今天，在许多地区，传统上享有客户青睐的水务公司提高了期望。根据联合国2019年年中发布的《世界水资源开发报告》，估计有36亿人一年至少有一个月生活在缺水地区。到2050年，全球将有60亿人面临清洁水资源短缺的问题。为了应对这些挑战，自来水公司正在利用物联网(IoT)并将其运营数字化，以实现从水源到水龙头的整个水循环中的有效水管理，以及有效的废水处理以保护水源。自来水公司正处于关键时刻，他们需要升级现有基础设施以提高关键运营的弹性，从而为消费者提供服务并保护水资源，而政府和监管政策制定者正在采取一系列短期和长期措施来改善区域水安全和自给自足。物联网的主要挑战和影响由于陈旧或维护不善的基础设施导致泄漏和管道破裂，无收益水对于公??用事业来说是一个重大问题。根据水管理服务提供商Veolia2017年的一份报告，饮用水管网的平均效率为73.7%，导致每年无收益水损失为26.3%。一些公用事业公司正在通过纳入减少泄漏目标来应对无收益水的挑战。例如，法国里尔市的目标是使用基于物联网的水管理解决方案，到2023年将其供水网络的性能提高6%，从79%提高到85%。其他地区政府也指示公用事业公司通过监管政策升级其供水网络。新加坡、韩国、以色列和马耳他等国家/地区的一些早期著名举措正越来越多地推动这些国家/地区的发展，这些国家/地区的监管政策制定者已强制要求使用数字技术来改善智能电网，公用事业的水损失可以减少到低于12%通过泄漏检测和水压监测等措施。在韩国，截至2017年底，高敞自来水厂已为高敞郡2.4万户家庭安装了智能水表。智能水表项目不仅提高了按用量计费数据的准确性，还将漏水成本降低了19%。GochangWaterworks的智能水表部署也产生了意想不到的后果，例如公用事业公司能够通过提醒亲属或触发未用水家庭的福利检查来为老年客户提供更大的安全。同样，英国水务监管机构Ofwat已迫使公用事业公司采取措施，将配电基础设施数字化，要求他们到2025年将漏水量减少15%。2019年年中，东南水务与行业专家合作进行试验，开发并连接智能水表，并使用沃达丰的窄带物联网(NB-IoT)网络在地下干线管道上放置声学传感器，以精确检测和防止漏电分配系统。SouthEastWater正在实施Xylem的Visenti软件分析，以管理和分析安装在供水系统上的传感器数据，例如流量、水位、总量、压力和水质。为了满足水务公司对物联网解决方案不断增长的需求，区域电信公司正在与具有水务专业知识的物联网平台供应商合作，以增强他们的能力。2020年3月，Telefónica宣布与Idrica合作开发水务运营数字化转型解决方案。随着技术硬件和软件生态系统的成熟，水务公司正在根据成本效益比和资本投资对物联网平台进行投资，而不会对其财务预算造成重大压力。通常，水务公司通过自动化需求方操作（例如配水网络）或某些关键的供应方操作（例如监控水坝、水库和水处理厂等水资源）来开始其数字化之旅。然而，由于各种优势和解决方案生态系统的相对成熟，水务公司越来越多地采用智能水表。专用公共和私人低功耗广域(LPWA)网络的商业可用性也降低了硬件和网络成本。ABIResearch估计，到2026年，全球水务公司的智能水表安装量将累计增长28%，达到近4亿台。智能仪表、传感器和其他物联网硬件。例如，智能水表数据存储在仪表数据管理(MDM)平台中，该平台专门用于管理数百万台设备的大量数据，并存储和处理特定要求。MDM软件为公用事业提供了一个水平平台，用于集成跨多个应用程序的通用数据资源，例如计费、资产管理和现场服务管理。这种由各个业务单元拥有和使用的横向数据管理平台在实际应用中有助于业务运营的顺利进行，从而提高整体效率并降低成本。最近的COVID-19大流行给水务公司继续向资源有限的客户提供关键服务的能力带来了极大压力。随着我们从大流行中走出来，公用事业应该利用数字工具来优化和自动化许多水管理操作，而不是智能计量和从仪表到现金的应用程序，从而使他们的供应链更能抵御未来的冲击。公用事业公司应为综合水资源管理系统(IWRMS)制定长期整体计划，该系统将作为其所有资产的中央记录和控制系统。最后，水务公司应与技术服务提供商和系统集成商合作，仔细评估人工智能(AI)和机器学习(ML)技术的创新，这些技术可以帮助有效地将来自多个来源的数据处理为可操作的运营洞察力。在这里，人工智能被定义为试图模拟或复制人类行为和能力的机器所展示的智能。过去，“如果-那么”规则集是人工智能系统采用的一些模型。近年来，ML开始获得发展势头。ML是AI的一个子集，它描述了创建、训练和执行计算机程序的过程，其明确目标是改进对给定任务的分析并获得可衡量的性能结果。在公用事业评估各种物联网平台时，他们还需要决定是在云端还是在边缘投资人工智能基础设施。几乎所有的人工智能训练和推理都是在云端进行的。由于云网络的可扩展性和灵活性，许多组织选择依赖云计算、存储和网络架构。一些云人工智能应用程序包括与公用事业公司的企业资源规划(ERP)或客户关系管理(CRM)系统的集成，例如计费环系统、用于客户服务的客户聊天机器人、库存管理和现场服务管理操作，从而提高效率和减少人工干预。随着AI和ML解决方案生态系统的成熟，AI功能的执行将越来越靠近边缘设备。这主要是由更便宜的边缘硬件、增强的数据安全性、对延迟敏感的企业和关键任务应用程序驱动的。EdgeAI还将使公用事业公司能够创建自动化闭环系统，以持续监控关键基础设施的健康状况，通过预测性维护实现有效的资产管理，并在系统中构建必要的冗余以减少停机时间并提高可靠性。通过将各种遥感和图像解决方案与GIS技术相结合，公用事业可以绘制和监控其水资源。智能水表数据的使用可以准确了解终端用户的用水量，提高供需预测的准确性。然而，值得注意的是，今天，随着AI复杂程度的提高以获得更准确的洞察力，成本价值比的回报率变得越来越小。总之，物联网、人工智能和其他新兴数字技术有潜力通过改善日常水管理和解决水安全以及对自然灾害和气候变化的恢复力的长期挑战来改变水资源。物联网和人工智能也将在分布式供水和卫生系统的水微电网规划和设计中发挥越来越重要的作用。随着水务公司采用物联网，制定数字路线图以同时关注客户和业务成果非常重要。
