污染防治攻堅戰:亮明了我國旨在實現生態環境永續改善的主動式環境治理的國家意志
2018年,隨著中共中央、國務院《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》的出臺,一場轟轟烈烈的污染防治攻堅戰已經在全國上下緊鑼密鼓地打響了。中共中央明確要求:2020年,使主要污染物排放總量大幅減少,生態環境質量總體改善;2035年,生態環境根本好轉。還老百姓藍天白云、繁星閃爍、清水綠岸、魚翔淺底,讓群眾吃得放心、住得安心,留住鳥語花香田園風光。污染防治攻堅戰的打響,充分表明了我國積極主動進行生態環境治理的決心,旨在實現生態環境永續改善的主動式環境治理已經成為國家意志。
■ 主動式環境治理已經成為中國的國家意志
習近平總書記反復強調,要把生態環境保護放在更加突出位置,像保護眼睛一樣保護生態環境,像對待生命一樣對待生態環境。決不能以犧牲生態環境為代價去換取一時的經濟增長。李克強總理多次表示,中國不愿意也不能走“先污染后治理”的老路,必須“在發展中保護,在保護中發展”,走出一條中國特色的現代化道路。
被稱為“長了牙齒”的新《環境保護法》于2015年1月1日實施。出臺生態文明建設目標評價考核辦法、建立環保執法垂直管理、設立國家環境保護督察辦公室、全面推行河長制、建立覆蓋所有固定污染源的企業排放許可證制度、建立污染防治區域聯動機制、建立全國統一的實時在線環境監控系統、政府購買第三方環境污染治理服務等一系列環保改革新舉措,標志著主動式環境治理的國家意志有了強有力的體現形式。
■ 主動式環境治理的根本目標是建立經濟發展與環境保護動態平衡的生態圈
建立環境保護和經濟發展的平衡是主動式治理的根本目標,關鍵是如何才能做到。西安交通大學教授林宣雄博士發現的環境黃金律,可以用來指導如何確定環境保護和經濟發展的最佳平衡問題。根據環境黃金律,如果能夠把污染排放量與環境容量的比例(污染率)控制在黃金分割比(0.618)附近(一個區間),那么就意味著環境保護與經濟發展就處在最佳平衡狀態,此時人們既能過上比較富足的生活,又能享受美好的生態環境。高于這個比例區間,環境容量利用過度,生態環境可能遭到傷害乃至崩潰,即使經濟發達、生活富足,人們也可能不幸福,甚至健康和生命都受到危險;反之,低于這個比例區間,生態環境雖然美好,但環境容量利用不足、經濟不發達、物質匱乏,人類無法過上富足生活。實際操作中,環境容量的測定或推斷可能比較困難,但有辦法解決,林宣雄博士的團隊已有研究成果。
新一代環保物聯網:支撐污染防治攻堅戰和主動式生態環境治理的國家環?;A設施
污染防治攻堅戰周期是三年,但生態環境治理是一個永遠沒有終點的戰役。聲勢浩大的攻堅戰和永無止境的環境治理工作,如果沒有一個全域范圍的基礎設施體系支撐,是不可能高效率、低成本和可持續地推進下去的。
那么這個基礎設施核心要求是什么呢?是支持環境數據積累和環境治理工作智能化、智慧化的環保數字化,即數字環保。只有數字環保,才能實現基于全息數據的生態環境質量透明管控、源頭管控、精準管控和最優管控。基礎數據采集是數字化的核心,因此不難理解,以數據采集為核心功能的環保物聯網自然而然就成了數字環保的基礎設施。
環保物聯網是物聯網在環保領域的應用,包括實現環境在線監控的傳感網,包括環境質量監測網、污染源在線監控網及將來的生態監測網三大部分。新一代環保物聯網是環保物聯網的高水平階段,指一種驅動主動與聯動式環境治理的、以人為本的、無縫無漏的國家級環境與生態傳感網。在生態環境部(原國家環??偩?、環境保護部)的主導下,經過近20年的發展,中國新一代環保物聯網已經基本建成,并且有了一系列的重大應用。
■ 中國新一代環保物聯網的發展歷程
新一代環保物聯網的演化歷程可以大致歸納為四個階段:
摸索階段(1999年~2009年):1999年,在原國家環??偩值闹鲗?,推出了污染源監測監控網(西安交通大學的林宣雄教授是技術方案的設計者和軟件的發明人),之后進入了10年摸索期,各地環保物聯網逐步建成,但分置化趨勢明顯。
