边缘计算产业联盟官方行业应用方案

边缘计算行业应用方案：智慧环保：智能感知实验平台

1 实验平台名称
智慧环保：智能感知实验平台

2 发起单位
软通动力 信息技术 （集团）有限公司
华为技术有限公司

3 合作公司
河北先河环保 科技股份有限公司
聚光科技 （杭州）股份有限公司

4 目标和概述
随着社会经济的发展，以及人类活动的加剧，导致自然界环境遭到破坏，人类自身生存的环境也遭到破坏，环境不断恶化，环境监测建设体系建设是政府部门环境保护当务之急。技术层面面临挑战如下：
1）提高环境监测数据质量
2）增强环境监测数据的可比性，准确性和可靠性
3）网格监测大数据有效性筛查
4）高密度感知站点智能维护
围绕以上四个方面，借助边缘计算与前沿技术支撑，实现生态环境监测感知层智能化管理，配合云计算环境状况模型分析，保障智慧城市的环保单元可行性、适用性和整体资源优化，提高建设周期及综合性价比。
随着终端设备大规模接入物联网，在设备上产生的海量数据 对数据处理提出挑战，由于网络带宽有限，又要通过实时的感知和监测以预测环境问题，而边缘计算主要是在网络边缘侧进行计算，采用边缘计算对于站点智能维护具有显著的意义，站点边缘计算后传输分析结果对于网格化建设的落实也具现实意义。
感知层智能化建设为智慧环保建立坚实基础，在实验平台阶段性工作达到设计预期前提下，结合物联网技术技术与未来5G技术，可实现监测单元与应急/治理单元低延迟物物相连，即环境保护全面智能化。大幅提高政府环境保护效率，实现环境污染提前预警、治理设施智能处理、应急单元及时启动，实现智慧生态文明建设。

5 应用场景
主要应用场景：
1）智能化现场端传感器设备
MCU自动化控制：结合多种传感器信息及修正模型，现场端实现准确输出指标监测并于现场端进行监测数据的分析（如：对污染因子、特征因子、高危因子等指标进行初步分析）；现场端智能反馈单元多样化设计（如：信息发送、综合信息展示、环境处理提示信号及控制信号）
RFID智能运维：灵活应用无线射频技术，规划高密度海量感知层设备运维管理。（如：运维人员管理签到、运维信息可视化展示、现场端主要污染车辆移动状况动态统计及分析决策等）
2）智能校准系统
wifi或ADHOC技术传递校准：传感器信息根据使用周期，利用高速无线技术传递校准信息，如保障运维管理面对区域大范围颗粒物传感器K值校正，运维专业高效、减少错误与遗漏。
总体架构图：



6 预期成果
1）降低监测成本，实现高密度生态环境网格化监测
感知层现场端边缘计算智能处理确保减轻云计算海量数据处理、减少海量信息交互量、提高数据质量。预期成果为低成本传感器技术能够精准感知，云计算城市整体趋势分析能力大幅提高。
2）提高运营效率，实现城市级海量传感器有效维护
专业化技术确保网格化监测点位信息交互、信息自动处理、问题及时处理现场端高效即可完成计算，云中心接收结果信息用于趋势分析的计算即可。

7 商业价值
1）推进智慧城市进程，切实可行的综合服务实施模板
2）实现建设模式标准化，建立专利技术的信道标准、建设标准
3）具备可复制性，可实现智慧环保、智慧安监、智能执法等
4）智慧城市应急指挥系统边缘计算的实行有启发意义

8 社会价值
1）满足政府智慧城市的智能化管理实际需求，推进环境保护生态文明信息化建设
2）保障人民群众生活环境改善，构建人与环境的和谐发展
3）网格化监测及管理针对云计算、边缘计算各有侧重，相辅相成。边缘计算高精度监测保障数据真实有效，低成本传感器技术大量应用成为现实。在大量传感器基础上云计算城市整体环境状况预警预报精准度大幅提高，保障网格化云服务智实现城市环保智能化管理。运营管理方面科学规范运维效率大幅提高，保障运营体系良好长期运作。