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物联网周刊（第 3 期）：物联网与可持续发展

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阿基米东
阿基米东
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本周刊开源（GitHub：getiot/iotweekly），欢迎共创。

封面图​

在美丽的自然景观中生产可再生绿色能源的风力涡轮机（via）

行业动态​

1、GitHub 发布 2021 年度 Octoverse 报告

每年，GitHub 都会分析来自数百万开发人员和存储库的数据，分享工作习惯、生产力和整体职业满意度的趋势，生成一份名为 Octoverse 的报告。

最近，GitHub 发布了最新的 2021 年度 Octoverse 报告，数据来自 GitHub 上超过 400 万个仓库，以及 12000 名受访开发者，深入研究了关于代码交付、文档创建和社区维护三个方面。

报告展示了很多有趣的数据，比如：

  • GitHub 开发者数量达到了 7300 万，今年新增用户人数为 1600 万；
  • GitHub 上的中国开发者已超过 755 万，今年新增近 103 万；
  • 今年新增 6100 万个存储库和 1.7 亿个 PR（Pull Request）合并；
  • 全球财富 100 强公司中，近 84% 的公司在使用 GitHub Enterprise；

JavaScript 依然是 GitHub 上最受欢迎的语言，其次是近年来随着数据分析和人工智能火爆的 Python，而 C 语言今年则被 Shell 超越，跌至第 9 位。

报告显示，在疫情之前，受访的开发人员中有 41% 在办公室工作，但现在仅有 10.7% 的人愿意回到办公室工作。47.6% 的受访者更倾向于混合办公，即兼具公司办公与远程办公，还有 38.8% 的人则选择完全接受远程办公。也许在 IT 行业，混合办公和远程办公会成为一种趋势。

报告还指出，只有一个审阅者的项目中的拉取请求通常会在工作日的 8 小时内合并。每增加一个审阅者，一天内合并的几率就会平均降低 17%。为了实现质量和速度的平衡，报告建议在开源存储库中分配不超过三名审阅者。

另一方面，借助良好的文档，开发人员的工作效率提高了 55%。README、issue 和周到的贡献指南都有助于制作高质量的文档；建议企业也可以通过构建强大的内部文档和内部资源社区来支持其团队的工作。同样，使用行为准则的存储库也更有可能吸引新人和贡献者。

2、新加坡开发出单翼无人机

《大众科学》（popsci）杂志11月18日报道，受翅果种子的启发，新加坡科技设计大学（SUTD）的一个团队研制了一款名为 F-SAM 的单翼无人机。这款无人机通过螺旋桨驱动单个机翼使其自转产生升力，其设计灵感来源于翅果的种子下落时会旋转并飞行。该项目参与人员表示单翼无人机将来或可用来散布传感器。

3、进博会“无中生有”的新奇产品

第四届中国国际进口博览会上，来自以色列的农业技术公司 Vertical Field 带来了城市垂直农场，室内种植采用土壤为基础的平台，仅需很少的空间就能实现，比传统农业使用更少的土壤和水（可以减少 90% 的用水）。据介绍，垂直农场的作物在受控条件下生长，无需使用化学农药或肥料，不受季节或天气影响，可保证全年产量与品质，以高竞争力的价格出售在地最新鲜的农产品供都市居民购买。

同样来自以色列的科技企业沃特金（Watergen）带来了神奇的“空气制水机”，它可以从空气中获得水，解决干旱地区饮水问题。

一家名为 Reasonance 的初创公司推出一款完全无线（使用无线充电系统，不需要任何电线即可为电视提供持续电源）的40英寸电视，功率为120W。Reasonance 称这是一项全新的技术，不同于已知的所有无线输电方式。它基于经典磁共振，但将其提升至更先进的水平。凭借获得专利的传输系统配置，它在功率、效率、传输距离和设计自由度方面都可拥有高性能。

Reasonance 目前还拥有其他无线充电产品，例如无线充电滑板车和无线充电电动汽车。希望使没有电线的未来成为可能。

本期话题​

物联网与可持续发展

物联网（IoT）在过去几年得到了快速的发展，IHS 估计到 2025 年将有 754 亿台联网设备。除了人们容易接触到的智能家居和智慧办公等场景，物联网也在推动第四次工业革命（4IR），并从根本上改变组织实现可持续发展目标的方式。

