龙8国际Amazon IoT助力智能计量和可持续资源使用

　　能源行业正在向下一代智能计量转型。这为解决两个关键挑战提供了机会：由泄漏造成的水资源损失和天然气泄漏——这两者都是全球气候变化的重要因素。在本次讨论中，了解如何使用亚马逊云科技 IoT服务构建一个解决方案，通过LoRaWAN连接来发布和接收来自smart meters的数据。通过利用收集到的遥测数据，您可以获得宝贵的洞察，包括泄漏检测。此外，还可以了解如何在Amazon SageMaker中训练机器学习模型，并使用Amazon Bedrock支持的基础模型来自动化对已识别泄漏的现场响应。

　　日益严重的水资源短缺危机已成为当前的主要问题之一，联合国去年的水资源会议上公布了令人震惊的统计数据。全球有20亿人遭受饮用水短缺，另外35亿人面临不同程度的水资源匮乏。这一危机预计将产生严重的社会影响，到本世纪中叶可能导致全球GDP损失高达6个百分点。

　　即使在被视为多雨的地区，如英国，东南部地区的干旱加上老旧漏水的维多利亚时代供水系统，促使监管机构认真考虑将每个公民的日常用水量限制在仅110升。这一建议限制凸显了形势的严峻性，因为一次8分钟的淋浴就可能消耗掉一半的日常用水量。

　　导致这一危机的原因是多方面的。工业化、人口向城市迁移以及日益增长的用水需求，都加剧了对水资源的压力。此外，过去几十年来气候变化的影响也加剧了这一问题，雨季变得更短更集中，干季持续时间更长，并带来火灾隐患。加剧这一问题的还有老化漏水的供水基础设施，据估计约有30%的水在到达家户用于消费之前就已经损失。

　　为了避免一个水资源成为奢侈品而非基本人权的反乌托邦未来，我们必须创新并从根本上重新思考我们与水及其输送系统的关系。解决这一问题的责任主体是供水公用事业单位，它们面临着重大挑战。

　　据估计，每天约有3500亿升水因漏水而损失，仅英国就损失了40亿升，与纽约市的数字相当。令人震惊的是，纽约市的一些主要供水管道竟然是用木头制成的，这种建造方式对于输送水资源来说似乎非常低效。一年中因漏水而损失的总水量高达1260万亿升，数字惊人。

　　虽然演讲的重点是水资源，但输送天然气的管道系统也面临着类似的漏气问题，这可能会带来危险、造成成本损失并加剧气候变化。一个令人警醒的例子是大约15年前发生在距离演讲者居住地仅10英里的圣布鲁诺市的一起燃气火灾。由于近年来天然气价格波动，此类事故造成的经济损失可能会更加严重。

　　在管道系统中查找和修复漏水或漏气是一个手动操作、劳动密集且往往徒劳的过程。然而，现有技术可以帮助解决这一问题以及与供水和用水相关的其他问题。

　　物联网(IoT)技术，包括设备传感器、数据传输能力、云端数据接收系统以及管理大型设备网络的能力，可以测量用水量、漏水量和流量。结合机器学习和人工智能算法，这些技术可以检测异常情况，如漏水的喷水系统或持续冲水的马桶，这些都可能导致大量浪费水资源和高昂的费用，就像演讲者去年因马桶漏水而被收取900美元的费用一样。

　　此外，这些技术还可用于预测性维护，提高负责维护和运营这些系统的工作人员的生产效率。在亚马逊云科技，该公司提供了构建可安装在供水管线和水表上的传感器所需的运行时、操作系统和工具。亚马逊云科技还提供了使用LoRaWAN或窄带物联网(NB-IoT)等远程低功耗通信技术从电池供电设备接收数据的能力。

　　此外，亚马逊云科技提供了机器学习训练工具和平台，用于开发检测异常情况的算法，以及生成式人工智能平台，可用于构建聊天机器人和其他方式，与消费者互动并协助他们监控和管理用水情况。

　　将这些组件结合在一起，亚马逊云科技提供了数据框架，简化了对不同设备系统(如水表、消防栓、流量测量设备或漏水检测系统)的管理。这种综合方法为公用事业运营商提供了全面的运营视图，使他们能够解决安全高效供水的负担。

　　亚马逊云科技自身也在实践自己所倡导的理念，利用自身的技术来管理其数据中心的用水情况，众所周知数据中心是用水密集型设施。该公司开发了可连接各种流量计的监测器，每5分钟发送一次数据包，以细粒度测量用水量。亚马逊云科技生成指标来可视化这些数据并检测异常情况，从而实现自动响应，减少漏水或过度用水。

　　由于这些努力，亚马逊云科技已承诺在本十年结束前实现用水正平衡。目前，其24个数据中心使用再生水，另外30个数据中心将水资源用于灌溉和其他项目。仅在过去一年，亚马逊云科技就向当地社区返还了超过10亿加仑的水，体现了其对水资源保护和可持续发展的承诺。

