水資源短缺是一個(gè)日益嚴(yán)重的問題。根據(jù)幾份聯(lián)合國報(bào)告顯示，到2025年，它將直接影響近20%的人口。到 2040 年，全球大約四分之一的兒童將生活在極度缺水的地區(qū)。這不僅限于發(fā)展中國家。事實(shí)上，淡水——我們飲用、洗澡、種植蔬菜和烹飪的淡水——極其稀少。世界上只有 3% 的水是淡水，其中，這些淡水中三分之二隱藏在冰凍的冰川中或無法使用。
22億人無法獲得安全的飲用水服務(wù)，20億人居住在面臨嚴(yán)重水資源壓力的國家。氣候變化和不斷增長的人口是造成這種情況的主要原因，但這并不是唯一的原因：基礎(chǔ)設(shè)施和分配系統(tǒng)的崩潰、污染、沖突、水系統(tǒng)超負(fù)荷，以及水資源管理不善只是越來越多地剝奪人們享有安全飲用水和衛(wèi)生設(shè)施權(quán)利的幾個(gè)人為因素。
當(dāng)水資源短缺時(shí)，污水處理系統(tǒng)可能會(huì)失去應(yīng)有的作用，感染霍亂、傷寒和其他水傳播疾病的威脅就會(huì)激增。世界各地的生態(tài)系統(tǒng)正在遭受苦難。而且水價(jià)變得更加昂貴，這間接影響了各國的經(jīng)濟(jì)。
物聯(lián)網(wǎng)有能力減輕這種令人擔(dān)憂的局面?；趥鞲衅?、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合的智能水監(jiān)測和管理系統(tǒng)，可以為水務(wù)運(yùn)營商、農(nóng)民和公司提供測量、監(jiān)測和控制其配水網(wǎng)絡(luò)以及配水質(zhì)量的能力。更少的浪費(fèi)、更少的消耗和更好的水質(zhì)管理可以極大地改善我們保護(hù)地球資源的方式。
讓我們來看看智能水資源管理系統(tǒng)如何幫助解決日益嚴(yán)重的可用淡水短缺問題……
什么是智能水資源管理系統(tǒng)以及它們?nèi)绾喂ぷ鳎?/span>
智能水資源管理是利用一系列物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來規(guī)劃、開發(fā)、分配和管理水資源使用的活動(dòng)，這些技術(shù)旨在提高透明度，并更合理和可持續(xù)地使用這些水資源。
它適用于多個(gè)領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)、城市……監(jiān)測住宅用水量、監(jiān)測水位、監(jiān)測飲用水質(zhì)量、監(jiān)測工廠周圍河流的化學(xué)物質(zhì)泄漏、跟蹤管道壓力變化或監(jiān)測水族館的水質(zhì)是許多有用應(yīng)用的幾個(gè)例子。
安裝在管道或泵上的微控制器和傳感器（例如超聲波傳感器、流量傳感器、溫度、鹽度、電導(dǎo)率、濕度、壓力或光度傳感器）實(shí)時(shí)測量水位、流量、溫度和水質(zhì)。傳感器生成的消息警報(bào)和數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)皆品?wù)器，在那里進(jìn)行處理、分析，有時(shí)在人工智能的幫助下，發(fā)送到終端供用戶查閱。
然后，該系統(tǒng)可以控制和調(diào)節(jié)水資源的使用和質(zhì)量。
智能水資源管理系統(tǒng)的 3 大好處
以下是水資源管理技術(shù)和活動(dòng)的3個(gè)具體好處，以及它們?nèi)绾螏椭鉀Q日益嚴(yán)重的水資源短缺問題。
1、減少水資源密集型行業(yè)中的浪費(fèi)
農(nóng)業(yè)、制造業(yè)或電力生產(chǎn)使用了大量的水資源。僅農(nóng)業(yè)就占全部用水量的70%，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)，該行業(yè)浪費(fèi)了大約60%的水資源。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者必須應(yīng)對日益不穩(wěn)定的天氣模式，這導(dǎo)致了更炎熱和更干燥的生長季節(jié)
實(shí)時(shí)水計(jì)量和其他應(yīng)用，如智能灌溉系統(tǒng)或作物用水管理系統(tǒng)，可以幫助農(nóng)民減少浪費(fèi)，同時(shí)保持土壤健康、改善水資源保護(hù)并提高作物產(chǎn)量：
▲物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的水流、濕度和溫度數(shù)據(jù)，可用于訓(xùn)練機(jī)器跟蹤處理過程。
▲可以分析使用土壤和光傳感器收集的數(shù)據(jù)，以推薦田間所需的水量和肥料量。
Libelium—是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的領(lǐng)先公司之一。他們的裝置涵蓋廣泛的應(yīng)用：水分配網(wǎng)絡(luò)管理、水消耗/計(jì)量、灌溉水管理、洪水/災(zāi)害管理、水損耗和泄漏檢測、儲(chǔ)水（水箱、水庫等）、水族館管理等 。