快速成長階段(2010年~2012年):隨著污染物自動監測監控體系核心標準和核心結構(發明人為林宣雄教授所在的西安交大長天軟件股份有限公司)的普遍采用,監測數據的唯一性逐步形成,在此基礎上,2010年完成了全國污染源自動監數據聯網接入,新一代環保物聯網應運而生,并進入快速發展期。
初步成熟階段(2013年~2015年):2013年開始,實現環保物聯網收斂的關鍵構件——基礎支撐平臺(長天長JointFrame平臺,簡稱“長天長平臺”),借助國發的污染源自動監控系統(簡稱“國發軟件”)部署到各級環保部門,標志著物聯網進入全面收斂的高水平發展階段。
相對成熟階段(2016年至今):隨著大面積的應用,基礎支撐平臺日趨成熟,生態環境部開始部署國發平臺(即長天長平臺),新一代環保物聯網開始向著網絡收斂、數據收斂、應用收斂和力量收斂的一致性收斂網絡邁進。
■ 新一代環保物聯網的三大特征
(1)世界上最大的物聯網
中國新一代環保物聯網是一個縱跨生態環境部、省環保廳、地市環保局和區縣環保局的、覆蓋全國(西藏除外)的巨大感知網絡,國外也有環境在線監控,但像我國這樣實現全國聯網的沒有,中國工程院院士鄔賀銓稱其為全球最大的物聯網,媒體更是稱其為世界第一的物聯網,這是中國應對環境污染、實施環境保護的偉大創造,是我國環保人發明的一個物聯網全新品類,作為國內環?;A設施,目前國內各級環保機構的日常工作都離不開它。例如,正是依賴新一代環保物聯網監測的污染源大數據,實現了京津冀及周邊環境污染治理的精準化大規模督察督辦,近年來北京藍的回歸它發揮重要作用。
(2)充分體現了政府主導
中國環保物聯網起步于1999年推出的“污染源監測監控網”,而該網絡正是在當時的國家環??偩种鲗峦瓿傻?,而之后的網絡應用推廣、監測監控系統核心標準和核心結構的制定、國發軟件乃至國發平臺的推出,都是在國家環保機構的全力支持下完成的,迄今政府投入已逾500億元,充分體現了將環保物聯網建設成為國家環保基礎設施的決心。
(3)充分體現了企業是科技創新的主力
西安交通大學教授林宣雄博士是我國環保物聯網的始作俑者,早在物聯網概念提出的1999年,他就領導其團隊主持設計和實施了作為我國環保物聯網雛形的“污染源監測監控網”。林宣雄教授所在的西安交大長天軟件有限公司則是新一代環保物聯網的引領者,近20年來,公司以“持續改善生態環境,直至終極解決環境問題”為使命,一直致力于新一代環保物聯網的頂層規劃、關鍵技術攻關、平臺建設與重大應用。公司發明的長天長平臺,集聚了核心標準、核心結構、超結構等一系列突破性原創技術,是我國數字環保獨一無二的后操作系統,其地位堪比新一代環保物聯網的“中國芯”,是環保領域中不折不扣的國家核心技術,為我國在世界環保領域贏得了國際話語權。
■ 新一代環保物聯網的重大應用
新一代環保物聯網重大應用正在不斷推開,據不完全統計:13081家全部國控、16431家省控/市控污染源企業已納入全國聯網監控;基礎支撐平臺已經部署到了31個省,300個地市,覆蓋率分別達到96.9%和91.2%(不含港澳臺);傳輸有效率考核自2013年持續至今,受考核的國控污染源企業數穩定在近10000家;督察督辦需求呈現井噴式增長,已經覆蓋12個省的33個地市,2018年至少將擴大到京津冀及周邊地區、汾渭平原和長三角地區的80個城市;黑榜2016年開始發布,上榜企業總數382家;環境綜合指數覆蓋到了195個地市,每小時發布一次。
長天長平臺:數字環保后操作系統和新一代環保物聯網的“中國芯”
長天長平臺是提供給各級環保機構使用的環保數字化基礎支撐平臺,其基本構成如圖所示:
■ 長天長平臺:中國數字環保的后操作系統
計算機操作系統是配置在計算機硬件上的第一層軟件,是支撐應用程序運行環境的系統軟件,沒有操作系統的支持,任何應用程序都無法運行。
長天長平臺位于操作系統與環保行業應用系統之間,既是負責支撐環保應用程序運行環境的系統軟件,又是負責支撐環保應用程序快速開發的系統軟件,前者擔負的是操作系統角色,后者擔負的是研發平臺角色,但前者是第一位的,所以稱為環保行業后操作系統。那么,為什么長天長平臺要定位于如此底層的環保行業后操作系統?
