FIWARE 4 WATER – 智慧水务物联化的基础平台

欧盟一直大力推动环保技术的发展,“地平线2020计划(HORIZON 2020,简称H2020)”就是其中的一个大型研究创新项目。国际水协在之前的微信公众号文章里介绍过几个关于欧盟H2020的环保类创新项目。作为著名的第七科研框架计划 (7th Framework Programme) 的接续项目,自2014年创立以来,H2020已投入800亿欧元来增强欧洲的科技创新竞争力,并由27个欧盟成员国提供资金支持。2019年6月,H2020推出了一个全新的子项目Fiware4Water,用物联网的思维促进智能水务的发展。

什么是FIWARE

FIWARE是欧盟“未来互联网公私合营伙伴计划”(Public-Private Partnership on the Future Internet,简称FI-PPP) 创立的开源IT平台。FI-PPP始于2011年,是欧盟支持欧洲新兴企业承诺的体现,合作企业超过1000多家,预算超过3亿欧元。它选取了几个欧洲都市作为试点,提供面向社会各个方面所需的科技创新与应用。

应用的技术基本都是面向智慧城市和下一代互联网 (NGI) 的,包含:
  • 视讯分析应用

  • 实时3D定位技术

  • 路径追踪与环境感知技术

  • 资安技术与架构

  • 临时紧急应变网络 (Ad-Hoc networking) 系统的建置

  • 信息闸道技术

  • 数据集成 (Data Fusion)

  • 决策辅助系统

近年大家都在谈论“物联网”(IoT),但要实现高级的物联网,我们的城市还有很多基础需要积累,这里说的基础是一些背景数据,也就是什么人/事/物在何时何地如何发生,以及为何发生。所谓的智能零售、智能建筑、智能医疗、智能家居和智能交通的各种智慧城市的具体场景都需要这些背景数据做支撑。

图源:YouTube@FIWARE

所谓的智能解决方案,会收集不同来源的数据 (不仅限于物联网) 来分析它们,并通过模型还原现实,最终实现令人满意的智能服务。
例如智能农业:
又例如智能工业:

看到上边的图片,我们脑海里应该都是一片高度智能化的美好画面,然而现实还是比较骨感的,因为目前用于各种场景和领域的智能解决方案大多是相互独立的,缺少一个获取相关背景信息的标准化API接口。再之,即使是同一场景,例如智慧城市,北京和东京使用的智能方案也不相通,两组数据的用户无法互访。

这正是成立FIWARE想解决的问题,他们认为物联网的复杂性应该成为它的优势,而不是一种障碍。背景信息的互享,将大大促进创新服务和数据经济的发展。

各背景数据的共享 |图源:YouTube@FIWARE

欧盟希望FIWARE能成为大家构建各种智能解决方案的首选开源平台,这样可以提高数据资源的利用效率。目前FIWARE已经实现了许多单一系统的应用,例如监测噪声的FI-Sonic、维护市政车辆的Stratio和监控放养牲畜DigitAnimal。更重要的是,它也可作为多个子系统的集成系统。

FIWARE可以进一步强化汽车导航 | 图源:YouTube@FIWARE

FIWARE在智慧水务的延伸

这几年我们也听过不少“智慧水务”的理念,但真的能够将大数据的技术和工具用于管理的水务公司不多,因为水处理业务非常分散,在系统搭建、数据标准化、格式交换和系统兼容性都有很多问题。因此,要水务企业自发地采用FIWARE平台并不现实。

因此,Fiware希望通过Fiware4Water这个衍生项目,为水务部门的最终用户 (例如城市、自来水公司、水务局、市民消费者) 和解决方案供应商 (PPP公司) 展示FIWARE理念的优势,尤其是它通过标准化接口实现数据交互共享的便利性,将水部门与其他行业的用户串联起来。

这个项目从今年6月1号开始,到2021年5月31日结束,为期3年。目前预算为570万欧元,其中约500万为欧盟直接拨款资助。参与机构目前共有14个,分别来自法国、德国、希腊、荷兰、英国、罗马尼亚和西班牙。项目的协调工作由法国的国际水事务办公室 (Office International de l’Eau) 负责。

项目参与机构和资金分配的分布图

项目计划和目标

目前,项目计划分两步走。在第一阶段,项目组会在4个国家对FIWARE的工具和系统进行测试和优化,其中包括:
  • 雅典城市供水系统 (希腊)

  • 戛纳的饮用水分配系统 (法国)

  • 阿姆斯特丹污水处理厂 (荷兰)

  • Cranbrook 的智能水表 (英国)

以荷兰为例,他们计划运用新方法优化城市污水处理厂的运行管理,包括减少能耗和温室气体的排放 (例如一氧化二氮) 。他们选择阿姆斯特丹水委会Waternet运营的西阿姆斯特丹污水厂进行试验。该污水厂有7条处理线,他们选取其中一条装上新型传感器来进行研究,观察工艺的改善情况。

西阿姆斯特丹污水厂鸟瞰图 | 图源:ARCAM.NL

他们希望以上四个示范项目能够成为互补的新典范,基于第一阶段获得的成功经验,第二阶段的目标是要让全欧洲的潜在利益相关者和终端用户都参与其中。主要的推广途径包括:
  • 当地的市政府和社区;

  • 决策者和水务管理者,尤其是国际流域组织网的成员 (International Network of Basin Organizations);

  • 中小企业和开发者 (通过FIWARE Mundus计划)

他们希望这个新项目能够通过开放API接口、分享背景数据来跟现有系统很好地融合,而不是那种相对割裂的搭建方式。Fiware4Water将通过智能水表、水质传感器等设备实现对水务系统的实时管理,最终提高水务系统的经济效益和社会效益。


国际水协会(IWA)官网 www.iwa-network.org

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