与物联网结合的区域性绿色生态系统创新研究

乔岚

摘要：水与人体健康密切相关。但在这个蔚蓝色的星球上，有着数以亿计的人面临缺水状况，这其中包括水源缺乏和水处理缺乏。区域性绿色生态系统，是为解决水资源紧张与浪费问题提出的一个假设，通过该系统，能最大程度提高对生活用水的利用率，减轻污染，节约资源，造福后代。通过对重庆市这一典例的数据调查与分析，得出结论，区域性绿色生态系统，有需求有技术，在不久的将来，一定会顺利实现。

关键词：物联网；区域性；水资源；生态系统；创新

中图分类号：F25文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.35.012

1区域性绿色生态系统可行性调查

在基于重庆市的采样调查分析中，我们主要采用线上和线下问卷调查法，了解消费者面对各种促销方式的心理、行为及评价；对市场行情和技术应用的调查，则采用深度访问法，从相关人士方面了解净水系统目前的运行状况。数据显示，有32.85%的被调查者表示是净水设备的使用者，有43.8%是净水设备的期望购买群体。这从侧面表明净水系统的需求是巨大的，未来将是朝阳阶段。在可预见的未来，随着环境污染的日渐加重，净水系统将是家庭不可或缺的产品。

从行业发展看区域性绿色生态系统，生态系统硬件部分的很多环节科技发展已出现技术领先者。如海尔超滤机以超滤膜为主，不需要插电，不会产生废水，纯物理过滤，可实现五级过滤。除此之外，净水系统与物联网的结合已经出现初步的实践者。在第七届AQUATECH CHINA上海国际水展期间，TCL发布的T3净水卫士，在传统净水器上添加了移动互联功能，消费者可以通过智能手机对家中净水器的TDS值实现实时监控，及时了解自来水质，同时实时掌握滤芯的使用状况。

2区域性绿色生态系统创新设计

2.1硬件部分

相比普通的全屋净水系统，与物联网结合形成的区域性绿色生态系统在硬件上也需要搭配一整套的净水设备作为载体，以实现不同位置使用不同过滤设备，用水良性循环的设计。

（1）前置过滤器。前置过滤器位于总进水管道入水口，用于去除市政自来水中的铁锈、泥沙、藻类、大颗粒物等杂质，不占用过多空间，体积小巧。总进水管道上的前置过滤器将配备有自动冲洗设备，以延长产品使用寿命和更换周期。

（2）中央净水机。中央净水器是整个净水系统硬件中最重要的两个部分之一，它和废水分流处理系统相连接，是家庭水质控制和处理的最重要设备，能够实时监控水质。中央净水机也有冲洗功能，可定期冲洗。

（3）软水机。软水机的作用在于去除水中的钙、镁离子，降低水质硬度，处理后将会对水进行分流，如洗衣服，拖工，家具清洁、洗车、清洁家具等，可以使家庭用品更加经久耐用。

（4）沐浴器。家庭沐浴时使用的水，已经通过了沐浴器的氯过滤环节，能最大程度减少对皮肤的伤害。

（5）客厅直饮纯水机。客厅将安装RO反渗透纯水机，这也是目前市场上最受欢迎的净水设备，能过滤掉水中99%的杂质，达到纯水的标准，可以直接生饮，方便简单。当然也可以使用家庭常见的立式直饮净水机，配备有加热和制冷功能，满足家庭的多样化需求。

（6）厨房净水器。 厨房净水器上配备超滤膜，可以完美过滤掉水中的余氯、重金属、细菌、病毒等有害物质。一般通过自来水水压就可以进行过滤，需要定期更换滤芯。目前市场上拥有卧式、壁挂式和下管道连接等多种类型，用户可以根据家庭情况选择合适的机型。

2.2与物联网结合的软件部分

除此之外，与物联网的结合是区域性绿色生态系统的最大亮点。国家大力支持物联网在智能家居方面的应用。物联网与家庭净水系统的结合，主要体现在以下几个方面：

（1）硬件与物联网的结合。

净水系统的六大处理部分都会与物联网对接，进行智能处理和数据收集，每个部分都有独立的数据分析周期，会和用户对接，根据水质的数据分析给出专业安全的水处理意见，最大程度上确保各环节安全可靠，如图1。