　　为了提供一个真实世界的视角，M集团创新总监Simon Higgins应邀分享了他们公司在应对水资源挑战方面的经验。M集团为客户执行大型资本项目，安装基础设施和资产。然而，气候变化对他们的预算和工作量产生了重大影响，因为他们现在需要使用物联网传感器来维护和监控已安装的资产。

　　M集团的业务分为四大主要部门:运输、电信、能源和水务。在运输部门，他们建设和维护道路、跑道和铁路基础设施，包括轨道和沿线资产。客户越来越要求M集团不仅安装，还要使用物联网技术维护和监控这些资产，从而催生了“智能道路”、“智能铁路”和“智能跑道”。

　　在电信部门，M集团为三个主要领域提供支持:为移动运营商提供垂直基础设施(塔楼和站点)、为传输提供商提供运营电信(实现毫秒级切换到主要变电站)、为英国电信和Virgin Media等宽带提供商提供光纤网络。值得注意的是，他们的一个客户在英国因高风导致11座塔楼倒塌，主要是由于气候变化造成的，这凸显了资产监控对于预防潜在人员伤亡的重要性。M集团与亚马逊云科技合作，探索了诸如带应变仪的智能螺栓和用于监测塔架完整性的无人机等技术，借鉴了NTT Docomo的一个用例。

　　能源部门包括两个关键领域:基础设施和能源零售。在英国，能源可以从多家能源零售商购买，与美国单一供应商同时提供基础设施和能源输送的模式不同。M集团为受监管企业提供服务，包括输电公司、燃气网络和能源零售商。在输电领域，他们的工作是升级电网，以便到2030年可容纳来自风力涡轮机的500吉瓦能源。

　　在能源零售领域，M集团进行抄表(每年5000万次手动抄表)、安装智能电表，并为零售商提供托管数据服务，long8-龙8(国际)唯一官方网站处理智能电表数据并促进零售商与网络提供商之间的结算流程。值得注意的是，M集团的数据量从每天50万条增长到5亿条仅用了3年时间，迫使他们迅速扩大业务规模。这是M集团开始与亚马逊云科技合作处理数据量和规模的首个领域之一。

　　在水务部门，M集团的服务涵盖了整个水循环，从收集和抽取到主管网和泵送，再到最终输送到人们家中。他们目前正在整个网络中安装大量传感器，以实现对供水基础设施的更好测量和管理。

　　Simon分享了去年在拉斯维加斯举办的亚马逊云科技 re:Invent大会上的一个亲身经历。在沙漠中骑山地自行车时，他的向导指出了一个缺水地区，那里正在为新建的住宅直接建造在一口井上，这些新居民可能会比该地区已有的2000户家庭先获得用水。导游对此感到沮丧，因为这些新居民是从其他州迁移而来的，由于拉斯维加斯有利的税收情况，加剧了这个已经非常干旱的地区的水资源压力。

　　这个插曲凸显了人口增长和城市化是导致水资源压力的关键驱动力。在英国，过去十年人口增长了7%，未来十年预计将再增长10%。随着新房屋的建设，它们往往建在天然含水层之上——这些巨大的地下空穴可以收集和储存水资源。

　　虽然英国降雨量很大，但气候变化扰乱了这些含水层的自然补给过程，雨水无法有效排放并重新注入这些地下蓄水池，而这个过程可能需要数十年时间。加剧这一问题的是，由于资本需求巨大，供水公司没有新建蓄水池。

　　导致英国水资源压力的最后一个因素是老旧的维多利亚时代水网络，据估计每天会泄漏30亿升水。寻找并修复这些泄漏对于为英国5000万户家庭和非家庭用户提供可持续水源至关重要，这些用户由11家水务和废物公司提供服务，每天消耗140亿升水。

　　为了应对到2050年每天将出现40亿升的水资源短缺，英国政府和监管机构已设定目标，将泄漏量减少50%，并将人均用水量从135升降至110升。

　　M集团制定了一项8点计划来应对这一挑战。前四点包括在网络上安装物联网传感器来测量和管理基础设施、部署更多智能水表(目标是到2030年达到800万户，使用智能水表的客户可将用水量减少13-17%)、建立可靠的通信网络(如LoRaWAN)以及利用亚马逊云科技服务(如S3)进行数据存储和分析准备。

　　接下来两点着重于利用机器学习进行泄漏检测和资产健康监测，以及预测性维护。M集团使用机器学习分析来自资产的警报和通知，预测趋势并在问题发生前主动解决故障。这涉及使用亚马逊云科技服务(如SageMaker)进行机器学习模型训练和推理。

　　此外，M集团还采用机器学习分析用水数据，识别家中潜在的泄漏(如漏水的马桶或水龙头)，并主动与客户沟通以解决这些问题或提供减少用水的指导。

　　最后两点涉及开发一种名为“数字实习生”的生成式AI代理，long8-龙8(国际)唯一官方网站可主动与客户沟通，提供在家中寻找和修复泄漏的信息或减少用水的建议。M集团正在利用知识库和防护措施，确保数字实习生在与客户互动时提供准确和相关的信息。数字实习生是基于亚马逊云科技的基础模型和自然语言处理与对话AI服务构建的。

