當一座非洲大城市開始缺水，智慧城市建設可以做點什麼？

數旗智酷

政府轉型的數字拐杖

城市重啟的思想光圈

來源：Smart Cities World

作者：Sarah Wray

編譯：數旗智酷研究員 王姝菲

隨著全球人口的激增，對水和能源的需求預計也會隨之增長。諾基亞(Nokia)營銷及能源部門的主管大衛?克里斯托夫(David Christophe)著眼於城市在水資源管理方面面臨的新挑戰，以及一些最新的解決方案。

隨著全球人口的激增，對水和能源的需求預計也會隨之增長。水資源越來越稀缺，在世界上許多地方都需要採取開拓性的方式確保城市居民能夠獲得安全的飲用水，並為農業生產和工業使用提供充足供應——這並不是一個理論性的、前瞻性的挑戰。直到最近，預測顯示，擁有400多萬居民的南非最大的城市之一——開普敦市，其市政供水在本月開始乾涸。雖然開普敦居民、企業和政府的保護措施至少在2019年之前幫助延緩了這一進程，但形勢依然嚴峻。

水電

與此同時，水力發電作為解決當前電力需求的來源，許多城市和地區都對它有著嚴重依賴，並正在增加其用於解決可持續發展目標的用途。事實上，目前正在探索各種各樣的方案，將電力從魁北克省輸送到新英格蘭的人口密集的地區，（魁北克省是水力發電的主要產地），而新英格蘭也不是唯一一個人口密集的城市。特別是在面對日益增長的氣候不確定性時，確保這種清潔、可再生能源來源的穩定和可靠，仍然是最令人關切的問題。氣候變化導致的不規律的氣候模式也帶來了更頻繁的、往往更具破壞性的洪水事件——這一挑戰可能會因城市的快速發展而複雜化。對許多城市來說，解除這一危機是首要任務。

管理水資源是一項多維度的工作，通常會涉及到市政和地方政府與供水和電力設施的協力配合。不可避免的是，各個參與方都需要通過充分發揮智慧有效地應對這些挑戰。從歷史上看，上述過程是相當「愚蠢」的——與政府機構和公用事業的信息和通信技術(ICT)網路日益「智能」的解決方案相比。

更智能的水

例如，近年來，信息和通信技術平台已經出現，它可以使水資源分配、水力發電以及雨水和廢水管理系統更加智能。管理這些系統越來越依賴於數據和現代通信網路。這些網路的設計都以傳輸數據並支持各種新興的和遺留的關鍵應用程序為目的，而這些應用程序又可以幫助簡化操作並提高效率——以節省成本。

近年來取得顯著進展的一種方法是部署互聯網協議/多協議標籤交換(IP/MPLS)和分組微波網路，以取代舊的基於時分復用（TDM-based）的系統。這些新的基於分組的網路可以針對實用操作的需要進行定製，滿足對安全性、可靠性和彈性的嚴格要求，而它對於許多社區所依賴的這些服務尤其重要。

同樣重要的是，這些網路可以支持新的帶寬密集服務，例如對重要基礎設施的視頻監控，以及監控和數據採集(SCADA)等現有業務能力；這肯定是未來幾年的關鍵特徵之一。歷史上，每種服務都需要一個專用網路，這是一種成本高昂且效率相對較低的方法。但是，現在可以使用單一的、多服務的網路來實現這一點，並且不會降低性能。對於許多地方政府來說，這種類型的網路可以安全地用於支持各種各樣的服務，從供水和污水管理到公共安全，再到日常的IT需求。

水聯網

另一項用於加強水資源管理的技術是物聯網(IoT)。各種各樣的公用事業都在探索如何利用物聯網技術，並通過部署能夠收集信息的連接感測器來進一步深入到他們的系統中——包括字面上意思為「愚蠢」的管道(即那些只攜帶水的管道)數據。在容易發生洪水的城市，獲取有關水位的數據對降低洪水風險至關重要。感測器，通過低功耗廣域(LPWA)無線技術連接到網路，可以部署在檢修孔、雨水集水池等地。反過來，這些感測器也可以持續監測，在水位上升第一時間就提供實時警報。這些信息也可用於識別和糾正諸如泄流管道堵塞等問題，並管理諸如大壩泄洪過程，以及會直接導致風暴和污水流動的其他步驟。在最壞的情況下，這些數據也可以用於早期預警系統，以提醒疏散處於危險的社區——幫助減少潛在的生命損失。

類似的方法也可以用於幫助減少水資源的損失和浪費——美國城市中大約14%到18%的水供應，這是由老化和漏水的管道、不準確的水表和破損的自來水總管道造成的。為了更快地識別這些泄漏源，並提供快速糾正措施所需信息，感測器可以部署在供水系統中。雖然這種方法一次只能節省幾滴水，但在整個水資源分配系統中，節省下來的費用是相當可觀的；尤其是在乾旱頻繁的城市。在某些情況下，這甚至可能幫助避免實施更嚴格的用水限制。

智能水管理

當然，先進的通訊網路不能取代對日益惡化的水基礎設施的審慎改造。但是，他們能做的有助於確保用於管理分配、發電和防洪的供水系統儘可能有效地工作，以提供所需信息來迅速地緩解問題，而且，新應用程序的能力也能確保這一重要資源的安全。支持將城市水基礎設施的網路智能化將是一個明智的舉措，尤其當這些城市的其他方面變得「更智慧」時。

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