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物联网:力推低碳经济

木马童年 2018-10-12 20:15 73 0

2009年以来,在经济和信息技术两个不同的领域产生了两个热点话题,引起人们的普遍关注,一是低碳经济,二是物联网。两者虽然是不同的领域,却有着必然的联系。物联网作为信息化的一种新的技术手段,可以通过对物质世 ...

2009年以来,在经济和信息技术两个不同的领域产生了两个热点话题,引起人们的普遍关注,一是低碳经济,二是物联网。两者虽然是不同的领域,却有着必然的联系。物联网作为信息化的一种新的技术手段,可以通过对物质世界的感知和智能管理,发挥降低能耗、节约资源和提高效率的作用,因而成为发展低碳经济的得力工具。中国电信作为一个负责任的国有通信企业,积极采取措施,一方面在本企业开展节能降耗;另一方面,利用通信网络的能力和信息技术的创新,与相关行业合作,不断探索,充分发挥信息技术特别是物联网在低碳经济中的作用。

“低碳”(lowcarbon)是指较低的温室气体(二氧化碳为主)排放。低碳经济是指在可持续发展的理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少对煤炭、石油等高碳能源的消耗,减少温室气体排放,实现经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济的实质是实现低能耗、低污染、低排放的经济发展模式,已经成为发达国家在后工业化时代关注可持续发展的共同选择。美、欧、日等发达国家和地区都相继通过法案,提出旨在减排的国家目标和管理措施。联合国也确定2008年“世界环境日”的主题为“转变传统观念,推行低碳经济”,并在2008年~2009年连续召开世界气候大会,谋求世界各国在发展低碳经济上达成共识。

我国是发展中大国,经济发展过分依赖于能源资源的消耗,导致碳排放总量不断增加、环境污染日益加重,已经严重影响到经济增长的质量和发展的可持续性,因此我国发展低碳经济显得格外迫切。2009年12月18日,中国政府在哥本哈根会议上第一次对全世界公开承诺量化减排指标,决定到2020年单位国内生产总值温室气体排放量比2005年下降40%~45%。要实现这一目标,必须借助于新的技术手段和创新管理方式。

物联网利用二维码、RFID、各类传感器等设备,通过互联网等各类异构网络,获取现实世界无处不在的信息,实现机器与机器之间、机器与人之间高效的信息交互方式,支持高智能的信息化应用,最终实现智能ICT基础设施与物理基础设施的全面融合。物联网推动低碳经济主要体现在三个方面。

首先是物质世界的信息数字化。这包括对信息和数据的采集获取,然后通过数模转换技术将物质世界丰富多彩的信息转变成为可以电子传输的“0”、“1”信号,最后通过有线、无线网络对数字信号进行传送与存储等。通过传感器、RFID等物联网技术可以随时随地获取信息,极大地丰富了人们观察世界的手段和方式,节省了人力和设备投入,提高了经济效率。例如,对山体滑坡的监控就是一种典型的物联网应用,通过在山体上安装传感器和通信模块,可以把山体发生物理位移变动的状态数据及时准确地传送到国土或灾害管理部门的主机上,进行数据的统计分析和对比,从而对滑坡自然现象作出预报并采取应对措施。物联网实现的对物质世界的信息数字化过程,不仅扩展了人类对自然界的认识,也大大降低了获取和传递信息的能耗。

其次是对物体控制的远程化。物联网技术借助互联网和现代通信网的泛在化,对物体的控制可跨地域达到任何有需求的地方,包括后台计算机系统与前端数字终端的双向互动、远程通信、自动控制等技术的融合和应用。远程控制类的应用更能体现节能减排的功效,更适用于点多面广、资产分布广泛的部门,特别是对于油田、矿山、海岛、偏远地区等地广人稀地区的设施的数据采集,如石油采油机、电力设施、野外移动基站、灯塔、公路设施、农业等。这类应用同样因为节省大量人力和资源投入而有效减少了碳排放。例如数字油田的采油系统,通过在采油机上安装的传感器对油井的温度、压力、出油、注水以及井区环境进行实时检测并实现自动控制,不仅从前端机传送出大量感知到的数据,还能对油井运行状态进行遥控,简化了人工操作的繁杂流程。

再次是对物质世界的管理智能化。智能化管理通过云计算或软件技术对大量庞杂的数据进行分析和模拟,最终得出智能化的解决方案并自动控制实施,提高了决策效率和精准程度,避免大量资源的无效耗费,从而达到节能减排的效果。比如智能交通中的动态汽车流量预测和行进路线规划;运用智能管理技术指挥城市交通,指导每一辆车在交通繁忙时都能及时获得最佳行进路线,最大限度地减少路面行驶时间,从而减少油耗和尾气排放量。

物联网的本质是信息技术应用泛在化。对于任何物体,在任何地点、在任何时间都可以用互联网的方式连接,将他们纳入人类的管理范畴。物联网的泛在化性质为低碳经济发展提供了强有力的支撑。通过物联网在智能交通、智能电网、智能建筑、智能家居、智能环保、智能农业、移动电子商务等多个方面的应用,人类将能够借助物联网以更加精细和动态的方式管理生产生活,从而推动低碳经济的发展。现阶段,中国电信在九大领域开发的物联网应用,为低碳经济的发展作出了较大的贡献。

智能交通

实现低碳出行将物联网技术应用于交通系统,比较典型的应用是流量监测、不停车收费系统(ETC系统)、车辆监控、停车位和车联网等。

交通流量监控:通过埋藏在城市主干道路口的成千上万个检测线圈,定时收集和感知区域内车辆的速度、车距、道路占有率等信息,从而为路口交通信号控制提供精确的输入信息。通过给终端节点安装温湿度、光照度、气体检测等多种传感器,还可以进行路面状况、能见度、车辆尾气污染等检测。系统的自动化大大减少了交管部门的人力投入,提高了道路通行能力。据研究,当道路不畅时,驾驶者需要频繁地踩油门踩刹车,而每次加减速的燃油消耗是平常耗油的3倍。如果我们将平均车速由每小时20公里提高到每小时30~40公里,平均油耗可以降低20%~40%。

ETC系统:车辆在通过收费站时,通过车载RFID标签实现车辆识别、信息写入(入口)并自动从预先绑定的IC储值卡或银行账户上扣除相应资金(出口)。据测算,使用ETC通过高速公路收费道口时,单车油耗和尾气排放可以降低约50%,同时道口通行能力提升4~6倍。如果以一位车主每周使用ETC车道20次(入口和出口各10次)计算,每年可节省时间约14小时。同样以一位车主每周使用ETC车道20次计算,每年则可节油约15.3升。以上这些数据都是ETC实现低碳减排、绿色通行的最好证明。

智能停车位管理系统:根据IBM的估算,在美国洛杉矶的一个普通社区,居民每天上下班都要找车位,每年全市车辆为此所绕行的道路可以绕地球38圈,由此可想所耗费的汽油和能源是多么巨大。而物联网则能很好地解决这一问题。利用物联网技术对停车场车位进行动态监控,每停进一辆车,停车场内的传感器通过超声波、摄像或者地感震动方式将车位占用信息及时反馈到公共停车智能管理平台,显示当前的停车位数量。市民可以通过手机或电脑实时了解目的地车位情况,选择出行方式和地点,从而大大减少能耗和碳排放。中国电信已在广东省东莞市推出了相应的应用。

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