這些裝置旨在測量田地的基本面，通過負(fù)責(zé)任地使用能源和自然資源，以及提高土壤肥力和保持水質(zhì)來減少對環(huán)境的影響。
據(jù)Libelium計(jì)算，總體而言，他們的解決方案可以幫助減少 10% 的人均用水量，減少 20% 的泄漏，相應(yīng)減少賬單，預(yù)測潛在故障并降低維護(hù)成本，同時(shí)有助于更好地管理水壓和用水量。所有這些都讓他們的客戶增加了收入。
DFM Software Solutions是另一家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案開發(fā)商，他們?yōu)槟戏寝r(nóng)民開發(fā)了高度專業(yè)化的硬件和軟件解決方案，如土壤濕度探測器。這里的農(nóng)民是前所未有干旱的受害者。該系統(tǒng)全天候監(jiān)測關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并持續(xù)記錄水位、鹽度、氧氣和植物根系發(fā)育情況。根據(jù)土壤濕度探測器提供的數(shù)據(jù)，農(nóng)民可以優(yōu)化作物和土壤的管理，更有效地利用水資源。
2、監(jiān)測水質(zhì)以對抗污染和疾病
制造業(yè)和其他人類活動(dòng)可能會(huì)污染河流和地下水。用于實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制的傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助監(jiān)測和預(yù)防污染，甚至改善水質(zhì)。
為此，部署了與基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以捕獲用于監(jiān)測水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：pH值、總?cè)芙夤腆w(TDS)——包括氧氣、氧化還原電位(ORP)或不同類型水的溫度。通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以訓(xùn)練這些設(shè)備來預(yù)測水質(zhì)、監(jiān)控消毒劑的有效性或相應(yīng)地調(diào)整水處理計(jì)劃。
例如，在英國，過去幾年有軍團(tuán)病暴發(fā)的報(bào)告。它是由軍團(tuán)菌引起的，軍團(tuán)菌是一種在不受控制的水環(huán)境中生長的細(xì)菌。它通過吸入受污染的氣溶膠感染身體，并可能導(dǎo)致一種可能致命的肺炎。此類細(xì)菌通常存在于維護(hù)不善的人工水系統(tǒng)中，特別是冷卻塔或與空調(diào)和工業(yè)冷卻相關(guān)的蒸發(fā)冷凝器、公共和私人建筑的熱水和冷水系統(tǒng)及漩渦溫泉中。為了對抗這種疾病，Wavetrend 開發(fā)了軍團(tuán)菌檢測傳感器。該傳感器通過主動(dòng)監(jiān)測冷熱水，并對可能導(dǎo)致細(xì)菌傳播的高風(fēng)險(xiǎn)溫度發(fā)出警報(bào)，以便迅速采取行動(dòng)。
3、通過智能水表提高家庭用水意識
許多家庭因浪費(fèi)水而感到愧疚，但他們并不知道行為的改變會(huì)給他們帶來多少好處。
大多數(shù)公用事業(yè)提供商現(xiàn)在都部署了智能儀表，以方便遠(yuǎn)程監(jiān)測和計(jì)費(fèi)。最終用戶也可以隨時(shí)獲得這些信息，這是一個(gè)真正的激勵(lì)因素，個(gè)人消費(fèi)者現(xiàn)在可以通過降低水費(fèi)來節(jié)省開支。
Techem 是歐洲集體住宅供水和供暖計(jì)量領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。該公司創(chuàng)建了一個(gè)創(chuàng)新的智能讀取系統(tǒng)，用于在整個(gè)建筑內(nèi)通過OMS無線連接終端用戶的公用事業(yè)儀表。這些智能讀取器通過云將每個(gè)終端的消耗和狀態(tài)信息發(fā)送到Techem數(shù)據(jù)中心，然后該數(shù)據(jù)中心自動(dòng)為這些業(yè)主生成賬單。
該系統(tǒng)不僅提供精確和自動(dòng)的監(jiān)測和計(jì)費(fèi)，而且還能告知居民他們的確切消費(fèi)量，并隨后激勵(lì)他們減少消費(fèi)。計(jì)費(fèi)和消耗監(jiān)測的結(jié)合可減少大約20%的供暖和用水消耗。
同樣，在飲用水稀缺的沙特阿拉伯，IoTSens開發(fā)了一個(gè)Watchmeter數(shù)據(jù)記錄器網(wǎng)絡(luò)，以檢測供水管道中的高頻振動(dòng)，允許最終用戶使用“流動(dòng)模式”來區(qū)分他們的用水量，而無需在水管上安裝在線流量計(jì)。
通過更好地管理水資源的使用，物聯(lián)網(wǎng)為保護(hù)我們的稀缺資源做出了廣泛貢獻(xiàn)。（編譯：iothome）
