微氣候監控讓您享有潔淨空氣

June 19, 2018 John P. Mello Jr.

全世界 70 億人口中有超過百分之 95 都生活在空氣不良的地區。要解決這個問題,市政當局需要關於汙染源的資料導向洞見,而這得用到複雜精密的空氣品質監測系統。有了智慧型空氣品質分析儀構成的區域網路,政府就能精確檢視空汙問題發生的時間與地點,並擬定解決策略。但這向來知易行難。以往的空氣品質監測解決方案龐大笨重,購買與維護都要價高昂,實務上也無法大量採用來廣泛部署。除此之外,這些解決方案無法提供關鍵分析,將汙染的原因與影響連結在一起。Robert Bosch Engineering 總經理 Mahesh A. Chikodi 說:「傳統的空氣品質分析儀是黃金標準配備,但它們龐大的體積也有缺點。這些設備要價高昂,而且無法擴充。傳統分析儀的耗電量太高,而且缺乏關鍵後端分析功能來提供可據以行動的情報。」

更高的性價比

幸好這種慣例方法現在已經有替代方案。全新技術能讓空氣品質監測系統不管在體積或是價格上,都僅為傳統監測站的幾分之一(圖 1)

圖 1. 傳統監測站笨重而昂貴,現代化系統則小巧又具成本效益。(左邊是 Wikimedia 的 Chixoy,右邊是 Bosch)

舉例來說,與傳統環境觀測站相比Bosch Climo 監測系統的資料收集範圍增加 10 到 20 倍,體積縮小 100 倍,成本則減少 10 倍。這些現代化空氣品質監測系統具備容易更換的感測器,能夠遠端更新軟體,耗電量也更低,因此在生命週期維護方面同樣更具成本效益。成本降低的意義在於,原本對要價昂貴的傳統系統望之卻步的組織現在也能夠為他們的社區帶來潔淨的空氣。此外,現代化設備也比舊型系統更容易部署,相關花費更低,實務上還能根據需求重複部署。更重要的是,這些新系統可提供空氣品質觀察員所需的分析功能,讓他們能即時處理問題。運用物聯網技術的遠端感測技術與重大的技術進步,能協助整合環境科學、工程與 IT 應用程式,以便透過持續監測排放情況的方式減少汙染。這些功能可為汙染監管機構帶來許多優點,包括:

  • 更聰明的空氣品質監測方式。透過高精準度的感測器進行微氣候監測,提供政府官員 24 小時全天候的品質資料。這樣他們就能發布當地或地區性的警告和警示。
  • 根據環境空氣品質,向電腦、平板電腦與智慧型手機傳送即時警示與通知。根據空汙程度、溫度、濕度與噪音等級等多項參數提供建議。
  • 更聰明的活動排程。學區與雇主能根據鄰近地區的空氣品質狀況,提供學生與職員理想的戶外活動時間。
  • 更聰明的職員安全。 公司與業界能擁有所需資訊以符合空汙法規與職員安全要求。感測器能持續監測工作場所中的灰塵排放與有毒氣體,而這些資料也能與職員安全和追蹤系統互相整合。

結合邊緣與雲端運算

Bosch Climo 充分展現這些可能性的強大威力。這項端對端空氣品質管理解決方案是利用 Intel® 技術打造,包含分析功能、資料管理、視覺化軟體與高精確度環境感測模組(圖 2)

圖 2. Bosch Climo 結合 Intel® 物聯網平台與 Bosch 雲端基礎架構。(資料來源:Bosch)

由於具備這些功能,Bosch Climo 可提供正確的脈絡資訊,進而改善決策能力。分析與演算法可衍生出有用的空氣品質遙測資料,系統也能輕易整合 API,包括當地空氣品質指標 (AQI) 準則。系統使用可現場更換的感測器,能以十億分之一為單位,測量懸浮微粒與一氧化碳 (CO)、二氧化硫 (SO2)、一氧化氮 (NO) 與二氧化氮 (NO2) 的濃度。精確度對小型監測裝置而言至關重要。其他小型的空氣品質監測儀通常只能以百萬分之一為單位進行測量。Bosch Climo 也能監測並測量環境參數(環境溫度、相對濕度、聲音與光照),而且內建無線支援,可供感測器與雲端網路使用。整組儀器也受到堅固外殼的保護,抗塵抗水,可在戶外使用。傳統觀測站是把收集到的資料批次上傳到雲端,但 Bosch Climo 觀測站可直接就地處理資料。Chikodi 解釋:「儀器本身就能直接處理資料,讓您可以根據邊緣運算的結果做出決策。」

系統結合邊緣與雲端運算,因此能夠在正確的地點與時機收集並分析資料。這項方法能將所需的網路流量與耗電量降到最低,同時又能確保持續監測空氣品質不間斷,而汙染管理員也能在情況許可時立刻收到警示。系統也會保護資料。從網路中移除資料時,資料會受到內建的傳輸協定(由 Intel Security 提供技術支援)保護,能夠避免受到竄改或人為錯誤的影響。Bosch 在使用上以方便管理為優先。智慧型邊緣功能可簡化部署、維修服務,以及整合現行基礎架構的程序。無線 (OTA) 功能可進行 24 小時全天候的即時監測,減少物理干預,並消除停機時間。此外,系統部署、維修服務及整合現行基礎架構等作業全都相當簡便,能使部署與監測工作變得更加輕鬆。

工欲善其事,必先利其器

現代化的空氣汙染監測系統使用邊緣運算與雲端分析,可提供汙染控制人員前所未有的空氣品質監測功能,即時、低成本且高度在地化。系統能提供關鍵分析,將汙染的原因與影響連結在一起,而這是許多現行空氣品質管理系統都做不到的。此外,系統也能即時提供精確資料、根據時間與地點做出的趨勢分析、容易使用的資料收集工具、深入的後端分析資料,以及低成本的導入功能。

作者簡介

John P. Mello Jr.

John Mello is freelance writer and editor specializing in business and technology subjects, including consumer electronics, business computing and cyber security.​ His work has appeared in the Boston Globe, Boston Herald, TechNewsWorld, E-Commerce Times, CSO Online, CIO and CFO magazines. He is also former managing editor of the Boston Business Journal and Boston Phoenix.

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