微气候系统简化了大气污染监测
他们说,“怎样测量?通过什么方式测量?”在空气质量检测领域,人们需要更快的速度。据世界卫生组织统计,2012 年有 700 万人死于空气污染,这使得空气污染成为世界上最大的环境健康风险因素。到 2050 年,全世界将有 66% 的人口居住在城市。随着人口密度的不断增加,这一问题只会越来越严重。鉴于形势紧急,城市规划人员需要采用更好的空气质量监测手段。特别是,实时监控可警告城市居民、实行交通管制、分析趋势并实施修复工作。在一项著名的三日研究案例中,爱尔兰都柏林市配备了 30 辆带有监视器的自行车,并追踪了二氧化碳、一氧化碳、香烟烟雾和空气颗粒物的数据。然而,更大范围的研究需要更加可靠、可扩展、安全和高效的方法。但迄今为止,大规模方法体积庞大、价格昂贵、难以部署,并且消耗太多的能源,同时缺乏关键的后端分析来提供行动情报。正是得益于物联网 (IoT) 的创新,这种情况正在迅速发生改变。一个小盒子便具有全部监控、通信和分析功能,而盒子只占当前系统的一小部分。
微型监测,大有裨益
在空气质量监测的创新程度方面,有一个富有吸引力的案例:Bosch 基于物联网的微型气候检测系统 (MCMS),如图 1 所示。系统尺寸为 30 x 25 x 15 厘米,仅重 4 公斤。借助 Bosch 传感器和板载 Intel® Quark™ SoC,该系统能对二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮和臭氧进行监测和分析。传感器可以根据需要接入和拔出。
MCMS 的核心功能就是在感应点提供分析,而不必将数据传回云端。例如,可以设置污染限制条件,只有严重偏离限制条件才需要发送至云端。这样既节省了电力,又节省了昂贵的带宽。除了污染物之外,MCMS 还能监测温度、相对湿度、光线(包括紫外线)、声音和气压。内置的数据安全功能可通过可信的方式从所有设备传输数据,并且提供了强大的保护手段来防范篡改。MCMS 的结构非常坚固、灵活,允许进行无线 (OTA) 更新,从而最大限度地减少实体操作。它还配备了必需的 API,用于集成到本地软件解决方案。这样一来,与其他选项相比,MCMS 的空间覆盖范围提高了 10 到 20 倍,物理尺寸缩小了 20 倍,成本降低了 10 倍(基于 Bosch 内部数据)。借助这些指标,监测和行动情报将结合在一起,降低高度密集化对健康的影响。这种可能性将会增加。