“條塊交織”的環保行業組織體系,決定了中國環保數字化是一個復雜巨系統工程,環保物聯網建設的分散化、分置化現象無處不在,如果環保行業數字化建設不能提供行業后操作系統這樣一個統一的底層平臺,不管花多少錢,也無法將環保物聯網建成一個全國性收斂的數字環保基礎設施。環保后操作系統意味著嵌入其中的環保物聯網管理系統與收斂機制,在源頭上實現了固化,這相當于在每個節點(從生態環境部到地方環保廳局的所有環保機構)的信息系統中培植了來自母體的相同收斂基因。
■ 長天長平臺:新一代環保物聯網的“中國芯”
長天長平臺集聚了1NM1模型(環保行業數字化通用模型)、核心標準、核心結構、超結構等一系列數字環保領域的突破性創新,實現了五個統一(即約束機制統一、基礎資源統一、開放機制統一、收斂機制統一和運行環境統一)。五個統一給每個節點用戶帶來了巨大的價值,也給我國環保帶來了無與倫比的國際話語權,是國家級核心技術,堪稱新一代環保物聯網中的“中國芯”。
約束機制統一,意味著平臺通盤考慮了行政體系、權威標準(含核心標準)、國家法律法規、行業政策、地方政策等方面的外部約束力,大大簡化了每個節點數字化建設的復雜性;基礎資源統一意味著自帶大量基礎組件資源,大大提高了每個節點數字化建設的效率、效果、可靠性以及成功率,同時大大節省開發時間和開發成本;開放機制統一意味著平臺支撐網絡開放、應用開放和設備開放的一攬子網絡開放解決方案,用戶無需費心,就能實現節點內部高水平的信息共享、系統集成和用戶統一管理,以及跨層級、跨節點的數據上傳、數據下發、數據共享、數據交換、業務對接、業務合作和業務交流等;收斂機制統一意味著由分布式樹型網絡拓撲結構、核心標準、核心結構、“云+端”平臺結構和超結構等組成的收斂技術方案已經預制在平臺之中,每個節點用戶在數字化建設時,根本無需費心便可以達成收斂機制的完美實現;運行環境統一意味著平臺為每個節點用戶提供了一個統一的運行環境,提高了運行環境的可靠性、穩定性和可維護性。
長天長人的環保夢:引領構建終極解決環境問題的人人參與環保生態圈
人類環境面臨的挑戰是無與倫比的,沒有全民參與,環境難題不可能解決。只有人人愛護環境,人人監督污染,人人參與環保,才有可能最終解決。引領人人參與環保生態圈的構建,實現生態環境永續改善,解決人類環境問題是長天長人的夢想。
美好環境是每個人的需求,如果每個人發現污染就舉報,對環境質量不滿意就投訴,就會驅動政府加強污染監管和環境執法,也會驅動政府主動改善環境質量,同時會驅動污染源產生者治理污染和預防污染,政府和企業的這些行為則會驅動污染預防/污染治理產品/服務的提供。如果供應側能夠以先進的技術、低廉的成本高效解決污染的防治問題,就會驅動污染源企業更積極地引進清潔生產技術和污染治理設備,而這正是每個參與者愿意看到的,這又反過來驅動了每個參與者舉報和投訴的積極性,由此形成供需的良性循環,而且循環往復,永不間斷。需求者(消費者)和供應者(生產者)是構成生態圈的兩個核心主體,人人參與模式中的每個人,既是需求者(消費者),也是供應者(生產者)的驅動者,而且持續驅動“需求者——供應者”鏈條的良性循環和反復循環,由此繁衍出一個生生不息的生態圈。
基于長天長平臺規劃的人人參與
