DE202023105203U1 - Überwachungssystem für nachhaltige Umwelt - Google Patents

Überwachungssystem für nachhaltige Umwelt Download PDF

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Abstract

Ein Überwachungssystem für nachhaltige Umgebungen, bestehend aus:
a) eine Vielzahl von Sensoren, die über ein vorgegebenes geografisches Gebiet verteilt sind, wobei jeder Sensor bestimmte Umweltparameter erfassen soll, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Luftschadstoffe (einschließlich CO2, SO2, NOx, PM2.5 und PM10), Wasserverunreinigungen (einschließlich). pH-Wert, Trübung, chemische Schadstoffe), Bodennährstoffe, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und UV-Strahlung;
b) eine Datenaggregationseinheit, die mit drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmodulen zum Empfang roher Umgebungsdaten von den Sensoren ausgestattet ist und weiterhin einen Speicher zum Speichern der empfangenen Daten und einen Prozessor zur vorläufigen Datenverarbeitung umfasst;
c) eine Datenanalyseverarbeitungseinheit, die auf historischen Umweltdaten trainiert wurde, um potenzielle zukünftige Umweltveränderungen und -bedrohungen auf der Grundlage beobachteter Trends vorherzusagen und einen Nachhaltigkeitsindex zu berechnen, der durch Berücksichtigung der Gewichtungen mehrerer Umweltparameter abgeleitet und anhand vordefinierter idealer Standards normalisiert wird.
d) ein Benutzeroberflächenmodul (UI), das ein grafisches Dashboard umfasst, das Echtzeit- und historische Umweltdaten, den berechneten Nachhaltigkeitsindex und potenzielle Umweltbedrohungen visuell darstellt;
e) eine Empfehlungsverarbeitungseinheit, um umsetzbare Erkenntnisse und Abhilfestrategien basierend auf den beobachteten Datentrends und potenziellen Bedrohungen bereitzustellen; und
f) eine Alarmeinheit, um Benutzer zu benachrichtigen, wenn Parameterabweichungen erkannt werden, die vordefinierte sichere Schwellenwerte überschreiten.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Umweltüberwachungssysteme. Genauer gesagt handelt es sich um ein System zur Überwachung, Analyse und Förderung nachhaltiger Praktiken zum Wohlergehen der Umwelt.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Da die Besorgnis über globale Erwärmung, Umweltverschmutzung und andere Umweltbedrohungen zunimmt, besteht ein zunehmender Bedarf an wirksamen Überwachungsinstrumenten, die nicht nur den aktuellen Zustand der Umwelt messen, sondern auch nachhaltige Lösungen vorschlagen.
  • Bestehende Systeme konzentrieren sich hauptsächlich auf die Datenerfassung ohne umfassende Analyse oder umsetzbare Erkenntnisse. Für ein effektives Umweltmanagement ist daher ein ganzheitlicheres und benutzerfreundlicheres System erforderlich.
  • In der heutigen Zeit ist die Umweltüberwachung von zentraler Bedeutung geworden und hat die Entwicklung verschiedener Systeme zur Verfolgung kritischer Parameter wie Luft- und Wasserqualität, Bodengesundheit und Temperatur veranlasst. Während diese bestehenden Lösungen, wie verteilte Sensornetzwerke, Satellitenbildgebung und Datenaggregationsplattformen, unschätzbare Erkenntnisse geliefert haben, konzentrieren sie sich in erster Linie auf die Sammlung einzelner Daten, ohne eine integrative Analyse anzubieten. Darüber hinaus fehlt vielen eine benutzerfreundliche Oberfläche, die umsetzbare Empfehlungen bieten kann, sodass den Benutzern Rohdaten, aber nur begrenzte Anleitungen zu Nachhaltigkeitspraktiken zur Verfügung stehen. Diese Lücke behindert ein effektives, proaktives Umweltmanagement und unterstreicht die Notwendigkeit einer ganzheitlicheren Lösung, die nicht nur überwacht, sondern auch Empfehlungen zu nachhaltigen Maßnahmen auf der Grundlage der Daten abgibt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein umfassendes Umweltüberwachungssystem zur Bewertung, Analyse und Förderung nachhaltiger Umweltpraktiken. Das System umfasst die Datenerfassung über Sensoren, ein robustes Analysemodul und eine Benutzeroberfläche, die umsetzbare Erkenntnisse bietet. Seine Integrationsfähigkeiten und Fernüberwachung machen es vielseitig für verschiedene Anwendungen.