世界经济论坛（WEF）曾在2018年发布了一份《物联网可持续发展指南》。该研究表明，有 84% 的物联网用例已解决或可能解决联合国的可持续发展目标。可见，物联网对可持续发展的影响相当重要。

尽管物联网没有直接与清洁技术（比如清洁能源、污染治理）相关联，但在推动改善组织在各种流程和发展中的可持续性方面，各种物联网解决方案为行业提供了巨大的可能性。为了更好地了解联网设备如何帮助创造一个更美好的世界，下面让我们一起看看一些具有前景的可持续发展物联网应用案例。

智慧农业​

世界经济论坛将水资源短缺列为未来十年潜在影响最大的全球风险之一。今天，大约世界上 70% 的淡水 用于农业，是用于市政目的和工业的两倍。物联网设备可以帮助农民检测漏水情况，这将会避免大约 26% 的库存饮用水损失。

物联网还可以帮助农民收集大量有用的信息，例如土壤质量、天气条件和设备效率。通过分析这些信息，可以实现更高的作物产量、更低的生产风险和更高的生产效率。例如 Arable 和 Semios 等设备可以帮助世界各地的农民轻松地在任何地方实时访问田地里的数据。

Smart Agriculture Data

预期到2025年，智慧农业市场规模扩大三倍，达到 153 亿美元。这个数字清楚地表明，农民已经意识到，对他们的耕作方法进行技术驱动型的微创新将会产生巨大的连锁反应。联合国粮食及农业组织（FAO） 预计到 2050 年将有 90 亿人口生活在地球上，智慧农业正是人类所需要的。

固废管理​

固体废弃物（垃圾）管理是可持续性的一个重要组成部分，而且有很多可以进行智能化改造的地方。今天的环卫清运工作浪费了大量时间，花费了大量燃料前往只有半满的垃圾桶，因为他们无法在到达垃圾收集点之前并不知道哪些垃圾桶需要清空。

Sensoneo 估计，智能化的垃圾收集可以减少近 30% 的收集成本，并通过减少可能多达 80% 的清运，从而减少高达 60% 的碳排放。网联化的垃圾桶还可以让消费者更容易找到最近的垃圾桶，甚至可以智能地识别可回收材料，帮助垃圾分类和回收。

Smart Waste Management

除了垃圾收集之外，物联网还有可能在减少食物浪费和防止食物召回方面发挥不可或缺的作用。根据联合国粮食及农业组织，所有埋在垃圾填埋场的食物都是甲烷排放的主要来源。

通过部署智能温度监控和警报系统，可以避免食品在运输和储存过程中造成的大部分浪费。另外，食品生产商也能从监测数据中受益，例如，优化配送时间、避免不良天气的影响。

智能电网​

根据 EnergySavvy 的说法，公共事业部门（如电力部门）通过软件化、自动化、智能化等方式可以改善客户的体验，与传统房屋相比，高效能房屋能节省 30% 的能源消耗。

但问题是，消费者通常不知道他们当前和平均的能源消耗是多少，这使他们很难在能源、水和天然气的消耗中做出明智的决定。智能电表是一种解决方案，因为它可以远程监控使用情况，并将收集到的数据直接实时提供给消费者。

并且公共事业部门也能从中受益，因为他们不需要再派人上门抄表；同时消费者也能受益，因为他们可以获得改变习惯和减少碳足迹所需的信息。British Gas 在其中一份报告中估计，使用智能电表的住宅客户每年可节省近 42 美元的能源费用，这看起来不多，但如果你看看社区中成千上万的房屋和办公楼，就不会这么认为了。

British Gas

一个小小的智能电表就能够促进智能电网的发展，使电力部门毫不费力地整合可再生能源。正因如此，Environmental Defense Fund 的研究预测，智能电网可以将能源行业的空气污染减少多达 30%，并且每年防止约 34,000 人因空气污染死亡。

智能照明​

罗马尼亚公司 Flashnet 计算出，公共财政预算的能源消费中有 40% 用于路灯。因此，该公司开发了一种智能路灯控制系统，旨在随时随地根据需要自动提供适量的光。该系统称为 inteliLIGHT，支持任何开放的通信协议，并且已被证明可以显着节省成本。