經濟日報-中國經濟網北京9月9日訊當前,物聯網正迎來新一輪生態布局的戰略機遇期,逐步引領人類社會進入物物相連、泛在感知的智慧時代。9月15日至18日,2018世界物聯網博覽會將在無錫太湖國際博覽中心舉行,本屆博覽會以“數字新經濟物聯新時代”為主題,國內外知名專家學者、領軍人物等近千人將參加本次博覽會。其中“物聯網應用和產品展覽展示”也將于9月15日—9月18日在太湖國際博覽中心舉辦。主要內容有,物聯網產品、技術和解決方案的最新成果展示;物聯網主題展示:物聯網通信與平臺支撐企業展、智能制造與傳感器主題展、智慧生活主題展、智慧交通與車聯網主題展、智慧城市主題展等;物聯網應用展示:主要對物聯網應用案例及產品進行互動體驗式展示;車聯網LTE-V2X城市級應用示范(實乘體驗)。據有關人士介紹,本次展覽展示,至少有11個趣味看點:
1、LTE-V2X試乘試駕體驗。V2X意為vehicle to everything,即車對外界的信息交換,是未來交通運輸系統下的關鍵技術,主要包含V2V(車-車)、V2I(車-基礎設施),V2N(車-互聯網)、V2P(車-行人),作為一種無線信息交互技術,可以實現車和其他一切實體之間的信息交互,從而獲取實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息,提高駕駛安全性和交通效率,V2X是下一代高速車聯網和無人駕駛汽車的核心技術之一。為了滿足車輛V2X的通信需求,業內通常有兩套方案:DSRC(專用短程通信技術)和LTE-V2X(融合4G LTE網絡的車輛通信解決方案)。DSRC是V2X的早期標準,LTE-V2X是基于4G技術實現車車通訊,以LTE蜂窩網絡為V2X基礎的車聯網專有協議。技術上,LTE-V2X的發展和通訊技術的變化一脈相承,從3G無線標準到4G(LTE)再到更高帶寬的LTE-Advanced(LTE-A),再到未來的5G,結合LTE、LTE-A等技術,還會和之前的3G、4G一起發揮作用。LTE-V2X相對改造成本低,復用性強,而DSRC技術則類似于WIFI,需要大量配置通信設備,成本高,且延展性不夠。簡單來說,搭配了LTE-V2X系統的車型,在自動駕駛模式下,能夠通過對實時交通信息的分析,自動選擇路況最佳的行駛路線,從而大大緩解交通堵塞。除此之外,通過使用車載傳感器和攝像系統,還可以感知周圍環境,做出迅速調整,從而實現"零交通事故"。
由公安部交科所、中國移動、華為,無錫交警,中國信通院,天安智聯等六家單位牽頭發起的無錫車聯網(LTE-V2X)示范應用項目是全球首個城市級的車路協同平臺,是目前汽車廠商著力突破的技術熱點,奧迪、福特、沃爾沃以及一汽、長安、眾泰等國內外知名汽車廠一起參與了該項目的測試研究。與其他示范區不同的是,本項目在開放道路進行測試研究,通過復雜的測試場景獲取更豐富的數據積累。今年9月物博會期間將建成覆蓋無錫老城區、太湖新城、高鐵站、機場、雪浪測試場等226個路口和5條高架,服務10萬輛社會車輛的車聯網平臺,參觀者可以切身體會到LTE-V2X在現實交通場景中的應用。
2、無人超市+刷臉支付體驗。由中國電信和日本羅森共同打造的刷臉支付的無人超市將在物博會展示現場亮相,觀眾可以實際體驗無人超市和未來刷臉支付的應用場景,還享受中國電信的半價優惠哦。
3、3D全息、VR+人機交互體驗。由小i機器人、萬域、Fiction帶來的VR體驗和虛擬機器人將亮相物博會展館,通過與參觀者的互動交流告知觀眾所關心的信息,如今年有哪些大咖參加物博會?有哪些知名企業來到展會現場?我們暫時保密,但是你問她,她會詳細的告知你。
4、智慧餐車+自動炒菜機+智能取餐柜應用。在物博會現場參觀時,你掃碼下單一盒便當,它將在你想要的時間出現在餐廳保溫取餐柜中;你掃碼一盒食材,放在炒菜機里,幾分鐘后一份炒好的熱氣騰騰的飯菜就會擺在你面前;你坐在智慧餐車中,掃碼一份湯面抑或拌面,幾分鐘后磁懸浮軌道就會把面端到你的面前。這些便捷化的場景或許在影視作品中我們都未曾見過,然而物博會現場將帶你智慧用餐。
