最新的“超本地化”空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，將讓人們的呼吸更加輕松。
通常當(dāng)城市被煙霧籠罩的時候，很多人第一反應(yīng)就是整個城市遭受了污染，但情況并非總是如此。無論是豚草花粉污染還是工廠煙塵污染，一般都只會污染一個街區(qū)，其他的街區(qū)是不會受到太大影響的。
世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，每年大約有700萬人因空氣污染而過早死亡。在一項(xiàng)針對世界人口最密集城市的研究中發(fā)現(xiàn)，引發(fā)城市空氣污染的最主要原因，是在運(yùn)輸、能源、工業(yè)和廢物管理等方面不可持續(xù)的發(fā)展政策。
如今在一個城市中，空氣質(zhì)量監(jiān)測站（AQM）一般只會分布在為數(shù)不多的幾個點(diǎn)位進(jìn)行空氣采樣，然后形成整個城市的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）。因?yàn)榭諝赓|(zhì)量監(jiān)測站（AQM）收集到的數(shù)據(jù)非常有限，所以根本無法用于了解城市各個街區(qū)的詳細(xì)情況。
基于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)和電化學(xué)傳感器的新系統(tǒng)，正在改變空氣污染的監(jiān)測方式。新的空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，可以分析逐條街區(qū)的污染、花粉和有毒物質(zhì)，并且可以根據(jù)時間和地點(diǎn)提供實(shí)時的數(shù)據(jù)。
在洛杉磯、北京和新德里等受空氣污染較嚴(yán)重的城市，是否能夠獲得空氣質(zhì)量相關(guān)的最新、最準(zhǔn)確信息，對患有肺部疾?。ɡ纾合吐宰枞苑尾?COPD)）的人群來說非常重要。
如果人們能夠知道某個地區(qū)的空氣污染很嚴(yán)重，那么他們就可以提前采取相應(yīng)的預(yù)防措施，比如：佩戴呼吸面罩、選擇另一條通勤路線上班、調(diào)整度假計(jì)劃，甚至可以選擇留在家中躲避污染。
弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)醫(yī)學(xué)院內(nèi)科和肺病副教授Catherine Grossman博士說：“人們可能會說，’我今天不會去那個有污染的地方，讓自己暴露在污染的環(huán)境中。”
“原本計(jì)劃去納什維爾或路易斯維爾度假的人，可能會因?yàn)楫?dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染情況而改去別的地方”。
過時的監(jiān)測系統(tǒng)
羅伯特博世工程公司全球總經(jīng)理Mahesh Chikodi說，能否準(zhǔn)確的報(bào)告污染情況至關(guān)重要。目前的監(jiān)測系統(tǒng)太過龐大，便攜性和可擴(kuò)展性都很差，一方面不能精確的查明污染源，另一方面也不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時的數(shù)據(jù)報(bào)告。
在市政當(dāng)局拿到空氣污染數(shù)據(jù)時，可能已經(jīng)過去2~4個小時了，監(jiān)測過的區(qū)域空氣質(zhì)量可能也已經(jīng)發(fā)生了變化。
“知道幾個小時前的空氣質(zhì)量有什么用？”Chikodi說。
更糟糕的是，人們通常要根據(jù)所在地20英里外的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，來決定他們是否要佩戴空氣過濾面罩，英特爾智慧城市業(yè)務(wù)發(fā)展及英特爾環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)部門經(jīng)理Suman Sehra說。
Sehra說：“當(dāng)空氣質(zhì)量差到一定程度時，人們就不得不帶上空氣過濾面罩。但這時，他們真正想知道的是他們所在地方的空氣質(zhì)量如何，而不是其他地方的空氣質(zhì)量”。
深吸一口新鮮空氣
與目前覆蓋了全市大面積區(qū)域的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）測量方式不同，新的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)Τ鞘械拿恳粭l街區(qū)，進(jìn)行懸浮顆粒物（PM）、花粉、化學(xué)污染和其他有毒物質(zhì)的監(jiān)測。與老技術(shù)百萬分之一（ppm）濃度級別的測量精度相比，這些新系統(tǒng)還可以測量到十億分之一（ppb）濃度級別的污染。
博世的微氣候監(jiān)測系統(tǒng)，是通過使用智能傳感器來檢測空氣質(zhì)量的。