InteliLIGHT architecture

市场研究和咨询公司 Navigant Research 认为，自动适应自然条件的智能 LED 可以节省 10-20% 能耗。而智能照明公司 enModus 更为乐观：估计与传统白炽灯泡相比，智能 LED 最多可节省 99% 的能源成本。

消费者已经可以从范围广泛的智能照明产品中进行选择，这些产品与标准照明设备兼容，而且价格越来越实惠。除了自动适应自然条件外，智能照明产品还利用了运动探测器、光学摄像头、门磁传感器、微型雷达等组件。

智能水监测​

以每分钟 60 滴的速度滴水的单个淋浴喷头或水龙头仅需要一天时间就浪费 21 升水。根据世界银行的数据，无收益水的全球总成本（由公用事业生产和损失的水）接近 140 亿美元。随着越来越多国家和地区变得工业化，这项数字预计未来将继续急剧增加。在美国，由于漏水或未计费使用，平均每个城市损失了其总供水量的 30% 左右，而印度德里等一些地方损失了 50% 以上，考虑到印度许多地方正在面临水资源紧缺的危机，这一点尤其令人担忧。

为减少漏水，华为开发了智能水监测解决方案，采用基于网格的水表系统，实时监控管网，快速定位管道故障，实现漏水分析。该解决方案首次部署在深圳，提高了深圳水务集团的管理水平，使用水和水流量分析变得更容易进行。

华为无线解决方案总裁邓泰华说：“此次深水集团、中国电信和华为联合开展的 NB-IoT 智慧水务商用发布将为全球物联网产业和智慧城市的发展起到标杆示范作用。我希望三方能够将合作成果规模复制，覆盖深圳、全国甚至海外。尤其是在云领域的合作，树立起一个云和物融合的标杆，为深圳成为新型智慧城市的发展贡献更大价值。”

Huawei Smart Water

智能空气质量追踪​

尤其是在大城市，空气污染是一个严重的问题，对健康和气候均构成重大威胁。 使用物联网传感器，城市和私人组织可以收集大量信息来定位最大的污染源，并在污染超过允许水平时向居民发出警告。

为了更好地了解路边空气质量，同时作为智能伦敦计划的一部分，伦敦格林威治皇家自治市与 Global Systems 联手，移动通信协会（GSMA）在电动汽车上安装传感器并使用它们来监测空气质量，该计划的目标是将伦敦转变为世界上最智能的城市。

在韩国，该国最大的电话公司 KT Corporation 推出了一款名为 Air Map Korea 的空气质量监测应用程序。该应用程序从全国 1,500 个地点收集和分析空气质量数据，以帮助政府制定更好的政策来降低 PM2.5 等颗粒物浓度。

Air Map Korea

KT 平台业务规划办公室负责人 Kim Hyoung-wook 说：“基于物联网和大数据分析等创新技术，我们已经启动了 Air Map Korea 项目，以帮助政府解决颗粒物污染问题。KT 将积极与中央和地区政府以及研究中心合作，以降低颗粒物对公共卫生的风险。”

智能建筑​

西门子水晶大楼 是如何结合各种物联网技术来满足具有挑战性的可持续发展目标的完美例子。由于其照明、空调、供暖等连接系统，与传统的办公楼相比，水晶大楼中的办公室产生的二氧化碳减少了约 70%，这就是该建筑成为第一个获得 LEED 和 BREEAM 认证的可持续建筑奖项的原因 。

Siemens Crystal building

根据美国能源信息署的数据，由于商业建筑占美国能源消耗的近 20% 和温室气体排放的 12%，因此更高效的建筑设计和技术对于尽量减少人类对环境的影响至关重要。

未来，智能建筑甚至可以成为全球生态系统的重要组成部分，过滤空气和水，生产清洁能源，不仅为人类，也为动植物提供庇护所。很难估计到达那里需要多长时间，但可以肯定的是，如果没有物联网，这将是不可能的。

结论​

物联网正在通过多种方式帮助各行各业实现可持续发展目标，本文只是描述了其中的几种。随着市场对联网设备的需求不断增加，物联网设备供应商一定会制造出更易于访问、更安全的物联网设备。毫无疑问，未来是充满希望的！

近期活动​

1、2021 IoT Social Impact Award

2、2021世界物联网大会

3、2021第九届深圳国际物联网展览会

4、2021 RT-Thread 开发者大会

References​