5、智慧農業解決方案??柭?、漢和、佳云豐等企業帶來的無人駕駛拖拉機已經服務于田間地頭了、農藥噴灑無人機已經服務于田地上空很久了,還有無人除草機等等智慧農業的解決方案,我們物博會現場感受一下民以食為天的智慧農業應用場景。
6、智慧安全解決方案。隨著信息技術的日新月異,現代社會各類安全越來越成為一大難題,以騰訊、360、啟明星辰(002439)、LT等企業為代表的信息安全解決方案,以智慧警務、智慧法務為代表的提質增效解決方案,以華潤燃氣、太湖云、三萬、麥希等企業為代表的智慧公用事業解決方案,以食藥監為代表的智慧菜場監測解決方案等等,讓觀眾更直接的感受到智慧生活、安全護航。
7、智慧醫療解決方案。胃鏡,對于一個腸胃病患者是多么痛苦;頻繁驗血,對于一個糖尿病患者是多么無奈,家庭醫生,對于一個老弱病殘是多么迫切。以阿斯利康、衛計委、醫惠、歐姆龍等企業為代表的醫療展區,帶你走進未來醫護生活場景,逐一教你如何解決上述問題。
8、“中國芯”+“智能制造2025”到底有多大把握。SAP、Siemens、Muehlbauer、Dell、ABB、Musen、ARM、SATO、中科院、華虹、華潤微電子、海爾、徐工、長電、東方國信(300166)、文思海輝、昆侖海岸、朗新、思必拓、微茗、新大陸(000997)、紫清、羅伯斯機器人、先驅自動化等一批具有代表性的國內芯片產業鏈和工業互聯網領域知名企業,對比國外先進芯片和智能制造企業技術,著重宣傳國之重器“中國制造”的核心芯片研發技術及成果,“智能制造2025”到底有多大把握,這些企業將告訴你。
9、5G通信+云計算到底有多快。以Ericsson、Intel、Microsoft、Oracle、百度、騰訊、中國移動、中國電信、中國聯通、中國通信、中國鐵塔、中電科、浪潮、“太湖神威”超算中心、亨通、國動、360、啟明星辰等為代表的一批物聯網通信與平臺支撐企業,展各家所長、示中國物聯通信之速。
10、電子競技+智慧體育。時下熱門的電子競技比賽,有趣新奇的各類體育互動體驗,喜歡競技的你一定能在智慧體育展區找到你想要駐足觀摩的游戲和體育元素。
11、寓教于展的共享發布。在展示現場,有一大一小兩個發布區,由中關村物聯網聯盟、天津市智慧物聯信息技術研究院、深圳物聯網聯盟、福建物聯網聯盟、寧夏物聯網聯盟以及華云、高新興(300098)、H3C等聯盟組織及企業帶來的20余場共享發布及高端對話,在展覽展示的同時帶來物聯網領域的專家互動交流和對話探討,共商物聯網技術未來發展方向和技術突破。觀展后聽聽大師對話,學習大咖演講后帶著問題觀展,一定能帶給你喜聞樂見的觀展體驗。
環保生態圈實現路徑,如下圖:
圖中數字解釋:2G中的第一個3000,是國家、省級、地市級、區縣四級環保機構的總數,實際約3200余家,它們是作為新一代環保物聯網中的一個個節點進入環保生態圈的,代表政府,是主導力量;第二個3000,全國工業園區總數,它們與環保機構類似,作為一個個獨立節點進來,一定意義上也代表政府,也是主導力量。2B中的30萬,指首先進入污染源在線監控系統的大中污染源數量;300萬,小污染源數量,逐步進入在線監控系統;3000萬,散亂污微企業數量,逐步進入在線監控系統。2C中的14億,指進入環保生態圈的中國公眾,他們都將成為新一代環保物聯網海量網格的主人,同時他們也都是感知器,通過拍照、評價、投訴等方式為新一代環保物聯網提供環境與環保等相關的信息;72億,指將全球公民納入環保生態圈,這是長天長人的終極夢想。