　　Simon随后概述了支撑M集团解决方案的架构。核心是一个现场管理系统，可实现智能水表、传感器和通信网络等资产的安装和维护。该系统利用机器学习来识别和预测潜在的资产故障，从而实现主动维护。

　　计量数据管理(MDM)系统从智能水表中摄取用水数据，验证和估算数据，并将其呈现为适合分析的格式。这些数据随后被输送到泄漏和人均用水量(PCC)减少系统，利用机器学习检测网络或客户家中的泄漏，并识别减少用水的机会。

　　数字实习生作为与客户沟通的界面，根据数据分析得出的见解，提供解决泄漏或减少用水的指导。

　　为了演示该解决方案的实际运作，Simon展示了与亚马逊云科技合作伙伴Podyna共同开发的用户界面。该界面允许用户选择一个区域计量区，并可视化进出水流量、已计量和未计量的水量。

　　通过放大到特定家庭，用户可以查看设备健康状况和基于机器学习模型的异常概率等详细信息。该界面提供了历史水流量数据，突出显示异常情况及其相关概率百分比，从而有助于决定是否主动与客户互动。例如，某家庭根据机器学习模型分析显示泄漏概率为91%。

　　演示还展示了一处房产的3D视图，让用户可以精确定位水表位置，从而更有效地进行维护和修理工作。

　　总之，这次演讲强调了全球日益严重的水资源短缺危机，以及创新和可持续资源管理的紧迫需求。它强调了物联网技术、机器学习和生成式AI在实现水务公司和其他行业的智能计量、泄漏检测、预测性维护和客户参与方面的作用。

　　通过真实案例和演示，演讲者展示了亚马逊云科技及其合作伙伴如何开发和部署解决方案来应对这些挑战，从传感器部署和数据摄取到高级分析和虚拟助手进行客户沟通。

　　最后呼吁与会者探索在亚马逊云科技上构建物联网应用程序、创建网状数据分析平台以及利用物联网核心开发人员指南等资源，体现了亚马逊云科技致力于赋能开发人员和组织应对水资源短缺危机，促进可持续资源利用的决心。

　　演讲者生动地描绘了一幅缺水的未来景象，敦促观众直面潜在的水资源短缺的严峻现实。

　　采用创新技术，如带应变仪的智能螺栓和用于监测垂直基础设施资产的无人机，确保安全性和应对气候变化影响的恢复能力。

　　一位向导揭示了沙漠小镇水资源匮乏的残酷现实，新建在水井上的房屋比现有房屋更早获得用水。

　　英国不断增长的人口和新房建设正在耗尽地下含水层，尽管降雨量充沛，但由于气候变化导致水资源短缺。

　　演讲者强调准确定位和修复漏水问题的重要性，以实现政府到2050年将漏水量减少50%的目标，同时强调了水务公司面临的气候变化和预算限制带来的挑战。

　　亚马逊云科技利用机器学习进行预测性维护，分析来自资产的传感器数据，以在故障发生前检测并修复故障。

　　演讲者重点介绍了IoT Core开发人员指南，为IoT开发人员提供了开启IoT Core开发之旅的资源。

　　这篇演讲深入探讨了水资源匮乏的紧迫问题，强调了它对社会和经济产生的深远影响。它强调了创新解决方案和智能技术的需求，从根本上重新思考我们与水资源及其供应的关系。演讲涉及的重点如下:

　　水资源匮乏正迅速成为一个主要的全球性问题，由于工业化、人口增长、气候变化和老化基础设施等因素，数十亿人遭受着缺水的困扰。

　　物联网技术，包括设备传感器、数据采集、云系统和机器学习算法，可以帮助测量用水量、检测漏水并实现预测性维护，从而提高效率和节水力度。

　　亚马逊云科技提供了构建物联网解决方案所需的工具和服务，从设备运行时和通信协议到机器学习平台和数据框架，使公用事业公司能够全面管理水资源分配系统。

　　演讲最后呼吁采用这些技术来缓解水资源匮乏，确保可持续利用资源，否则我们将面临一个水资源成为奢侈品而非基本人权的反乌托邦未来。

　　亚马逊云科技（Amazon Web Services）是全球云计算的开创者和引领者。提供200多类广泛而深入的云服务，服务全球245个国家和地区的数百万客户。long8-龙8(国际)唯一官方网站做为全球生成式AI前行者，亚马逊云科技正在携手广泛的客户和合作伙伴，long8-龙8(国际)唯一官方网站缔造可见的商业价值 – 汇集全球40余款大模型，亚马逊云科技为10万家全球企业提供AI及机器学习服务，守护3/4中国企业出海。返回搜狐，查看更多