（2）水处理系统结构设计。

噪音处理模块：噪音处理模块是可以根据用户需求调节的，根据整个系统的功能分配，系统噪音被分为三类，噪音较大的是系统处理休整最彻底的功能，用户可以通过移动终端向系统发布指令，选择不在家的时候进行系统全面休整，噪音处理模块主要是对噪音音量和系统处理时间设置的控制。

废水智能分流处理模块：这是区域性绿色生态系统中水处理的重要部分，在每一个分系统的出水口都设置了不同的水处理工序，将生活用水净化到可排放标准，最后在总废水处理系统上汇集。用户可以选择这部分水的再利用方向，包括进入市政自来水处理系统，公园的景观水处理系统，植物用水的处理系统，等等。

流量统计模块：这一部分是针对水浪费情况设计的。

漏水检测模块：这是产品维护模块的一部分。系統会定期检查，一旦出现漏水情况会第一时间通知系统后台和用户，用户通过移动终端和商家确定维修时间和费用。

核心运算处理模块：这部分每3个月进行一次数据分析，将分析报告送至用户手中。报告包括用户每月用水量情况，水浪费情况，生活用水和饮用水的水质情况等。

安全报警模块：这也是产品维护的一部分。系统使用中不可避免会出现损耗，安全报警系统是独立于整个系统的，起到监管的作用。一旦出现水质不达标或者水体受到污染的情况，会马上交由后台进行处理，后台工作人员将电话联系用户，确定处理方案，力求第一时间解决问题。

智能耗材寿命测算模块：这部分是产品预警系统，将每月形成分析报告，对系统各部分的材质进行损耗核算，确定使用寿命的减少状况。

（3）数据处理系统结构设计。

数据存储系统：区域性绿色生态系统不仅仅使用在家庭中，还可以在各个领域被使用。工业、市政，只要将系统的几个部分稍加改动就可以应用在各种水处理上。数据存储模块是将该区域内所有用户的数据加以分析整合，每半年进行一次数据分析，确保用户的用水符合标准。endprint

移动终端通讯配置系统：移动终端是净水系统与物联网结合后的最大优势。用户可以通过移动终端对远在千里之外的系统进行设定，保证用水安全。

云端服务通信系统：“云计算”方便又快捷，深受互联网行业欢迎。云端服务与数据存储结合，整合成分析报告，可以实行一个区域水资源的管理。

（4）定期的水质监测分析报告。

每三个月会定时发送分析报告到用户和系统后台，将水质、用水量、水浪费和水污染处理状况事無巨细的编写成报告，方便用户和后台工作人员进行下一步的处理。

（5）通过海量数据收集为家庭提供健康生活建议。

水与百姓生活息息相关，水资源的数据也能从很大程度上反映出人们的生活质量。通过后台的数据分析，可以得出每个家庭的饮食偏好、生活用水习惯等，提出可行的健康建议，打造智能健康居住模式。

3区域性绿色生态系统的实现

3.1位于家庭中的区域性绿色生态系统

区域性绿色生态系统研发成功之后，可以与房地产商协商，要求每家每户安装，但由用户选择是否购买。这样在不断普及的情况下，不仅仅每个家庭可以保证用水安全，每栋楼，每个小区都可以通过同一个废水处理系统连接起来，减少废水处理的无头绪现状。这样在废水处理方面的花费就会大大减少，而房地产商或者区域性绿色生态系统供应商也可以通过系统安装和维护营利。

3.2位于城市中的区域性绿色生态系统

城市区域性绿色生态系统是多方面的。除了生活区的用水净化，还可以在工业区、商业区根据所处环境设置净化方案，有针对性的进行污水处理和水资源分配。政府也可以参与到净水系统行业的建设中来，将市政自来水处理，污水处理，绿化植被用水等方面的处理都加入到建设的队伍中来，使整个城市形成一个良好的水资源循环系统。

3.3国家控制中的区域性绿色生态系统

国家控制的区域性绿色生态系统是一个庞大的工程。但有了物联网的支持，对净水系统的控制压力将大大减小。生态系统将大大提高水资源的利用率，将废水处理和水浪费的问题分化，从每个家庭出发进行处理，能够减轻国家的财政压力，提升国民的健康水平，同时很大程度上缓解水资源的紧张状况。

参考文献

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