  • Bei der Erfindung handelt es sich um ein integriertes Überwachungssystem, das darauf ausgelegt ist:
    • Sammeln Sie Umweltdaten über mehrere Parameter hinweg.
  • Analysieren Sie die Daten, um das Niveau der Umweltgesundheit und Nachhaltigkeit zu bestimmen.
  • Bieten Sie Benutzern umsetzbare Erkenntnisse und Vorschläge zur Förderung nachhaltiger Praktiken.
  • Das vorgestellte Überwachungssystem bietet eine integrierte Lösung für das ökologische Nachhaltigkeitsmanagement durch die Kombination fortschrittlicher Sensornetzwerke, Datenaggregation und intelligenter Analyse. Verteilte Sensoren erfassen entscheidende Umgebungsparameter und übermitteln sie zur Vorverarbeitung an eine zentrale Einheit. Maschinelles Lernen und KI-gesteuerte Module extrapolieren diese Daten, prognostizieren zukünftige Trends und leiten einen umfassenden Nachhaltigkeitsindex ab. Benutzer greifen über ein spezielles UI-Modul auf ein dynamisches Dashboard zu, das sowohl Echtzeit- als auch historische Daten visualisiert und gleichzeitig umsetzbare Erkenntnisse und Warnungen erhält. Mit Fernzugriff und Integrationsmöglichkeiten schließt dieses System die Lücke zwischen Rohdatenerfassung und proaktivem Umweltmanagement und dient als Dreh- und Angelpunkt für fundiertes, nachhaltiges Handeln.
  • Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung weiter zu verdeutlichen, erfolgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Es versteht sich, dass diese Zeichnung nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellt und daher nicht als deren Umfang einschränkend anzusehen ist. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung genauer und detaillierter beschrieben und erläutert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUR
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gelesen wird, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen, wobei:
    • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Überwachungssystems für nachhaltige Umgebungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Darüber hinaus werden erfahrene Handwerker erkennen, dass Elemente in der Zeichnung der Einfachheit halber dargestellt sind und möglicherweise nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Beispielsweise veranschaulichen die Flussdiagramme die Methode anhand der wichtigsten Schritte, die dazu beitragen, das Verständnis von Aspekten der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus können im Hinblick auf die Konstruktion des Geräts eine oder mehrere Komponenten des Geräts in der Zeichnung durch herkömmliche Symbole dargestellt worden sein, und die Zeichnung zeigt möglicherweise nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind um die Zeichnung nicht durch Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, der Nutzen aus der Beschreibung hierin zieht, leicht ersichtlich sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Um das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und für deren Beschreibung eine spezifische Sprache verwendet. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, da Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und weitere Anwendungen der darin dargestellten Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann normalerweise in den Sinn kommen würden in der Technik, auf die sich die Erfindung bezieht.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
  • Verweise in dieser Spezifikation auf „einen Aspekt“, „einen anderen Aspekt“ oder eine ähnliche Sprache bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Merkmal, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher beziehen sich die Formulierungen „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Formulierungen in dieser Spezifikation möglicherweise, aber nicht unbedingt, auf dieselbe Ausführungsform.
  • Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, sodass ein Prozess oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern möglicherweise andere Schritte nicht umfasst ausdrücklich aufgeführt oder diesem Prozess oder dieser Methode innewohnend sind. Ebenso schließen ein oder mehrere Geräte oder Subsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, denen „umfasst...a“ vorangestellt ist, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Geräte oder anderer Subsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen aus andere Komponenten oder zusätzliche Geräte oder zusätzliche Subsysteme oder zusätzliche Elemente oder zusätzliche Strukturen oder zusätzliche Komponenten.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden werden. Das hier bereitgestellte System, die Methoden und Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
  • Die in dieser Spezifikation beschriebenen Funktionseinheiten sind als Geräte gekennzeichnet. Ein Gerät kann in programmierbaren Hardwaregeräten wie Prozessoren, digitalen Signalprozessoren, Zentraleinheiten, feldprogrammierbaren Gate-Arrays, programmierbarer Array-Logik, programmierbaren Logikgeräten, Cloud-Verarbeitungssystemen oder dergleichen implementiert werden. Die Geräte können auch in Software zur Ausführung durch verschiedene Prozessortypen implementiert werden. Ein identifiziertes Gerät kann ausführbaren Code enthalten und beispielsweise einen oder mehrere physische oder logische Blöcke von Computeranweisungen umfassen, die beispielsweise als Objekt, Prozedur, Funktion oder anderes Konstrukt organisiert sein können. Dennoch muss die ausführbare Datei eines identifizierten Geräts nicht physisch zusammen angeordnet sein, sondern kann aus unterschiedlichen, an unterschiedlichen Orten gespeicherten Anweisungen bestehen, die, wenn sie logisch zusammengefügt werden, das Gerät bilden und den angegebenen Zweck des Geräts erfüllen.
  • Tatsächlich könnte ein ausführbarer Code eines Geräts oder Moduls eine einzelne Anweisung oder mehrere Anweisungen sein und sogar über mehrere verschiedene Codesegmente, zwischen verschiedenen Anwendungen und über mehrere Speichergeräte verteilt sein. In ähnlicher Weise können Betriebsdaten hier innerhalb des Geräts identifiziert und dargestellt werden und können in jeder geeigneten Form verkörpert und in jeder geeigneten Art von Datenstruktur organisiert werden. Die Betriebsdaten können als einzelner Datensatz erfasst oder über verschiedene Standorte, einschließlich verschiedener Speichergeräte, verteilt werden und können zumindest teilweise als elektronische Signale in einem System oder Netzwerk vorliegen.
  • Verweise in dieser Spezifikation auf „eine ausgewählte Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Merkmal, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform des offenbarten Gegenstands enthalten ist. Daher beziehen sich die Ausdrücke „eine ausgewählte Ausführungsform“, „in einer Ausführungsform“ oder „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Spezifikation nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform.
  • Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede geeignete Weise kombiniert werden. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details bereitgestellt, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands zu ermöglichen. Ein Fachmann auf dem betreffenden Gebiet wird jedoch erkennen, dass der offenbarte Gegenstand ohne eines oder mehrere der spezifischen Details oder mit anderen Methoden, Komponenten, Materialien usw. in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen können wohlbekannte Strukturen, Materialien, oder Vorgänge werden nicht im Detail gezeigt oder beschrieben, um Aspekte des offengelegten Gegenstands nicht zu verschleiern.
  • Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen können die offenbarten Computerprogramme oder -module auf viele beispielhafte Arten ausgeführt werden, beispielsweise als Anwendung, die sich im Speicher eines Geräts befindet, oder als gehostete Anwendung, die auf einem Server ausgeführt wird und mit diesem kommuniziert Geräteanwendung oder Browser über eine Reihe von Standardprotokollen wie TCP/IP, HTTP, XML, SOAP, REST, JSON und andere ausreichende Protokolle. Die offenbarten Computerprogramme können in beispielhaften Programmiersprachen geschrieben sein, die aus dem Speicher des Geräts oder von einem gehosteten Server ausgeführt werden, wie etwa BASIC, COBOL, C, C++, Java, Pascal, oder Skriptsprachen wie JavaScript, Python, Ruby, PHP , Perl oder andere geeignete Programmiersprachen.
