阿里云如何成為智慧環(huán)保的“天眼”和“大腦”？

2008年IBM曾經(jīng)提出過“智慧地球(smart planet)”理念，隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，“智慧地球”這個(gè)理念逐漸擴(kuò)展到環(huán)保領(lǐng)域，形成了“智慧環(huán)?！钡母拍睢?/p>

IBM智慧地球理念

與美國(guó)“智慧環(huán)?！钡母拍町惽さ氖?，阿里云的ET環(huán)境大腦正在成為國(guó)內(nèi)環(huán)保相關(guān)部門的“智慧大腦”，運(yùn)用在環(huán)境治理過程中。對(duì)環(huán)保部門來說，云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，無疑是添加了一雙“天眼”和一個(gè)“大腦”。

何為“智慧環(huán)?！?？從美國(guó)哈德森河的治理說起

美國(guó)多個(gè)城市正在開始推進(jìn)智慧環(huán)保的建設(shè)。智慧環(huán)保的應(yīng)用包括哈佛大學(xué)的“城市感官(City Sense)”計(jì)劃、美國(guó)密歇根州的“回收獎(jiǎng)勵(lì)(Rewards for Recycling)"項(xiàng)目、美國(guó)大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

最典型的還是紐約曼哈頓哈德森河的治理。十九世紀(jì)中期哈德森河兩岸本來還是很多紐約富商度假勝地。后來生活污水和工業(yè)化學(xué)物質(zhì)致使這條河流受到了嚴(yán)重污染。

為恢復(fù)哈德森河的生態(tài)，紐約州政府發(fā)起了“新一代的水資源管理計(jì)劃”。在河的全程都安裝了傳感器，這些傳感器把各種各樣的物理、化學(xué)、生物數(shù)據(jù)包括河流的鹽度、濁度、葉綠素和顆粒物粒徑等信息，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳遞到后臺(tái)的計(jì)算中心區(qū)。數(shù)據(jù)像流水一樣不間斷地生成，不間斷地被處理，并與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

如今的紐約哈德森河

后臺(tái)的計(jì)算中心區(qū)分為三個(gè)環(huán)節(jié)，首先是數(shù)據(jù)傳輸，傳感器將從河中與周邊環(huán)境收集到的數(shù)據(jù)以實(shí)時(shí)連續(xù)的方式傳送給系統(tǒng)管理層。然后，河流的不同類型數(shù)據(jù)被清洗，后臺(tái)通過消除數(shù)據(jù)的異源性，使關(guān)于哈德森的數(shù)據(jù)一致化，并具有互通性，最后在分析管理平臺(tái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的展現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室電腦顯示屏上，各種數(shù)據(jù)匯成了一條虛擬的哈德森河，流水何時(shí)被污染，化學(xué)、物理、生物成分發(fā)生了什么變化，一看便知。

后來，數(shù)據(jù)科學(xué)家還利用這些處理過的信息建模模擬一個(gè)哈德森河的環(huán)境模型和治理方案，評(píng)估不同的治理和人類干預(yù)對(duì)于哈德森環(huán)境的多方影響，以保證在實(shí)際治理時(shí)的效果。

在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，哈德森河后來重新成為生態(tài)旅游的勝地。

阿里云對(duì)環(huán)境如何感知、分析、整合以及決策

云計(jì)算之所以能夠運(yùn)用在環(huán)保領(lǐng)域是因?yàn)閷?duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的處理。云計(jì)算對(duì)于環(huán)境污染的預(yù)測(cè)和防治才是真正的核心技術(shù)所在。

云計(jì)算可以對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、融合，從而找出新的洞察，為決策提供科學(xué)依據(jù)。以大氣污染防治為例，單一的大氣污染數(shù)據(jù)無法看出問題的實(shí)質(zhì)，但是在象數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等通過模型融合在一起時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)更多不一樣的結(jié)果。

環(huán)境大腦監(jiān)管執(zhí)法

國(guó)內(nèi)阿里云在內(nèi)蒙古等地區(qū)的環(huán)保項(xiàng)目，其核心優(yōu)勢(shì)就在于利用各種信息通信技術(shù)，感知、分析、整合各類環(huán)保信息，對(duì)各種需求做出智能的響應(yīng)，使得決策更加切合環(huán)境發(fā)展的需要。

ET環(huán)境大腦能夠集成全球各類自然環(huán)境信息，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星圖像、氣溫、風(fēng)力、氣壓等各類信息數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析全球植被綠化變遷、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)、極端天氣預(yù)警等，可以快速做出決策，協(xié)助環(huán)保機(jī)構(gòu)監(jiān)督環(huán)境變化及政府執(zhí)法。

