物聯網與永續環境:幫助城市變得更綠化

作者: Anasia D'mello, AIR QUALITY EGG, Bigbelly, & HIKOB;翻譯:鍾宜珈

引用來源:

https://www.iotglobalnetwork.com/iotdir/2019/09/06/iot-and-environmental-sustainability-helping-cities-to-be-greener-than-ever-20987/

https://airqualityegg.com/egg

https://www.youtube.com/watch?v=gwDXldBLusc

https://www.hikob.com/instant/produits-detection-vehicule/

 

『參考要點』: 物聯網和智慧型感測器的創新技術是城市邁向綠化的關鍵,具體可透過:空氣品質偵測蛋、BigBelly太陽能垃圾桶、HiKoB 物聯網道路感測器、智慧型電錶、智慧型恆溫器、智慧型城市照明策略、機器學習等技術來實踐。

 

氣候危機現今已成為英國的首要議題。自從英國宣布2050年實現「淨零碳排放((Net Zero Emissions, NEZ)」的承諾以後,英國面臨了自工業革命以來,最長一段時間的不燃煤時期,各種街頭動亂及抗議活動也隨之而生。

因此,資深電機電子工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)的會員兼阿爾斯特大學(Ulster University)網絡安全教授Kevin Curran提及,人們正積極地透過科技來尋找新的方法去管理、降低與解決環境問題。而全新、可應用的技術在城市綠化中發揮關鍵作用。保護城市環境需要多方面的解決方案,因為環境趨勢及現況非常複雜,很難將其概念化。因此,收集數據資料是能瞭解並能減少人類活動對環境影響的第一步,而物聯網(IoT)和智慧型感測器即在此過程中發揮作用。

 

相互聯結與感測的技術

具有感測功能的裝置設備,有助於監控城市環境,並可收集關於空氣品質、下水道及垃圾的數據資料。而倫敦及其他城市的最大痛點即是「空氣污染」,在倫敦,空氣污染已被人們列為當今最嚴重的健康問題之一。為了解決這個問題,許多人開始使用「空氣品質偵測蛋(Air Quality Eggs, AQE)」,其為一種偵測及收集空氣汙染的開源物聯網平台(Open-Source IoT Platforms),簡言之,空氣品質偵測蛋是一個開放性的系統,可以收集市民所提供的空氣品質數據。

現今在美國、西歐和東亞,已有越來越多地區發現,空氣品質偵測蛋在城市人口成長最快、污染率最高的發展中國家發揮影響力。

圖說為空氣品質偵測蛋,可以測量到生活周遭的空氣品質,特別是二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)的濃度。

 

除了空氣污染以外,大城市的廢棄物回收與處理也需要仔細管理,以保持城市的清潔與綠化。「BigBelly」是一款具有物聯網功能的太陽能垃圾桶及垃圾壓縮機,可透過Wi-Fi、GPS與各式感測器偵測垃圾量,並能自動地通知清潔隊員垃圾量已滿,需前往該地區回收。

波士頓大學自從採用了這種具有物聯網功能的垃圾桶,清潔隊員每周的垃圾運送次數從14次減少到1.6次。不但有效地節省時間,也降低能源浪費,因為清潔隊員使用的垃圾袋更少、回收廢棄物過程中產生的二氧化碳也更少。

圖說為BigBelly太陽能垃圾桶,可以透過太陽能板及電池儲能系統自動地供電,當廢棄物快滿時,就會觸發感應進行壓縮,因此可容納的垃圾量比普通設備還要多5倍,且垃圾容量達到70%時,也會透過Bigbelly推出的軟體,自動通知清潔隊員前來處理。

 

物聯網感測器裝置在城市中也很容易受到極端天氣所影響,特別是在橋樑、交通樞紐及道路上,更需要仔細地維護這些傳輸設施,以保持運作的穩定。

無線物聯網橋樑感測器,即是用來追蹤橋樑的健康狀況,並能收集關於振度、壓力、濕度和溫度的環境數據,進一步提供損壞的預警訊息,像是:「HiKoB 物聯網道路感測器」,主要鑲嵌在道路中,用以測量溫度、濕度和交通量等數據,這些數據透過無線網絡發送到伺服器進行處理和分析,可使道路工作者優先知道惡劣天氣即將發生,並可提前進行道路維護,減緩車禍事故的發生。

圖說為HiKoB 物聯網道路感測器,可以收集路面、天氣及交通數據,提供天氣預警及交通流量控管,實現智慧交通。

 

互聯技術亦有助於提高個體能源與資源的使用效率,像是:「智慧型電錶」可為城市居民提供能源使用數據,進而全面性地降低能源耗損。而「智慧型恆溫器」也可透過物聯網技術,使居民能夠根據能源損耗量,進行成本控管。「智慧型水管理感測器」也能讓居民瞭解水量的使用情形,進而節省能源與成本。

目前倫敦市已實施一項「智慧型城市照明策略」,以改善能源使用率並幫助解決光污染問題。由於過去夜景照明產生的光污染會影響人類健康和睡眠品質,因此新的照明策略主要是利用具有成本效益的新科技,在不同的夜間時段安裝不同顏色的LED燈,以平衡黑暗街景、道路和商業區照明需求之間的關係。

然而上述案例都是冰山一角,物聯網科技的潛力是非常巨大的,特別是在永續環境方面,雖然現今仍舊存在一些問題待解決,但是隨著物聯網設備以及「機器學習技術(Machine Learning)」和數據處理的改善,物聯網技術有越來越多的創新方法,可以幫助我們有效地管理環境、瞭解世界各國的氣候及影響,為城市綠化做出貢獻。

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