物聯網解決方案/創新 / 作者： 物聯之家網
水資源短缺是一個日益嚴重的問題。根據幾份聯合國報告顯示，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。這不僅限于發展中國家。事實上，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，20億人居住在面臨嚴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：基礎設施和分配系統的崩潰、污染、沖突、水系統超負荷，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生設施權利的幾個人為因素。
當水資源短缺時，污水處理系統可能會失去應有的作用，感染霍亂、傷寒和其他水傳播疾病的威脅就會激增。世界各地的生態系統正在遭受苦難。而且水價變得更加昂貴，這間接影響了各國的經濟。
物聯網有能力減輕這種令人擔憂的局面。基于傳感器、大數據和人工智能技術相結合的智能水監測和管理系統，可以為水務運營商、農民和公司提供測量、監測和控制其配水網絡以及配水質量的能力。更少的浪費、更少的消耗和更好的水質管理可以極大地改善我們保護地球資源的方式。
讓我們來看看智能水資源管理系統如何幫助解決日益嚴重的可用淡水短缺問題……
什么是智能水資源管理系統以及它們如何工作？
智能水資源管理是利用一系列物聯網技術來規劃、開發、分配和管理水資源使用的活動，這些技術旨在提高透明度，并更合理和可持續地使用這些水資源。
它適用于多個領域：農業、工業、服務業、城市……監測住宅用水量、監測水位、監測飲用水質量、監測工廠周圍河流的化學物質泄漏、跟蹤管道壓力變化或監測水族館的水質是許多有用應用的幾個例子。
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、電導率、濕度、壓力或光度傳感器）實時測量水位、流量、溫度和水質。傳感器生成的消息警報和數據通過互聯網傳輸到云服務器，在那里進行處理、分析，有時在人工智能的幫助下，發送到終端供用戶查閱。
然后，該系統可以控制和調節水資源的使用和質量。
智能水資源管理系統的 3 大好處
以下是水資源管理技術和活動的3個具體好處，以及它們如何幫助解決日益嚴重的水資源短缺問題。
1、減少水資源密集型行業中的浪費
農業、制造業或電力生產使用了大量的水資源。僅農業就占全部用水量的70%，根據聯合國糧農組織的數據，該行業浪費了大約60%的水資源。
農業生產者必須應對日益不穩定的天氣模式，這導致了更炎熱和更干燥的生長季節
實時水計量和其他應用，如智能灌溉系統或作物用水管理系統，可以幫助農民減少浪費，同時保持土壤健康、改善水資源保護并提高作物產量：
▲物聯網設備收集的水流、濕度和溫度數據，可用于訓練機器跟蹤處理過程。
▲可以分析使用土壤和光傳感器收集的數據，以推薦田間所需的水量和肥料量。
Libelium—是農業物聯網解決方案的領先公司之一。他們的裝置涵蓋廣泛的應用：水分配網絡管理、水消耗/計量、灌溉水管理、洪水/災害管理、水損耗和泄漏檢測、儲水（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，通過負責任地使用能源和自然資源，以及提高土壤肥力和保持水質來減少對環境的影響。
據Libelium計算，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，相應減少賬單，預測潛在故障并降低維護成本，同時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是另一家農業物聯網解決方案開發商，他們為南非農民開發了高度專業化的硬件和軟件解決方案，如土壤濕度探測器。這里的農民是前所未有干旱的受害者。該系統全天候監測關鍵數據，并持續記錄水位、鹽度、氧氣和植物根系發育情況。根據土壤濕度探測器提供的數據，農民可以優化作物和土壤的管理，更有效地利用水資源。
2、監測水質以對抗污染和疾病
制造業和其他人類活動可能會污染河流和地下水。用于實時監測和控制的傳感器和物聯網技術可以幫助監測和預防污染，甚至改善水質。
為此，部署了與基于人工智能的物聯網系統，以捕獲用于監測水質的標準參數：pH值、總溶解固體(TDS)——包括氧氣、氧化還原電位(ORP)或不同類型水的溫度。通過使用機器學習算法，可以訓練這些設備來預測水質、監控消毒劑的有效性或相應地調整水處理計劃。
例如，在英國，過去幾年有軍團病暴發的報告。它是由軍團菌引起的，軍團菌是一種在不受控制的水環境中生長的細菌。它通過吸入受污染的氣溶膠感染身體，并可能導致一種可能致命的肺炎。此類細菌通常存在于維護不善的人工水系統中，特別是冷卻塔或與空調和工業冷卻相關的蒸發冷凝器、公共和私人建筑的熱水和冷水系統及漩渦溫泉中。為了對抗這種疾病，Wavetrend 開發了軍團菌檢測傳感器。該傳感器通過主動監測冷熱水，并對可能導致細菌傳播的高風險溫度發出警報，以便迅速采取行動。
3、通過智能水表提高家庭用水意識
許多家庭因浪費水而感到愧疚，但他們并不知道行為的改變會給他們帶來多少好處。
大多數公用事業提供商現在都部署了智能儀表，以方便遠程監測和計費。最終用戶也可以隨時獲得這些信息，這是一個真正的激勵因素，個人消費者現在可以通過降低水費來節省開支。
Techem 是歐洲集體住宅供水和供暖計量領域的領導者。該公司創建了一個創新的智能讀取系統，用于在整個建筑內通過OMS無線連接終端用戶的公用事業儀表。這些智能讀取器通過云將每個終端的消耗和狀態信息發送到Techem數據中心，然后該數據中心自動為這些業主生成賬單。
該系統不僅提供精確和自動的監測和計費，而且還能告知居民他們的確切消費量，并隨后激勵他們減少消費。計費和消耗監測的結合可減少大約20%的供暖和用水消耗。
同樣，在飲用水稀缺的沙特阿拉伯，IoTSens開發了一個Watchmeter數據記錄器網絡，以檢測供水管道中的高頻振動，允許最終用戶使用“流動模式”來區分他們的用水量，而無需在水管上安裝在線流量計。
通過更好地管理水資源的使用，物聯網為保護我們的稀缺資源做出了廣泛貢獻。（編譯：iothome）
