智慧水務的設計、規(guī)劃、建設、運營跟它的行業(yè)特點及工藝特征、資金狀況、企業(yè)各層面的認知能力、應用能力等都是互相關聯的。
(一)智慧水務需要適應供水行業(yè)特點及工藝待征：行業(yè)特點主要有：（1）不可間斷運行的高安全可靠性；（2）配水管網覆蓋區(qū)域龐大、構造復雜；（3）水資源不夠，原水水質不佳甚至惡化。常規(guī)凈水處理工藝處理難度高，供水量容易受隨機因素影響；（4）管線設施的隱蔽性、管材多樣性、年久失修；（5）天然的區(qū)域性等等。工藝特征主要有：（1）用水量具備波動性。供水量要滿足用戶實時動態(tài)的和隨機的消耗；并且是“7*24”模式確保有水。（2）產品沒有被召回的可能，必須達標；（3）工藝具備系統性關聯性。各種參數相互影響，各個處理單元之間也相互影響，某一單元的問題甚至會影響到全局；（4）監(jiān)測的及時性差。有很多水質指標參數還不能在線監(jiān)測，需要在化驗室檢測，檢測結果有時也會達數天甚至更長；這點在污水處理過程中顯得更為重要。（5）污水處理工藝涉及化學及生物反應過程，作用過程緩慢且不易獲得其機理模型。
因而，自來水生產和配送污水處理等過程具備多參數、非線性與大時滯的特點。這一特點造成自來水的生產與輸配過程錯綜復雜，依靠人力運營帶來了很多不便與困難。智慧水務建設的一個根本需求就是要輔助人們高效地管理和運行。在一些場合，自動化甚至是人力不可替代的。例如：加藥的優(yōu)化控制、水質的在線監(jiān)測與數據采集、某些工藝設施的過程控制、管網壓力監(jiān)測、管網水力模型的計算、現代化水質實驗室等操作，都必須依賴自動化。這些問題恰好是智慧水務需要著重去解決的。
（二）智慧水務面臨的挑戰(zhàn)
隨著經濟的發(fā)展和城市化進程的加快，水資源合理利用已經成為了城市發(fā)展不可回避的重要問題。在城市化過程中，水務企業(yè)普遍感受到越來越大的挑戰(zhàn)。其具體表現可歸結為以下幾點：
供水業(yè)務：
（1）在凈水層面，一方面欠缺符合標準的原水，另一方面出水水質卻要求提高，造成需要采用更復雜凈水工藝。大幅增加了水廠運行管理的難度；
（2）在輸配水層面，供水量增加和服務區(qū)域擴大，使管網系統更為龐大和復雜，大幅增加了供水調度的難度；
（3）政府的監(jiān)管法規(guī)逐步完善，用戶對供水服務的期望水平不斷上升，要求服務更全面高效；
（4）在解決好上述問題的同時，還要將生產成本控制在合理的水平上。這些在PPP項目中第三方運營者，成本控制顯得更為重要?；蛘哒f智慧水務建設對社會效益與經濟效益需要同時考慮。
（5）在當前已建立的各類專業(yè)業(yè)務應用系統，因為涉及部門管理仍普遍存在信息“孤島”、信息互聯互通欠佳，即便在一個網絡環(huán)境，也無法實現信息共享，即只實現了“互聯”但不“互通”的尷尬局面。難以實現共享，以至于限制、阻礙了更高層次的智慧應用。等等
污水業(yè)務：與自來水業(yè)務相比較，污水業(yè)務顯得更加困難，智慧水務建設的必要性也更為迫切。
（1）進水水質與水量波動性大；需要建立靈敏的信息反饋及工藝調整的靈敏性。
（2）進廠水質與水量與外排污企業(yè)關聯性大。污水廠應當與圍墻外建立有效的信息平臺，實現“物聯網”狀態(tài)。
（3）在線監(jiān)測難度高，一來是時效滯后，對廠內參數及時調整存在較大困難；另一方面監(jiān)測點數量過多，投入大。
（4）跨部門協調事宜多、政策性強?！拔逅仓巍北尘跋?，達標排放標準壓力巨大。排污企業(yè)、環(huán)保、建設等政府部門之間的銜接，需要智慧方式來規(guī)避扯皮問題。
（5）污水處理廠的運行模型難以建立?，F階段智慧水務關于污水處理業(yè)務方面的涉及不多。等等。
基于以上特點，智慧水務建設過程中，一定要具有較強的針對性，建設不是高大上的面子工程，而是要腳踏實地，有針對性、有規(guī)劃性地去開展一系列的基礎性工作。我認為，智慧水務的建設一來是力圖解決多層面上的溝通障礙：企業(yè)內部；企業(yè)和政府；企業(yè)與公眾；另一方面解決技術障礙，試圖以大數據來完善包括實現精細化管理等方面的解決方案。
綜上所述，智慧水務建設必然存在以下幾個方面挑戰(zhàn)：
（1）建設涉及面廣，工作量大。取水、輸水、凈水、配水、售水及其工藝、設施、功能、硬件與軟件的數字化、網絡化、智能化和可視化全過程。
（2）基礎資料殘缺不全，進一步完善基礎數據，歷時較長。
（3）地域分散，智慧水務需要建立在絡化的基礎之上。
（4）需要最大限度保護早期投資，防止浪費。降低關聯的設計耦合度，減少重復性開發(fā)。
（5）提供異構、分布式環(huán)境下的信息整合，簡化信息資源的訪問，支持跨業(yè)務系統條塊的業(yè)務流程。
因此，智慧水務建設面臨著“天光云影共徘徊”的局面，怎樣在錯綜復雜中，條分縷析，建設好智慧水務平臺，需要建立正確的指導思想。在四個層次（物聯感知層、網絡通信層、數據及服務支撐層、智慧應用層），以及三個支撐體系(標準規(guī)范體系、安全運營體系、建設管理體系)上做好統一規(guī)劃。