当区块链遇上水资源管理，隐藏的危机将被解决

作者：Oliver Russell

编译：Finn

很难想象有一天我们失去了自来水。但事实上，这并不是一个遥不可及的命题。

去年400万生活在南非开普敦的市民们就差一点体验了这样的噩梦中。开普敦的官员们预测该市只有6个月的自来水储备，以至于他们不得不通过号召集体节水和一些异常幸运的降雨与“用完水”这样的现代生活奇景擦肩而过。

但南非的水问题并未就此终结，事实上气候变化和水资源管理不善继续导致水资源短缺，并加剧了政治，经济和社区层面的紧张局势。其他国家面临同样的命运。除非世界行动迅速，否则北京、东京、伦敦、伊斯坦布尔、巴塞罗那和墨西哥城将在未来几十年内看到自己的零日。

但水量储备并不是唯一的问题，安全饮水的问题同样严重，2018年，全球仍有21亿人无法获得安全饮用水。

地球上有3.26亿加仑的水。97％是咸水和不可饮用的。2.5％是淡水，但大部分都存在于极地或地下深处，难于开采。这意味着70亿人和更多牲畜中只分享了大约0.4％的份额。在往下一步，这一些水资源还必须与工业和农业系统共享，为他们提供足够的水来运作。

气候变化，老化的基础设施和发展中国家对水的巨大用量都在将全球拖入水资源短缺的状态。更糟糕的是，人类因无法公平分享资源而闻名，为水而生的战争从古至今不绝于耳，这其中腐败和冲突的循环至今仍在继续。

问题＃1：水源冲突

以也门为例，水资源管理不善的恶性循环助长了政治危机，并导致社会对中央政府控制供水能力的高度不信任，印度卡纳塔克邦和泰米尔纳德邦之间的长期冲突也来源于此。

过去几年气候越来越干燥，再次引发了该地区的战斗。法律纠纷引发了大规模的抗议活动，因为人们都在争取足以保证家人生命的

摄影：Patrick Beznoska

而在世界的另一边，玻利维亚政府于2000年将水私有化。随后使得水资源短缺的矛盾升级为“科恰班巴水战”——在大规模冲突之后，该市的水被重新国有化并获得了新的法律支持。然而由于最近的水资源短缺，玻利维亚农村的一些地区在25年来最严重的干旱期间损失了90％的农田。

一个地区的水越少，它就越有价值。对于许多社区和家庭来说，这是一个生死攸关的问题。但对于少数人来说，这是一个赚钱和权力的机会。

问题＃2：水垄断

金融界一直在密切关注世界淡水供应。

高盛（Goldman Sachs）预测，水将成为21世纪的石油，因此他们已经采取既得利益行动。此外，摩根大通，巴克莱，汇丰银行和安联等其他强大的金融集团正在巩固对水的控制。

但对未来水资源布局的并不只是金融机构。富裕的大亨，如美国前总统老布什和石油巨头T.布恩皮肯斯，正在购买数千英亩土地，包括含水层，湖泊，水权，水务公司以及全球水工程和科技公司的股份。

那水垄断是怎样的情况？

以美国俄勒冈州广为人知的案例为例。家住俄勒冈州老鹰崖（Eagle Point）的哈林顿曾于2002年在自家的170英亩（约合为0.69平方公里）土地上挖了3个池塘，以收集雨水。后来，当地政府指控称，哈林顿非法收集雨水的行为触犯了当地法律。但拥有收集雨水权的亿万富翁T. Boone Pickens拥有的水权比美国其他任何人都多，他有权每年排水200,000英亩 - 英尺。

为了解决这些不公平的配水和垄断问题，我们需要更多的透明度。第四波工业革命能否提供答案？区块链技术计划大规模提供水透明度。

区块链解决方案＃1：水透明度

区块链是一种安全，透明和分布式的公共分布式账本，可记录各方之间的交易。如果公共区块链用于水量和质量数据，这意味着政府、公司或有权势的个人的腐败行为不能隐藏或改变信息。

这为水资源管理带来了新的信息获取和实时管理的方法。现在，我们可以利用水质和水量数据在水资源日益短缺的情况下做出更好的决策。想象一下，家庭、工业、水资源管理者和政策制定者都使用这些信息来决定何时保存或使用水——与容易出现腐败和既得利益的集中式水资源经理相比，这似乎是我们向更公平，更智能的水系统发展的理想步骤。

一家公司在香港开展了试点研究——他们正在开发收集雨水的节点，这些枢纽连接到水处理系统，然后收集的雨水将进入垂直农业（在摩天大楼两侧逐渐种植食物）和城市温室项目等。由于系统是分布式的，不同的社区可以决定什么最适合他们，然后使用区块链来为他们自己的供水中心群众提供资金。

赋予社区和小公司从雨水中获利的能力将激发当地的经济活力。雨水通常会被浪费，但当社区有机会使用区块链处理自己的雨水时，他们会更有动力回收它。他们甚至可以创建许多茁壮成长的小企业。世界经济论坛报告称，雨水可用于为工厂降温和供电或制造肥料，当雨水被更好利用之后，社区生活得更好，通常提供这些服务的系统也会减少压力。

为了正确看待这一点，2017年联合国世界水资源开发报告发现，80％的雨水没有得到处理。换句话说，浪费了机会。随着气候变化和世界人口增加，水变得越来越稀缺，社区将进一步受到鼓励，以利用其水收集中心。

区块链解决方案＃2：智慧水管理的合作

通过技术组合，能否进一步提高用水效率和管理水平？Blockchain与物联网（IoT）合作，使我们城市的水系统更智能，更安全，更高效。

让我们来墨西哥城的供水网络。墨西哥的管道网络中有近一半的水被泄漏浪费。使用基于物联网的水管理系统，情况会有很大不同。

该市的配水网络将配备智能传感器，收集水压和水质数据。在联网状态下，这些传感器互相发送数据，以分析泄漏，管道爆裂和污染等数据。然后他们会迅速发出警报，通知水管理员并修改水压以避免进一步损坏。简而言之，IoT允许对城市供水网络的每个部分进行全面的洞察，自动化和控制。

同样的技术可以应用在家中。

智能传感器相互通信以识别异常的水消耗。该系统可以帮助您清楚地看到您的用水量，帮助您改变行为并节省资金。当您不在家时，如果漏水，它会立即提醒您的手机。它甚至可以自动关闭主要供水系统，防止进一步损坏。

跨城市的水资源数据很有价值，但与任何自动化的数据一样，我们应该关注隐私和安全。在物联网系统中，所有数据都转到单点安全情报。所有系统决策都在这里做出，使其容易受到黑客攻击和操纵。想象一下城市的水自动化系统在错误的手中，它可能耗费数百万美元并对国家安全构成威胁。

区块链通过使设备网络以其他方式保护自己，消除了物联网系统中的这一单点故障。区块链和物联网水网之间的合作改变了我们管理水的方式，同时又不影响我们的安全。

未来的困难

区块链和物联网等技术让我们意识到，我们目前的水利基础设施已完全过时，以满足现代世界的需求。我们全球水危机的严重性要求创新，由于技术进步和意识提高，我们有理由充满希望，但是仍有许多挑战需要克服。

数字化过时的水基础设施，或完全取代它们并非易事。在这些下一代基础设施可以被整个城市使用之前，我们必须在未来扛过黑客攻击和操纵来证明安全的性能。这需要政府，社区，行业领导者和企业的合作和前瞻性思维。