  • Einige der offenbarten Ausführungsformen beinhalten oder beinhalten auf andere Weise die Datenübertragung über ein Netzwerk, beispielsweise die Übermittlung verschiedener Eingaben oder Dateien über das Netzwerk. Das Netzwerk kann beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: Internet, Wide Area Networks (WANs), Local Area Networks (LANs), analoge oder digitale drahtgebundene und drahtlose Telefonnetzwerke (z. B. ein PSTN, Integrated Services Digital Network (ISDN)), ein Mobilfunknetz und Digital Subscriber Line (xDSL), Radio, Fernsehen, Kabel, Satellit und/oder andere Übertragungs- oder Tunnelmechanismen zur Datenübertragung. Das Netzwerk kann mehrere Netzwerke oder Teilnetzwerke umfassen, von denen jedes beispielsweise einen drahtgebundenen oder drahtlosen Datenweg umfassen kann. Das Netzwerk kann ein leitungsvermitteltes Sprachnetzwerk, ein paketvermitteltes Datennetzwerk oder jedes andere Netzwerk umfassen, das elektronische Kommunikation übertragen kann. Das Netzwerk kann beispielsweise Netzwerke umfassen, die auf dem Internetprotokoll (IP) oder dem asynchronen Übertragungsmodus (ATM) basieren, und kann Sprache beispielsweise mithilfe von VoIP, Voice-over-ATM oder anderen vergleichbaren Protokollen unterstützen, die für Sprachdatenkommunikation verwendet werden. In einer Implementierung umfasst das Netzwerk ein Mobilfunknetz, das so konfiguriert ist, dass es den Austausch von Text- oder SMS-Nachrichten ermöglicht.
  • Beispiele für das Netzwerk sind unter anderem ein Personal Area Network (PAN), ein Storage Area Network (SAN), ein Home Area Network (HAN), ein Campus Area Network (CAN) und ein Local Area Network (LAN), ein Wide Area Network (WAN), ein Metropolitan Area Network (MAN), ein Virtual Private Network (VPN), ein Enterprise Private Network (EPN), Internet, ein Global Area Network (GAN) und so weiter.
  • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Überwachungssystems (100) für nachhaltige Umgebungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das System (100) umfasst eine Vielzahl von Sensoren (102), die über ein vorgegebenes geografisches Gebiet verteilt sind, wobei jeder Sensor dazu ausgelegt ist, spezifische Umweltparameter zu erfassen, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Luftschadstoffen (einschließlich CO2, SO2, NOx, PM2,5 und PM10), Wasserverunreinigungen (einschließlich pH-Wert, Trübung, chemische Schadstoffe), Bodennährstoffe, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und UV-Strahlung besteht.
  • In einer Ausführungsform ist eine Datenaggregationseinheit (104) mit drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmodulen (104a) ausgestattet und wird zum Empfangen von Rohumgebungsdaten von den Sensoren verwendet und umfasst weiterhin einen Speicher (104b) zum Speichern der empfangenen Daten und einen Prozessor zur vorläufigen Datenverarbeitung.
  • In einer Ausführungsform wird eine Datenanalyse-Verarbeitungseinheit (106) anhand historischer Umweltdaten trainiert, um potenzielle zukünftige Umweltveränderungen und -bedrohungen auf der Grundlage beobachteter Trends vorherzusagen und einen Nachhaltigkeitsindex zu berechnen, der durch Berücksichtigung der Gewichtungen mehrerer Umweltparameter abgeleitet und mit einem vordefinierten Ideal normiert wird Standards.
