水是維持生命最重要的自然資源??煽康那鍧嵥垂┙o是人類(lèi)生存、經(jīng)濟運行和維持政治穩定的基礎。但是,全球大多數人口依然難以獲得清潔的水源。聯(lián)合國的數據估計,全球85%的人口生活在世界最干旱的地區,約7.83億人無(wú)法獲得清潔的水源,近25億人缺少必要的環(huán)境衛生條件。
我們對清潔水源的需求使供水的壓力與日俱增,氣候變化將使這一挑戰更加嚴峻。因此,智慧水管理在保護水供給的質(zhì)量和持續性方面將發(fā)揮重要作用,以保障食品安全、促進(jìn)可持續農業(yè)發(fā)展、水力發(fā)電和其他維持人類(lèi)生活的經(jīng)濟活動(dòng)。
水資源管理不當
水資源管理不當是比供水更嚴重的問(wèn)題。傳統的水管理措施僅僅基于供水、儲量和質(zhì)量的控制和監測機制。過(guò)去的水管理生態(tài)系統由單獨的“單元”組成,負責水資源管理的部門(mén)在某種程度上與其潛在的沖擊和影響存在隔離。
隨著(zhù)信息通信技術(shù)(ICT)在水管理中發(fā)揮日漸重要的作用,水管理的效率和效果似乎將得到保證,但事實(shí)并非如此。“智慧”自動(dòng)化技術(shù)或計算機化系統本身不能保證智慧水管理的效果。這些創(chuàng )新是智慧水管理的重要組成部分,但若能將這些創(chuàng )新作為智慧水管理有機系統的一部分進(jìn)行部署和管理,整體效果將會(huì )大幅提升。
當前的挑戰是如何整合傳統上獨立的水管理系統組件。智慧水管理的目標是為水管理的所有利益相關(guān)方提供通用的決策機制,ICT將是實(shí)現這一目標的必要工具。
什么是智慧水管理?
智慧水管理將發(fā)揮所有水管理利益相關(guān)方的參與作用和知識,利用多樣化的ICT資源和基礎設施建設水管理系統,在水生態(tài)環(huán)境開(kāi)發(fā)上不會(huì )影響到社會(huì )、經(jīng)濟或環(huán)境的可持續發(fā)展。
通過(guò)提高水資源供給、管理和分配的效率,ICT在智慧水管理中將發(fā)揮核心作用。
從ICT角度看,智慧水管理可視為涉及水管理各方面的一整套技術(shù)、服務(wù)、基礎設施和通信功能。
國際電聯(lián)電信標準化部門(mén)(ITU-T)關(guān)于智慧水管理的技術(shù)報告是ITU-T智慧可持續城市焦點(diǎn)組的最終成果文件。焦點(diǎn)組提供了開(kāi)放的同行學(xué)習平臺,指導城市領(lǐng)導人實(shí)施城鎮發(fā)展總體規劃,總結了制定21項技術(shù)報告和規范的活動(dòng)。技術(shù)報告和規范有力地推動(dòng)了ITU-T物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市第20研究組的國際標準化工作。
焦點(diǎn)組關(guān)于“城市智慧水管理”的技術(shù)報告為決策者概述了在城鎮背景下,與智慧水管理系統的有效設計和實(shí)施相關(guān)的主要技術(shù)考慮因素。
報告突出了ICT如何推動(dòng)綜合水管理系統的運行,即在最大程度上利用現有基礎設施,同時(shí)為將來(lái)的創(chuàng )新進(jìn)行鋪墊。
智慧水管理系統的技術(shù)將執行以下任務(wù)。
利益相關(guān)方管理:在實(shí)現智慧、以消費為導向的水資源使用上,為所有利益相關(guān)方提供具體信息,最大程度降低成本,提高經(jīng)濟和環(huán)境效率。
污染和水質(zhì)量控制:防治污染,測試水質(zhì)及控制污水處理。
緊急情況預防和監測:預防洪水和其他與水相關(guān)的災害,包括盡可能快速地應對災害。
經(jīng)濟和金融管理:管理與水資源使用相關(guān)的價(jià)格、稅費和計費系統。
信息管理:多源實(shí)時(shí)數據獲取,以云計算為導向。
智慧水分配:先進(jìn)信息管理系統(包含智慧水管或資源定位等創(chuàng )新)提供與水網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)相關(guān)的信息,從而以更加快速和可控的方式做出決定,采取應對行動(dòng),為必要的情況分配資源,在可行的條件下節約資源。
鑒于ICT的飛速創(chuàng )新,適用于智慧水管理的ICT解決方案將不斷涌現。這些解決方案已經(jīng)包括了基于大眾資源的應用,用于報告與水相關(guān)的事件、風(fēng)險和需求;頂層管理平臺;地理信息系統;大數據分析;物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)和應用;用于利益相關(guān)方合作和參與的ICT工具。
需要哪些政策創(chuàng )新?
目前,許多管理機構并沒(méi)有采用整體的決策機制,因此未能考慮決策對有限水資源質(zhì)量和儲量的影響,21世紀的政策制定者應在決策程序中將水資源方面的問(wèn)題作為主要考量因素。
ITU-T關(guān)于這一主題的技術(shù)報告為利益相關(guān)方提供了一整套明確的行動(dòng),從而實(shí)現城市的智慧水管理。
智慧水管理利用ICT實(shí)現三大主要目標:水資源的協(xié)調管理和分配;加強環(huán)境保護;可持續經(jīng)濟發(fā)展和提供公共服務(wù)。
標準化是實(shí)現這些目標的必要條件。標準規定了ICT開(kāi)發(fā)或實(shí)施時(shí)適用標準和指南的一致性;為所需技術(shù)規格、質(zhì)量水平、性能和可靠性提供通用的參考。執行統一的標準將確保智慧水管理所需ICT解決方案在開(kāi)放和操作上保持連貫性。
實(shí)施標準的時(shí)機非常重要。過(guò)早要求執行標準會(huì )對創(chuàng )新造成不必要的限制,但若時(shí)機合適,能夠為創(chuàng )新提供共同的基礎,將新技術(shù)的附加值最大化。規劃完善的標準實(shí)施戰略能夠作為風(fēng)險管理框架和技術(shù)實(shí)施路線(xiàn)圖,促進(jìn)智慧水管理計劃和項目的有效執行。
確保智慧水管理ICT解決方案的互操作性應是另一個(gè)重要的設計目標。若解決方案不具有互操作性,效率將大打折扣,特別是對于企業(yè)聯(lián)網(wǎng)。政策制定者應利用標準的完善性能,改善互操作性。
旨在促進(jìn)智慧水管理的政策應鼓勵標準和技術(shù)在應用中的一致性。所有利益相關(guān)方應合作制定此類(lèi)政策,以及基礎標準和技術(shù)戰略。所有負責運營(yíng)的利益相關(guān)方的合作在建設智慧水管理綜合系統中將發(fā)揮重要作用。