环境传感器行业不断发展，同时 预测各不相同，研究机构MarketandMarkets估计到2026年，环境监测市场将价值近180亿美元 从2021年的145亿美元增长近三分之一。增长的主要动力包括提高公众对污染和政府合规的认识 污染监测标准。它还强调了如何数字化，而不是模拟环境传感器，更易于部署，支持数据传输也可以更低的价格。 作为SmartCitiesWorld网络研讨会的一部分进行的现场民意调查，空气质量可以环境传感器提高了智慧城市的生活质量？(现在 按需提供)，显示空气质量是最受欢迎的环境 收集的数据，尽管它也表明背后的势头越来越大收集和分析天气、水位和降雨等领域的数据，噪音和湿度。 全球寻求更清洁的空气 空气质量传感器被证明是最强大和最有价值的 智慧城市应用，因为它们的潜在影响是如此广泛。公众测量空气质量的健康必要性是一个suffi令人信服的驱动力单独。根据世界卫生组织（WHO）最近的空气 117个国家6000多个城市的质量数据库统计数据，几乎 整个全球人口(99%)呼吸的空气超过世卫组织的空气质量限制并威胁他们的健康。它报告说颗粒物， 尤其是PM2.5，能够深入肺部并进入 血液，引起心血管，脑血管（中风）和呼吸道影响。与此同时，二氧化氮与呼吸系统疾病有关，特别是哮喘，这可能导致住院和就诊次数增加。世界各地的市政当局也面临监管压力 空气质量。 5 但是测量街道或超地方级别的空气质量并获得颗粒数据不仅对我们的健康有益。它可以帮助评估有效性并为一系列明智的决策提供洞察力 城市战略，如步行、主动出行、城市林业、超- 低排放区、临时封路、走廊和类似举措，在公共交通和更多的投资。确实，市政市场 到2026年，超本地空气质量监测预计将达到1.2亿欧元根据KurrantInsights的说法，全球范围内。 观察和预测天气 了解为什么天气传感器使城市议程飙升并不困难在最近的时间。据报道，在气候变化会议Cop27 2022年，与气候相关的事件自1991年以来翻了一番，ReliefWeb 联合国fiCE提供的人道主义信息服务 人道主义事务协调(OCHA)，将2022年描述为 当灾难“复杂而级联”时。它提醒我们，亚洲太平洋fic 是最容易发生灾害的地方，受到影响，干旱和地震。在美国，国家海洋和大气管理局报告说 经历了18次天气/气候灾难事件，每次损失超过10亿美元。同时，在欧洲，报告了过去40年与气候有关的事件 这是欧盟4870亿欧元财政损失的原因。 虽然不可能预测和防范所有这些事件，但技术可以提供帮助。“。补充政府和 预测机构，城市越来越多地寻找地面站 跟踪单一地区和街区的天气，并在发生以下情况时提醒居民即将到来的热浪，雪或冰暴，或其他不幸的情况，“说ArneriBorghese. 传感器可用于测量温度，湿度，降水，风 速度，阳光/紫外线和大气，不仅可以帮助城市做出反应，而且可以提供有价值的历史和预测性数据，以帮助他们识别模式和 做好准备。其他支持绿色的用例正在出现 能源转型。例如，我们看到太阳辐照度的使用增加通过将太阳辐射转化为电能的日射计进行监测 可以测量的信号。一个典型的用例是预测光伏发电，以维持城市电网的稳定。 与水有关的威胁的上升 根据联合国《2020年世界水资源发展报告》，约2001年至2018年，四分之三(74%)的自然灾害是与水有关。洪水占所有自然灾害的44%，造成 全球每年都有数万人死亡。 ArneriBorghese将其部分归因于响应性而非预防性管理此类灾害的方法：“因此，地方政府正在学习如何使用连接的水传感器进行早期检测和更快的响应在紧急情况下”。 水位和降雨/降水传感器在以下领域有应用 作为flood警报和雨水监测，也可以用于更好的水资源管理。 交叉分析数据 尽管这些传感器有效，但部署和连接它们是 不够。来自各方的压力要求城市不仅仅收集更多环境数据，并将其用于决策，但用于推断 最大值。城市需要关联和询问 跨不同区域的数据，以便他们可以识别模式和趋势。例如，天气条件会对特定地区的空气质量产生巨大影响 区域。同时，鉴于停车区域通常会经历大量的 汽车试图寻找空间、停车和空气质量传感器数据可以还可以结合起来缓解流动性问题并减少污染。 释放其潜力需要使用先进的技术，如 人工智能(AI)和机器学习(ML)算法。“这些可以 加速数据模型校准，获得可靠的预测，以提供决策- 制造过程，”ArneriBorghese说。 然而，这一切都依赖于城市采取联合方式，崩溃传统的部门以及数据孤岛，并克服诸如 作为互操作性和集成。