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Benutzerschnittstellenmodul (UI-Modul) (108) ein grafisches Dashboard, das Echtzeit- und historische Umweltdaten, den berechneten Nachhaltigkeitsindex und potenzielle Umweltbedrohungen visuell darstellt.
  • In einer Ausführungsform liefert eine Empfehlungsverarbeitungseinheit (110) umsetzbare Erkenntnisse und Abhilfestrategien basierend auf den beobachteten Datentrends und potenziellen Bedrohungen.
  • In einer Ausführungsform benachrichtigt eine Alarmeinheit (112) Benutzer, wenn Parameterabweichungen erkannt werden, die vordefinierte sichere Schwellenwerte überschreiten.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Datenaggregationseinheit (104) außerdem ein Energieverwaltungssystem (104c), das die Erfassung und Übertragung von Sensordaten basierend auf der Kritikalität von Umgebungsveränderungen priorisiert.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Datenanalyse-Verarbeitungseinheit (106) außerdem eine KI-gesteuerte Anomalieerkennung, um plötzliche oder ungewöhnliche Umweltveränderungen zu identifizieren.
  • In einer Ausführungsform ermöglicht die Benutzeroberfläche (108) den Fernzugriff über gesicherte Kommunikationsprotokolle, sodass Benutzer das System über mobile Geräte oder Computer überprüfen und steuern können.
  • In einer Ausführungsform nutzt die Empfehlungsverarbeitungseinheit (110) des UI-Moduls eine Datenbank nachhaltiger Praktiken und gleicht beobachtete Umweltbedingungen mit den am besten geeigneten Abhilfestrategien ab.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Überwachungssystem (100) außerdem eine Verarbeitungseinheit für Nachhaltigkeitsbelohnungen (114), die Benutzer- oder Community-Aktionen bewertet und Belohnungen auf der Grundlage erreichter und eingehaltener Nachhaltigkeitsziele gewährt.
  • In einer Ausführungsform sind die mehreren Sensoren (102) in umweltbeständigen Gehäusen eingekapselt, um eine verlängerte Funktionsintegrität bei wechselnden Umgebungsbedingungen sicherzustellen.
  • In einer Ausführungsform können die mehreren Sensoren (102), die Datenaggregationseinheit (104), die Datenanalyseverarbeitungseinheit (106), die Empfehlungsverarbeitungseinheit (110), die Warneinheit (112) und die Nachhaltigkeitsbelohnungsverarbeitungseinheit (114) implementiert werden in programmierbaren Hardwaregeräten wie Prozessoren, digitalen Signalprozessoren, Zentraleinheiten, feldprogrammierbaren Gate-Arrays, programmierbarer Array-Logik, programmierbaren Logikgeräten, Cloud-Verarbeitungssystemen oder dergleichen.
  • Das vorgeschlagene Überwachungssystem ist eine integrierte Lösung, die aus einem Datenerfassungsmodul besteht, das ein Netzwerk von Sensoren umfasst, die in der Lage sind, relevante Umweltparameter wie Luft-, Wasser- und Bodenqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und mehr zu erfassen. Diese Sensoren geben ihre Daten an eine zentrale oder cloudbasierte Aggregationseinheit weiter. In der Datenanalyse-Verarbeitungseinheit werden die aggregierten Daten mithilfe fortschrittlicher maschineller Lern- und KI-Algorithmen verarbeitet, um Umweltveränderungen auf der Grundlage aktueller und historischer Trends vorherzusagen. Darüber hinaus generiert dieses Modul einen Nachhaltigkeitsindex für die überwachte Region, der verschiedene Determinanten wie Schadstoffkonzentrationen und Ressourcenverbrauch berücksichtigt. Die Benutzeroberfläche bietet ein umfassendes Dashboard mit Echtzeitdaten, analytischen Erkenntnissen und dem Nachhaltigkeitsindex. Benutzer erhalten umsetzbare Empfehlungen zur Verbesserung der ökologischen Nachhaltigkeit, Benachrichtigungen bei Parameterabweichungen und können sogar Belohnungen für hohe Nachhaltigkeitswerte erhalten. Um seine Fähigkeiten weiter zu verbessern, kann das System in andere intelligente Einrichtungen wie Heimautomatisierung und industrielles IoT integriert werden und ermöglicht eine Fernüberwachung über Mobil- oder Webplattformen.