Chikodi說，博世的微氣候監(jiān)測系統(tǒng)（MCMS）通過連接“智能”傳感器，能夠以更快的速度收集和傳輸空氣質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，瞬間完成空氣質(zhì)量檢測。它幾秒鐘內(nèi)就能獲得檢測數(shù)據(jù)，而不用像以前那樣要等上幾個小時。
這些新的工具通過收集“超本地化”數(shù)據(jù)，能夠?yàn)槿藗兲峁┘?xì)致到街區(qū)級別的空氣質(zhì)量信息，以便人們能更好的規(guī)劃戶外活動的區(qū)域和行徑路線。
例如，新系統(tǒng)可以建議用戶走5號公路前往位于洛杉磯的工作地點(diǎn)，而不是走405號公路；可以建議用戶去艾森豪威爾公園遠(yuǎn)足，而不是去圣安東尼奧的科曼奇了望公園；亦或是假如你此刻正在曼哈頓，那么可以建議你佩戴呼吸面具，如果你在布魯克林則不需要佩戴。
新的空氣質(zhì)量系統(tǒng)正在全世界范圍內(nèi)鋪開。全球污染最嚴(yán)重城市之一的新德里已經(jīng)應(yīng)用了博世的MCMS；今年早些時候，加利福尼亞州奧克蘭的研究人員，在谷歌街景車輛上加裝了一個快速響應(yīng)污染測量平臺，以準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)一步的研究。在芝加哥全市范圍的路燈燈柱上，搭建起了一個用于監(jiān)測各種污染物的傳感器網(wǎng)絡(luò)，這個是由美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的。
額外的監(jiān)測站可以提供傳統(tǒng)AQM站點(diǎn)（這些站點(diǎn)數(shù)量有限）所無法提供的空間環(huán)境。有了這些新增的傳感器能力，現(xiàn)在可以通過實(shí)時空氣質(zhì)量警報(bào)來查明高污染地區(qū)的污染情況。
這意味著城市規(guī)劃者、工廠老板、建筑工頭和其他專業(yè)人員，都可以在保護(hù)工人健康、減少廢氣排放和符合清潔空氣指導(dǎo)方針等方面，做出更明智的決定。甚至活動策劃人員也可以參考空氣質(zhì)量的變化趨勢，來更好的安排和規(guī)劃戶外活動。
傳統(tǒng)AQM站點(diǎn)高達(dá)20萬美元的造價(jià)，使其非常難以規(guī)模化。而博世的新MCMS站點(diǎn)成本只有傳統(tǒng)AQM站點(diǎn)的1/20，更低的造價(jià)使得市政當(dāng)局更愿意在城市中多部署安裝一些這樣的監(jiān)測站點(diǎn)。
Chikodi說，由于工程師可以遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器，不在需要前往每個站點(diǎn)，所以它后續(xù)的持續(xù)運(yùn)營成本也比較低。
更智能的生活方式
除了智能空氣質(zhì)量傳感器之外，智慧城市還在使用實(shí)時數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及信息通信技術(shù)，來不斷改善城市基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)。
這些技術(shù)包括智慧交通、智慧照明、用于找車位的停車數(shù)據(jù)應(yīng)用程序，以及智能電表。Sehra說，比如，智能空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)可以與智慧交通系統(tǒng)相互協(xié)同，通過優(yōu)化城鎮(zhèn)或城市中擁堵的交通，來改善當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量。
Sehra說，“如果我是城市規(guī)劃師，我可以運(yùn)用這些數(shù)據(jù)來優(yōu)化城市中的交通流量，”例如，在污染更嚴(yán)重的特定區(qū)域，把交通信號燈從紅色切換為綠色，這樣就可以限制和減少車輛空轉(zhuǎn)所帶來的廢氣排放。
Chikodi說， 市政當(dāng)局還可以重新規(guī)劃交通線路，把污染區(qū)域的車流分散出去。比如通過污染警報(bào)建議司機(jī)們把汽油車換成電動汽車，以及鼓勵市民更多的選擇公共交通工具出行。
Chikodi說，智能空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的精確性，使得市政當(dāng)局能夠密切跟蹤工業(yè)企業(yè)排放的污染物情況。然后采取適當(dāng)?shù)臏p排措施來改善整體的空氣質(zhì)量。
Chikodi說“如果你知道了一個結(jié)果產(chǎn)生的原因，那么你就可以采取更有針對性的行動。任何可被衡量的東西，我們都可以進(jìn)行優(yōu)化。”
“超本地化”監(jiān)測，只能通過一次一條街的方式，慢慢優(yōu)化整體的空氣質(zhì)量。這對每個人來說都是非常有益的。
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