環(huán)境大腦處廢調(diào)度

在具體的落地過程中，環(huán)境大腦會(huì)協(xié)助環(huán)保部門基于大自然細(xì)微、復(fù)雜的生物信號(hào)，如草場(chǎng)變黃的速度、空氣的濕度變化等，通過人工智能算法，為環(huán)境治理提供決策支撐和預(yù)測(cè)預(yù)防信息依據(jù)。假設(shè)環(huán)境大腦發(fā)現(xiàn)呼倫貝爾的草原植被有減少趨勢(shì)，便會(huì)發(fā)出預(yù)警并給出生態(tài)修復(fù)建議，環(huán)保部門就能及時(shí)采取措施。此外，江蘇省也通過環(huán)境大腦對(duì)水、氣、土、污染源實(shí)現(xiàn)智能感知，管理了近2.5萬家企業(yè)，通提前發(fā)現(xiàn)異常的廢物申報(bào)。

更值得注意的是，現(xiàn)在越來越多的環(huán)保組織手中實(shí)際上缺乏數(shù)據(jù)，以筆者了解的一家在青藏高原活躍的垃圾處理組織為例，雖然這家組織在國(guó)內(nèi)時(shí)青藏高原垃圾處理的頭牌，但在十多年的環(huán)保工作中，僅僅只是基于感性沖動(dòng)在進(jìn)行環(huán)保活動(dòng)，從未有過任何嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)查。這種環(huán)?；顒?dòng)在很多時(shí)候更像是在以環(huán)保的手段做宣傳和引導(dǎo)，反過來倒逼社會(huì)以及相關(guān)部門去采取措施。

阿里云在環(huán)保領(lǐng)域的運(yùn)用

這種環(huán)保策略顯然是粗放的，毫無嚴(yán)謹(jǐn)性可言。但是這次阿里云提到要在1年內(nèi)賦能100家環(huán)保機(jī)構(gòu)，這恰恰是為很多環(huán)保組織提供了明確的環(huán)境治理方案，數(shù)據(jù)擺在面前，多數(shù)環(huán)保項(xiàng)目的規(guī)劃以及政策引導(dǎo)都能夠找到依據(jù)。

為什么說互聯(lián)網(wǎng)公司的環(huán)保意識(shí)關(guān)切社會(huì)義務(wù)

對(duì)阿里而言，在環(huán)境大腦的研究關(guān)切著社會(huì)義務(wù)，這也是很多國(guó)外互聯(lián)網(wǎng)公司現(xiàn)在正在被社會(huì)所要求的。

今年1月，環(huán)境監(jiān)督組織“綠色和平”（Greenpeace）發(fā)布了2016年年度《Click Clean》報(bào)告，該報(bào)告在可再生能源的使用以及如何積極地起到倡導(dǎo)作用等方面，對(duì)大型云計(jì)算公司和其他科技公司進(jìn)行了評(píng)分和評(píng)價(jià)。

“綠色和平”組織表示，2016年Facebook、蘋果和谷歌總分都是A。微軟和Salesforce在報(bào)告中獲得了B，而亞馬遜云計(jì)算服務(wù)獲得了C。亞馬遜在能源使用和規(guī)劃方面不夠透明，因此在這項(xiàng)上該公司的分?jǐn)?shù)僅為F。

之所以會(huì)進(jìn)行這項(xiàng)打分的原因是，互聯(lián)網(wǎng)公司為降低服務(wù)器運(yùn)作時(shí)生成的龐大熱力，一般都會(huì)安裝大型工業(yè)冷卻系統(tǒng)等設(shè)備。科研公司Gartner曾作出估算，互聯(lián)網(wǎng)公司的普通數(shù)據(jù)中心在最差情況下，浪費(fèi)電力可達(dá)基本所需量的30倍。

實(shí)際上，現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)巨頭都在這一領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研究。Google 2015年曾對(duì)此作出數(shù)項(xiàng)承諾。

阿里云面對(duì)服務(wù)器制冷難題，也開發(fā)出了新的冷卻技術(shù)——2015年阿里云在杭州建立的新數(shù)據(jù)中心采用湖水制冷，讓水溫恒定的深層湖水通過完全密閉的管道流經(jīng)機(jī)房進(jìn)行降溫；華北數(shù)據(jù)中心在冬天將凜冽的冷空氣引入數(shù)據(jù)中心機(jī)房來幫助設(shè)備降溫，冷卻能耗降低了59%；甚至還開發(fā)了“全浸沒液冷服務(wù)器”讓服務(wù)器沉浸在不導(dǎo)電的低溫液體中，液體循環(huán)達(dá)到冷卻效果。

聯(lián)合國(guó)哥本哈根能效中心甚至專門撰文介紹了這幾項(xiàng)綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)。文章稱，阿里云正在努力實(shí)現(xiàn)人、城市、自然之間的平衡。阿里云的數(shù)據(jù)中心建設(shè)沒有以犧牲自然為代價(jià)，以清潔和可再生資源運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心，不僅能夠以巨大的計(jì)算能力改變世界，也有助于保護(hù)人類寶貴的自然資源。

這在世界范圍內(nèi)看，這種技術(shù)對(duì)全球頂尖互聯(lián)網(wǎng)公司來說都具備參考意義。對(duì)阿里來說，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的探索可能在國(guó)內(nèi)也會(huì)引發(fā)更多競(jìng)爭(zhēng)者的學(xué)習(xí)和模仿。

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