  • Das hier vorgestellte fortschrittliche Überwachungssystem ist eine umfassende Mischung aus Technologie und Umwelterkenntnissen. Die Grundlage bildet das Datenerfassungsmodul, das aus einem sorgfältig konzipierten Netzwerk von Sensoren besteht. Dabei handelt es sich nicht nur um rudimentäre Detektoren; Sie sind so kalibriert, dass sie eine Vielzahl von Umweltkennzahlen präzise erfassen können. Von den differenzierten Feinheiten der Luft-, Wasser- und Bodenqualität bis hin zu umfassenderen Parametern wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit sorgen diese Sensoren für eine ganzheitliche Momentaufnahme der Umwelt. Sobald diese Daten erfasst sind, werden sie entweder an einen zentralen Aggregations-Hub oder ein robustes cloudbasiertes System weitergeleitet, um eine effiziente und sichere Datenspeicherung und -verwaltung zu gewährleisten.
  • Dann kommt die Datenanalyse-Verarbeitungseinheit, die nichts weniger als ein technologisches Wunderwerk ist. Mithilfe der Leistungsfähigkeit modernster maschineller Lern- und KI-Algorithmen durchsucht es die umfangreichen Daten und erkennt Muster, Korrelationen und Trends. Es prognostiziert nicht nur mögliche zukünftige Umweltveränderungen, sondern bietet auch einen einzigartigen Nachhaltigkeitsindex. Dieser Index, eine numerische Darstellung der Umweltgesundheit, wird nach einer eingehenden Analyse verschiedener Variablen abgeleitet, die vom Schadstoffgehalt bis zur Ressourcennutzungsrate reichen.
  • Die Interaktion des Benutzers mit diesen Daten findet ihren Höhepunkt in der Benutzeroberfläche (UI). Es handelt sich nicht nur um eine Benutzeroberfläche, sondern um ein dynamisches Dashboard, das sowohl intuitiv als auch informativ ist. Datenströme in Echtzeit werden live übertragen, analytische Erkenntnisse werden in leicht verständlichen Bildern präsentiert und der Nachhaltigkeitsindex wird zum Leuchtturm der Umweltgesundheit. Doch das System beschränkt sich nicht auf bloße Präsentationen. Es geht noch einen Schritt weiter, indem es umsetzbare Empfehlungen bietet, die auf die örtlichen Gegebenheiten zugeschnitten sind. Wenn das System beispielsweise steigende CO2-Werte erkennt, könnte es lokale Lösungen wie städtische Aufforstung oder Verkehrskontrollmaßnahmen vorschlagen. Benutzer erhalten außerdem sofortige Benachrichtigungen, wenn eine Metrik ihren sicheren Schwellenwert überschreitet, um zeitnahe Interventionen zu gewährleisten. Und als innovativer Anstoß für umweltfreundliche Praktiken können Benutzer oder sogar ganze Gemeinden Belohnungen für konstant hohe Nachhaltigkeitsindexwerte erhalten. Um eine nahtlose Integration in das moderne digitale Ökosystem zu gewährleisten, ist das System mit anderen intelligenten Infrastrukturen kompatibel, von der Hausautomation bis hin zu umfangreichen industriellen IoT- Netzwerken. Darüber hinaus können Benutzer mit dem Aufkommen mobiler Technologie bestimmte Aspekte des Systems aus der Ferne überwachen und sogar steuern, sei es über eine spezielle mobile App oder eine umfassende Weboberfläche.
  • REFERENZEN
  • 100
    Ein Überwachungssystem Für Nachhaltige.