要实现这一点，需要一个可互操作的网络基础设施来收集和管理各种数据 可能使用的传感器。 “ 城市需要关联能力并询问数据 不同的领域，所以他们可以识别 模式和趋势。” 6 7 开放系统的重要性 人们承认，城市必须优先考虑资源和预算的使用当谈到部署智慧城市技术来解决他们的直接问题时 challenges.Buttheyalsoneedtomakesurethattheyareputinplacea 可扩展的基础设施，使他们能够发展和响应其他和未来的挑战。这在增加 环境传感器。 “对于城市来说，使用开放系统使他们能够更有利 与本地和第三方传感器提供商合作，“MarcoParnisari说，悖论工程公司的环境传感器产品经理，他补充说 开放的方法也保护城市免受短期政治的危险 周期和防范供应商锁定从专有系统。“。它提供 为他们的智慧城市之旅和未来挑战提供持久的解决方案他们和环境可能面临。我们强烈支持并建议使用 开放系统”。 由悖论工程开发的智慧城市网络 旨在促进这种类型的智能城市发展和增长。作为下一个- 一代连接平台和应用程序生态系统，它允许城市 管理一系列城市服务。它使用6LoWPAN开放标准defiNed 由互联网工程任务组(IETF)标准机构允许无限制设备连接到网络，相互通信和共享信息， 包括环境传感器的全域。 环境传感器单元可以连接，然后数据是可见的和可通过中央管理软件进行管理，悖论工程 CMS。该解决方案允许双向通信，使城市 监测城市物体（例如，传感器故障）并收集相关数据比如功耗以及发送命令来执行特定的fic操作。 集成的IoT网络在行动 该网络在世界各地使用，托管多个物联网(IoT)应用，并展示环境传感器如何轻松集成在网络上。例如，在 东京和日本大阪县，也使用智能LED ParadoxEngineering母公司MinebeaMitsumi的路灯。能源效率和公民福祉是日本政治议程上的重中之重。 此外，它是一个灾害多发的国家，比大多数国家都知道更多的影响极端天气和地震。 该网络配备了无线调光控制技术，与之相比，能耗降低了90% 在不影响道路安全的情况下使用传统路灯。智能照明仍然是许多智慧城市旅程的起点，因为它为其他应用程序运行建立网状网络和类似的方法采用了概念验证。然后路灯被 辅以环境传感器和摄像头来监控交通fic和路况。 Nasushiobara于2020年开始其智慧城市之旅，目标是成为更可持续和更适合居住 位于东京北部的藤木县的日本Nasushiobara 另一个城市的例子，它正在使用这样的网络通过在相对较短的时间内解决当前的优先事项，但这是也能够扩大规模以应对更广泛的环境挑战。 到2020年，它的主要目标是成为一个更可持续和宜居的城市。它希望fi变得更加节能，并最大限度地利用数据以更好地访问和管理其资源。它部署了悖论工程 智能城市网络和400MinebeaMitsumi智能LED路灯，配备调光控制技术。 调光技术使城市减少了能源消耗， 这导致了二氧化碳排放量的减少。2021年，日本省环境启动了一项公共赠款计划，向 可以通过智能照明减少二氧化碳排放的市政当局。它最初的智能城市与LED照明和智能城市网络的成功意味着 它可以利用这些资金。 其远程调光设施也意味着Nasushiobara能够做出反应日本政府呼吁一些县减少 年7.4级地震发生时消耗的电量 2021年，造成电厂临时停运，采取安全防范措施。它迅速变暗的灯光，导致显著的fi不能减少能量 消费。 有了强大且可互操作的智能城市基础设施，城市着手进一步建设其韧性和保护公民，增加30 日射计和10个环境传感器。这些监控太阳辐射水平和天气状况，并在太阳能时警告当局和公民辐照度达到可能导致中暑的水平。数据也被收集调整光伏产量预测的准确性，以更好地预测和管理来自太阳能电池板的能源供应中的fl效用。 8 Nasushiobara的智慧城市之旅继续建立势头 为其他日本城市提供了成功的蓝图。接下来，它计划在智能路灯杆上添加摄像头和雨量计以监控道路 大雨期间的条件，并在需要时进行干预以采取行动当它们变得危险时。 正如Parnisari指出的那样，投资需要战略性地计划，建立和反fit环境传感器和基础设施往往远远超过公共 资产负债表，因此他们不能仅仅依靠现有市政的重新分配 budgetsortaxrevenues.ButjustasearlysuccessenabledNasushiobaratotap 到可用的资金，世界各地的城市目前有机会