物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何調(diào)節(jié)智慧城市的“生物鏈”

　　當(dāng)一個城市的服務(wù)平臺可以自主的與網(wǎng)絡(luò)建立連接并能夠消化吸收數(shù)據(jù)庫中有用的信息，城市功能就可以達(dá)到一個史無前例的高度。首先，供水、排水系統(tǒng)能夠感知什么時候會下雨，并會采取相應(yīng)的應(yīng)對機制。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下，工程師正在將被動的城市供水、排水管道系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成可以主動存儲并利用水資源的系統(tǒng)，就像沙漠中的動物的組織一樣。利用互聯(lián)網(wǎng)將真實世界中的傳感器、控制裝置與云端建立連接，從而實現(xiàn)可以從任何數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)流的目的，包括天氣信息，通過這些途徑能夠保護(hù)水資源并節(jié)省投資，如果沒有虛擬的神經(jīng)系統(tǒng)，這些都是不可想象的。

　　來自Geosyntec基礎(chǔ)設(shè)施公司的首席水利工程師Marcus Quigley利用ioBridge物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司的硬件設(shè)備，正致力于解決這個問題，該公司的傳感網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，比如家庭自動感知系統(tǒng)、檢潮發(fā)聲裝置等。

　　這聽起來是一個微不足道的問題，但據(jù)美國環(huán)保署估計：美國僅僅在污水基礎(chǔ)設(shè)施的投資就達(dá)130億美元。更重要的是，在大多數(shù)的美國大城市，由于其下水道和雨水系統(tǒng)大都是一個世紀(jì)前設(shè)計的，每當(dāng)遇到下雨天氣，約超過700處地方，數(shù)以百萬加侖的污水會進(jìn)入其生活的水系。

　　這些被雨災(zāi)襲擊的城市包括紐約、底特律、波士頓、波特蘭、摩根路易、芝加哥、西雅圖、費城、華盛頓、舊金山以及許多其他城市，大部分集中在"鐵銹地帶"和新英格蘭。除了著名的洛杉磯外，幾乎每個美國城市的中心都需要一種方式來吸收而不是直接將暴雨傾瀉至下水道來防止水災(zāi)的有效途徑。那就是"高性能"的基礎(chǔ)設(shè)施--可以像生命體一樣感知周圍環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施融入進(jìn)來。Quigley說："傳統(tǒng)的建立一個城市的方式是建立你所想要的，然后盡可能盡快的擺脫水災(zāi)的困擾"。從歷史的角度來看，這就意味著改變隱藏在城市各個角落的管道系統(tǒng)是一項巨大的工程。綠色基礎(chǔ)設(shè)施試圖來控制徑流現(xiàn)場，而不是讓雨水白白的流走，通過使用能夠感知水情的系統(tǒng)以及"雨水花園"，吸收、過濾這些水，用來澆灌莊稼和人工濕地等。

　　高性能的綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過蓄水需求預(yù)測表現(xiàn)的更卓越。例如，部署在圣路易斯、新伯爾尼、北卡羅來納州的七個項目，Geosyntec綜合建筑物的雨水收集軟件系統(tǒng)，同時從互聯(lián)網(wǎng)獲取未來幾天的天氣信息，從而可以知道什么時候需要將流域中的水排出以容納即將到來的雨情。

　　在華盛頓、紐約等地區(qū)，這些項目正在如火如荼的進(jìn)行著。

　　Quigley說："我們應(yīng)該積極的、實時的來感知周圍的環(huán)境，并努力去達(dá)到特定的目標(biāo)，而不是被動的來應(yīng)對來實現(xiàn)城市的最優(yōu)控制"。

　　動態(tài)雨水收集控制系統(tǒng)允許使其存儲的水源達(dá)到最大限度，而不用擔(dān)心雨災(zāi)的襲擊。我們應(yīng)向建筑策劃者保證他們能夠隨時獲取并利用這些水源。然而將這項工程真正投入實施還需要有很長的路要走，有很多問題有待解決。

　　早期的這些類型的系統(tǒng)中，徑流管理是少數(shù)投入運行的應(yīng)用之一。

　　Quigley說："我們的愿景是能夠從網(wǎng)絡(luò)中獲取任何我們想要的信息，并整合利用，以達(dá)到實現(xiàn)城市良好運轉(zhuǎn)的目的"。

　　Geosyntec的云端基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)場的物理基礎(chǔ)設(shè)施一樣重要。Alex Bedig領(lǐng)導(dǎo)的軟件開發(fā)公司，創(chuàng)造了一種能夠處理相關(guān)輸入、發(fā)送其它控制點的指令的平臺，并且在緊急情況下從沒有失靈過。

　　Quigley說："綜合起來，這些物理的、和虛擬的系統(tǒng)具有明顯的仿生特性"。

　　這些系統(tǒng)的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)建筑功能的良好運轉(zhuǎn)?？梢哉f被動的系統(tǒng)很難實現(xiàn)最優(yōu)控制。在很多情況下，傳統(tǒng)的架構(gòu)很難做到這些。

　　在能源行業(yè)表現(xiàn)得更為明顯，因此，采用智能電網(wǎng)的動態(tài)管理理念是大有裨益的，同時實現(xiàn)可再生能源與發(fā)電領(lǐng)域的深度融合是當(dāng)務(wù)之急。智能電網(wǎng)通過調(diào)節(jié)用戶的用電需求可以達(dá)到節(jié)約能源的目的，但是這些應(yīng)用還沒有在水資源的管理中得到很好的體現(xiàn)。

　　人類總?cè)菀缀雎陨磉叺膹U物流，這是一個讓人感到遺憾的習(xí)慣，無論是其所含有的珍貴的稀土元素還是大多數(shù)美國城市的路邊堆肥，很多時候都白白的浪費掉了。水蒸發(fā)后還可以繼續(xù)循環(huán)利用。現(xiàn)在我們需要做的就是充分利用我們身邊的水資源。