    102
    Mehrere Sensoren
    104
    Datenaggregationseinheit
    104a
    Kommunikationsmodule
    104b
    Speicher
    104c
    Signalverarbeitungsfilter
    106
    Datenanalyse- Verarbeitungseinheit
    108
    Benutzerschnittstellenmodul (UI)
    110
    Empfehlungsverarbeitungseinheit
    112
    Eine Alarmeinheit
    114
    Verarbeitungseinheit Für Nachhaltigkeitsprämien

Claims (7)

  1. Ein Überwachungssystem für nachhaltige Umgebungen, bestehend aus: a) eine Vielzahl von Sensoren, die über ein vorgegebenes geografisches Gebiet verteilt sind, wobei jeder Sensor bestimmte Umweltparameter erfassen soll, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Luftschadstoffe (einschließlich CO2, SO2, NOx, PM2.5 und PM10), Wasserverunreinigungen (einschließlich). pH-Wert, Trübung, chemische Schadstoffe), Bodennährstoffe, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und UV-Strahlung; b) eine Datenaggregationseinheit, die mit drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmodulen zum Empfang roher Umgebungsdaten von den Sensoren ausgestattet ist und weiterhin einen Speicher zum Speichern der empfangenen Daten und einen Prozessor zur vorläufigen Datenverarbeitung umfasst; c) eine Datenanalyseverarbeitungseinheit, die auf historischen Umweltdaten trainiert wurde, um potenzielle zukünftige Umweltveränderungen und -bedrohungen auf der Grundlage beobachteter Trends vorherzusagen und einen Nachhaltigkeitsindex zu berechnen, der durch Berücksichtigung der Gewichtungen mehrerer Umweltparameter abgeleitet und anhand vordefinierter idealer Standards normalisiert wird. d) ein Benutzeroberflächenmodul (UI), das ein grafisches Dashboard umfasst, das Echtzeit- und historische Umweltdaten, den berechneten Nachhaltigkeitsindex und potenzielle Umweltbedrohungen visuell darstellt; e) eine Empfehlungsverarbeitungseinheit, um umsetzbare Erkenntnisse und Abhilfestrategien basierend auf den beobachteten Datentrends und potenziellen Bedrohungen bereitzustellen; und f) eine Alarmeinheit, um Benutzer zu benachrichtigen, wenn Parameterabweichungen erkannt werden, die vordefinierte sichere Schwellenwerte überschreiten.
  2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die Datenaggregationseinheit außerdem ein Energieverwaltungssystem umfasst, das die Erfassung und Übertragung von Sensordaten basierend auf der Kritikalität von Umgebungsveränderungen priorisiert.
  3. Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die Datenanalyse-Verarbeitungseinheit außerdem eine KI-gesteuerte Anomalieerkennung umfasst, um plötzliche oder ungewöhnliche Umweltveränderungen zu identifizieren.
  4. Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die Benutzeroberfläche den Fernzugriff über gesicherte Kommunikationsprotokolle ermöglicht, sodass Benutzer das System über mobile Geräte oder Computer überprüfen und steuern können.
  5. Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die Empfehlungsverarbeitungseinheit des UI-Moduls eine Datenbank nachhaltiger Praktiken nutzt und beobachtete Umweltbedingungen den am besten geeigneten Abhilfestrategien zuordnet.
  6. Überwachungssystem nach Anspruch 1, das außerdem eine Verarbeitungseinheit für Nachhaltigkeitsbelohnungen umfasst, die Benutzer- oder Gemeinschaftsaktionen bewertet und Belohnungen auf der Grundlage erreichter und eingehaltener Nachhaltigkeitsziele gewährt.
  7. Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die mehreren Sensoren in umweltbeständigen Gehäusen eingekapselt sind, um eine verlängerte Funktionsintegrität bei wechselnden Umgebungsbedingungen sicherzustellen.
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