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本文提出了一種能全面監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)居民日常生活中碳排放的系統(tǒng)。其硬件部分主要包括家庭資源監(jiān)測(cè)端、家庭客戶端、個(gè)人碳排放儲(chǔ)蓄卡、公共客戶端和服務(wù)器系統(tǒng)，輔之以折算、監(jiān)督和交易等配套機(jī)制，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅內(nèi)資源消耗和室外商品服務(wù)消費(fèi)所產(chǎn)生碳排放地監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，為用戶提供碳排放消費(fèi)查詢服務(wù)、智能減排建議和個(gè)人碳排放額度交易等功能。該系統(tǒng)的實(shí)施將指導(dǎo)全民自覺參與減排，并還有可能帶來一場(chǎng)“低碳生活”的綠色革命。

碳足跡指的是直接或間接的人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放量，通常以二氧化碳排放量來表示。
氣候變化是全人類共同面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，國(guó)家已將大幅降低二氧化碳強(qiáng)度作為約束性指標(biāo)納入“十二五”規(guī)劃。降低碳排放是每個(gè)公民應(yīng)盡的責(zé)任，個(gè)人碳足跡的監(jiān)控被公認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要舉措。其中，關(guān)鍵是對(duì)個(gè)體活動(dòng)過程中碳排放的監(jiān)測(cè)與量化。
為了實(shí)現(xiàn)個(gè)人碳排放的監(jiān)測(cè)與量化，并達(dá)到提高全民低碳意識(shí)、減少碳排放的目的，我們?cè)O(shè)計(jì)了由碳足跡系統(tǒng)。
碳足跡系統(tǒng)由硬件平臺(tái)和配套機(jī)制共同組成。該系統(tǒng)以硬件平臺(tái)為技術(shù)基礎(chǔ)，針對(duì)個(gè)人室內(nèi)水、電、氣等資源消耗，以及室外商品服務(wù)消費(fèi)，能夠進(jìn)行全面無誤的統(tǒng)計(jì)與記錄。特別是其中的智能電器識(shí)別子系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步細(xì)化耗電量的來源，使得本系統(tǒng)兼具周密精準(zhǔn)的特性。在配套機(jī)制的輔助實(shí)施下，根據(jù)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)制定的碳值折算表將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的碳排放額，并完成個(gè)人碳排放儲(chǔ)蓄卡中碳排放額的查詢、交易，提供智能化節(jié)能減排建議等功能。最終指導(dǎo)用戶選擇更低碳的生活方式，為環(huán)境貢獻(xiàn)自己的一份力量。
硬件平臺(tái)由家庭資源監(jiān)測(cè)端、家庭客戶端、公共客戶端、個(gè)人碳排放儲(chǔ)蓄卡和服務(wù)器系統(tǒng)組成。
配套機(jī)制中的折算機(jī)制主要包括制定碳排放值換算表、商品服務(wù)消費(fèi)碳排放總額的認(rèn)證。交易機(jī)制指為將來實(shí)現(xiàn)的個(gè)人碳排放額交易提供交易平臺(tái)和交易服務(wù)等保障性措施；監(jiān)督機(jī)制主要是制定在不同生活環(huán)境和收入水平情況下，各類人群的定期人均碳排放額度上限和保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的一些政策法規(guī)等。
在上述硬件平臺(tái)和配套機(jī)制的配合下，該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)核心功能：
1、住宅內(nèi)資源消耗量的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì) 家庭資源監(jiān)測(cè)端通過水量數(shù)據(jù)采集模塊、燃?xì)鈹?shù)據(jù)采集模塊和智能電器識(shí)別子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭住宅內(nèi)水、燃?xì)夂碗娏康谋O(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)。其中智能電器識(shí)別子系統(tǒng)能夠通過非侵入式監(jiān)測(cè)方法對(duì)電器的特征參數(shù)進(jìn)行模糊辨別，從而識(shí)別當(dāng)前處于工作狀態(tài)中的電器，并統(tǒng)計(jì)出不同電器消耗的電量。
2、資源與碳排放值的換算家庭資源監(jiān)測(cè)端監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)的僅僅是資源消耗量，而非碳排放值。因此，要實(shí)現(xiàn)碳排放的統(tǒng)計(jì)，就需要在碳排放折算機(jī)制的配合下，由家庭客戶端實(shí)現(xiàn)家庭資源消耗量與碳排放值之間的換算。
3、室外消費(fèi)所產(chǎn)生的碳排放的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì) 公共客戶端通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)室外消費(fèi)碳排放的統(tǒng)計(jì)。在商品的外包裝上標(biāo)注有事先經(jīng)過認(rèn)證的碳排放信息，公共客戶端完成個(gè)人碳排放儲(chǔ)蓄卡身份識(shí)別之后，利用RFID讀卡模塊或者條形碼掃描機(jī)獲取消費(fèi)所產(chǎn)生的碳排放值。
4、查詢服務(wù)、智能減排建議和平臺(tái)交易 住宅內(nèi)資源消耗和室外消費(fèi)所產(chǎn)生的碳排放數(shù)據(jù)分別經(jīng)過家庭客戶端和公共客戶端上傳至服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和管理用戶的碳排放數(shù)據(jù)，并給用戶提供碳排放明細(xì)查詢服務(wù)。除此之外，針對(duì)用戶的碳排放消費(fèi)明細(xì)進(jìn)行智能分析，并通過家庭客戶端和公共客戶端為用戶提供減排建議。另外，用戶可以在公共客戶端的交易平臺(tái)上進(jìn)行碳排放額度的交易。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎(jiǎng)
2010年“碳足跡系統(tǒng)”第一代系統(tǒng)獲得微軟創(chuàng)新杯嵌入式開發(fā)項(xiàng)目中國(guó)區(qū)冠軍；
2010年“碳足跡系統(tǒng)”第一代系統(tǒng)獲得湖北省優(yōu)秀科研成果一等獎(jiǎng)；
2010年在核心期刊《電子產(chǎn)品世界》上發(fā)表論文一篇；
2011年獲得湖北省發(fā)展和改革委員會(huì)以及武漢市發(fā)展和改革委員會(huì)的肯定和推薦；
2011年6月湖北省第八屆“挑戰(zhàn)杯?青春在沃”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。