关于智慧城市对于净化空气的作用分析

最新的“超本地化”空气质量监测技术，将让人们的呼吸更加轻松。

通常当城市被烟雾笼罩的时候，很多人第一反应就是整个城市遭受了污染，但情况并非总是如此。无论是豚草花粉污染还是工厂烟尘污染，一般都只会污染一个街区，其他的街区是不会受到太大影响的。

世界卫生组织的数据显示，每年大约有700万人因空气污染而过早死亡。在一项针对世界人口最密集城市的研究中发现，引发城市空气污染的最主要原因，是在运输、能源、工业和废物管理等方面不可持续的发展政策。

如今在一个城市中，空气质量监测站（AQM）一般只会分布在为数不多的几个点位进行空气采样，然后形成整个城市的空气质量指数（AQI）。因为空气质量监测站（AQM）收集到的数据非常有限，所以根本无法用于了解城市各个街区的详细情况。

基于物联网（IoT）技术和电化学传感器的新系统，正在改变空气污染的监测方式。新的空气质量监测技术，可以分析逐条街区的污染、花粉和有毒物质，并且可以根据时间和地点提供实时的数据。

在洛杉矶、北京和新德里等受空气污染较严重的城市，是否能够获得空气质量相关的最新、最准确信息，对患有肺部疾病（例如：哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)）的人群来说非常重要。

如果人们能够知道某个地区的空气污染很严重，那么他们就可以提前采取相应的预防措施，比如：佩戴呼吸面罩、选择另一条通勤路线上班、调整度假计划，甚至可以选择留在家中躲避污染。

弗吉尼亚联邦大学医学院内科和肺病副教授Catherine Grossman博士说：“人们可能会说，'我今天不会去那个有污染的地方，让自己暴露在污染的环境中。”

“原本计划去纳什维尔或路易斯维尔度假的人，可能会因为当地的环境污染情况而改去别的地方”。

过时的监测系统

罗伯特博世工程公司全球总经理Mahesh Chikodi说，能否准确的报告污染情况至关重要。目前的监测系统太过庞大，便携性和可扩展性都很差，一方面不能精确的查明污染源，另一方面也不能实现实时的数据报告。

在市政当局拿到空气污染数据时，可能已经过去2~4个小时了，监测过的区域空气质量可能也已经发生了变化。

“知道几个小时前的空气质量有什么用？”Chikodi说。

更糟糕的是，人们通常要根据所在地20英里外的空气质量数据，来决定他们是否要佩戴空气过滤面罩，英特尔智慧城市业务发展及英特尔环境监测业务部门经理Suman Sehra说。

Sehra说：“当空气质量差到一定程度时，人们就不得不带上空气过滤面罩。但这时，他们真正想知道的是他们所在地方的空气质量如何，而不是其他地方的空气质量”。

深吸一口新鲜空气

与目前覆盖了全市大面积区域的空气质量指数（AQI）测量方式不同，新的空气质量监测系统能够对城市的每一条街区，进行悬浮颗粒物（PM）、花粉、化学污染和其他有毒物质的监测。与老技术百万分之一（ppm）浓度级别的测量精度相比，这些新系统还可以测量到十亿分之一（ppb）浓度级别的污染。

博世的微气候监测系统，是通过使用智能传感器来检测空气质量的。

Chikodi说，博世的微气候监测系统（MCMS）通过连接“智能”传感器，能够以更快的速度收集和传输空气质量的相关数据，瞬间完成空气质量检测。它几秒钟内就能获得检测数据，而不用像以前那样要等上几个小时。

这些新的工具通过收集“超本地化”数据，能够为人们提供细致到街区级别的空气质量信息，以便人们能更好的规划户外活动的区域和行径路线。

例如，新系统可以建议用户走5号公路前往位于洛杉矶的工作地点，而不是走405号公路；可以建议用户去艾森豪威尔公园远足，而不是去圣安东尼奥的科曼奇了望公园；亦或是假如你此刻正在曼哈顿，那么可以建议你佩戴呼吸面具，如果你在布鲁克林则不需要佩戴。

新的空气质量系统正在全世界范围内铺开。全球污染最严重城市之一的新德里已经应用了博世的MCMS；今年早些时候，加利福尼亚州奥克兰的研究人员，在谷歌街景车辆上加装了一个快速响应污染测量平台，以准备进行进一步的研究。在芝加哥全市范围的路灯灯柱上，搭建起了一个用于监测各种污染物的传感器网络，这个是由美国能源部阿贡国家实验室研发的。

额外的监测站可以提供传统AQM站点（这些站点数量有限）所无法提供的空间环境。有了这些新增的传感器能力，现在可以通过实时空气质量警报来查明高污染地区的污染情况。

这意味着城市规划者、工厂老板、建筑工头和其他专业人员，都可以在保护工人健康、减少废气排放和符合清洁空气指导方针等方面，做出更明智的决定。甚至活动策划人员也可以参考空气质量的变化趋势，来更好的安排和规划户外活动。

传统AQM站点高达20万美元的造价，使其非常难以规模化。而博世的新MCMS站点成本只有传统AQM站点的1/20，更低的造价使得市政当局更愿意在城市中多部署安装一些这样的监测站点。

Chikodi说，由于工程师可以远程监控传感器，不在需要前往每个站点，所以它后续的持续运营成本也比较低。

更智能的生活方式

除了智能空气质量传感器之外，智慧城市还在使用实时数据、物联网以及信息通信技术，来不断改善城市基础设施和服务。

这些技术包括智慧交通、智慧照明、用于找车位的停车数据应用程序，以及智能电表。Sehra说，比如，智能空气质量监测系统可以与智慧交通系统相互协同，通过优化城镇或城市中拥堵的交通，来改善当地的空气质量。

Sehra说，“如果我是城市规划师，我可以运用这些数据来优化城市中的交通流量，”例如，在污染更严重的特定区域，把交通信号灯从红色切换为绿色，这样就可以限制和减少车辆空转所带来的废气排放。

Chikodi说， 市政当局还可以重新规划交通线路，把污染区域的车流分散出去。比如通过污染警报建议司机们把汽油车换成电动汽车，以及鼓励市民更多的选择公共交通工具出行。

Chikodi说，智能空气质量监测系统的精确性，使得市政当局能够密切跟踪工业企业排放的污染物情况。然后采取适当的减排措施来改善整体的空气质量。

Chikodi说“如果你知道了一个结果产生的原因，那么你就可以采取更有针对性的行动。任何可被衡量的东西，我们都可以进行优化。”

“超本地化”监测，只能通过一次一条街的方式，慢慢优化整体的空气质量。这对每个人来说都是非常有益的。