鄧有林

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術作為繼計算機技術互聯(lián)網(wǎng)應用之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，已經(jīng)應用到眾多領域之中，同時，伴隨著工業(yè)化進程的加快，帶來了環(huán)境污染等制約經(jīng)濟發(fā)展的問題，已經(jīng)備受人們的關注與重視，對環(huán)境進行監(jiān)測與保護已刻不容緩。將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到環(huán)境監(jiān)測之中，既可以有效地對環(huán)境提供實時性的監(jiān)測，又可以通過信息共享與輔助決策，來為環(huán)境監(jiān)督與管理提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。因此，本文首先對環(huán)境監(jiān)測以及物聯(lián)網(wǎng)的相關內容進行概述，分析當前物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用現(xiàn)狀，再對基于物聯(lián)網(wǎng)技術的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行架構，剖析其存在的問題，進而加以總結。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；網(wǎng)絡

1.引言

環(huán)境監(jiān)測自20世紀70年代開始進行，目前是對于當前環(huán)境的評價質量趨勢的一種重要手段。對于環(huán)境監(jiān)測概念沒有統(tǒng)一的定義，伴隨著工業(yè)的發(fā)展變化，研究涵蓋了從環(huán)境污染到環(huán)境質量等各個方面的監(jiān)控，對于環(huán)境監(jiān)測的過程一般來說，分為三個步驟，首先是要進行有目的的樣地調查，對于樣品進行收集與處理，并且要遵循污染源的排放規(guī)律；其次，要確保樣品的真實性，收集到的樣品要進行測試分析，將取得到的結果進行分析與處理；最后，將得到的數(shù)據(jù)進行整理，根據(jù)相關的標準進行評估，最終確定其綜合指標。

物聯(lián)網(wǎng)技術出現(xiàn)與20世紀90年代，最初由美國麻省理工學院提出，主要是指所有物品通過傳感器與網(wǎng)絡進行連接，進而實現(xiàn)對物品智能化識別的一種技術。時代在變化，物聯(lián)網(wǎng)的應用也在逐步擴大，因此定義也越來越廣闊，一般來說，物聯(lián)網(wǎng)就可以理解為一種通過網(wǎng)絡進行傳輸，感知裝置進行信息的處理，數(shù)據(jù)的計算，并且挖掘出相關的信息，最終，使物與物或人與物之間進行連接，是一種通信技術與網(wǎng)絡技術的延伸。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展已經(jīng)應用到各行各業(yè)之中，比如電子商務的智能物流、家庭可使用的智能家居、醫(yī)療部門所使用的醫(yī)療檢測等，但環(huán)境監(jiān)測則是物聯(lián)網(wǎng)技術最早所涉及的領域。

2.1大氣監(jiān)測

目前，人們越來越重視空氣的質量，因為它直接影響著人類的健康，對于物聯(lián)網(wǎng)技術在大氣監(jiān)測中的應用，主要是可以通過互聯(lián)網(wǎng)來監(jiān)測某一點位大氣所發(fā)生的變化，傳感器可以通過節(jié)點將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行上傳到感知層，感知層則傳遞到應用層，最終對程序進行處理，當一些有毒有害氣體或是單位超標的排放，都被監(jiān)測到，及時通知環(huán)保相關執(zhí)法機構，對其進行處理和整治，來確保大氣質量。

2.2水質監(jiān)測

水是萬物之源，水的質量更是受到老百姓的關注，通過物聯(lián)網(wǎng)技術對水質進行監(jiān)測主要包括對飲用水的監(jiān)測和水污染的監(jiān)測。飲用水是人們的生活保障，主要是通過在水源進行傳感器和攝像頭等設備的安裝進行監(jiān)測，將水質中的各項指標的數(shù)據(jù)進行上報，包括水質的酸堿度、二氧化硫以及鐵等各種元素的監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)飲用水受到污染時，則發(fā)生報警，這樣就將污染的信息反饋到相關的排污單位和監(jiān)測中心，及時地對污染事故進行處理，避免出現(xiàn)重大范圍的污染事件。

除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用還包括土壤的監(jiān)測、電磁輻射的監(jiān)測、森林植被的防護等方面，對環(huán)境治理等都提供了可靠的信息支持和智能化的安全保障。

3.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結構

根據(jù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的特性，進行系統(tǒng)的架構，系統(tǒng)主要包含兩個子系統(tǒng)，即現(xiàn)場機系統(tǒng)和監(jiān)測平臺?，F(xiàn)場機系統(tǒng)主要是在現(xiàn)場機上進行運行，負責現(xiàn)場儀器的數(shù)據(jù)采集，對數(shù)據(jù)進行處理與打包的操作，在將這些數(shù)據(jù)進行發(fā)送，最終發(fā)送到監(jiān)測平臺之上。主要包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)設置以及控制這四個模塊。

監(jiān)測平臺則運行在監(jiān)測服務器之上，主要負責對現(xiàn)場機上采集到的數(shù)據(jù)進行接收，然后進行處理的操作，將處理之后的結果給監(jiān)測人員進行展示，主要包括為數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理、綜合查詢、基本信息管理、地理信息系統(tǒng)、控制、環(huán)境預報警、視頻監(jiān)控和SMS短信九個功能模塊。以下主要介紹環(huán)境視頻監(jiān)控、地理信息系統(tǒng)、SMS短信3個功能模塊。

3.1環(huán)境視頻監(jiān)控

環(huán)境視頻監(jiān)控這一模塊主要是對現(xiàn)場的監(jiān)測進行可視化的效果，首先可進行視頻的瀏覽，這是最基本的功能，在線就可以觀察現(xiàn)場的情景，并且可以根據(jù)不同的攝像頭位置進行切換監(jiān)測，在監(jiān)測的過程中，可以根據(jù)相應的時間進行視頻的搜索，也可以將這些視頻進行保存到相應的路徑之下，以便再次查看。當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當中要尋找某些污染源等的設備名稱的時候，就可以通過檢索實現(xiàn)查找，對這些視頻文件再次進行播放，來對所需要的畫面進行抓屏的操作，這就是環(huán)境監(jiān)測視頻的回放與圖像的抓拍，另外還有云鏡的控制，也就是通過向攝像頭來進行指令的發(fā)送，來對攝像頭的移動速度和云鏡的移動等進行載入與保存的操作。

3.2地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)GIS，這是一種對空間數(shù)據(jù)進行管理研究的技術，主要是按照地理坐標的不同或空間位置的不同，來選擇有效的數(shù)據(jù)進行管理，對于環(huán)境監(jiān)測肯定是需要多個點位的操作，通過對地理信息系統(tǒng)的研究，可以直觀地觀察資源和信息的現(xiàn)狀，可以對環(huán)境進行有效地監(jiān)測，更加直觀的手段和方式，能夠更加真實、有效、準確地反應相關的信息。

3.3SMS短信功能

利用SMS的短信功能可以實現(xiàn)將污染的超標監(jiān)測點的信息或者是超標的物質等污染源的信息進行發(fā)送，發(fā)送到監(jiān)測人員的手中，由于監(jiān)測人員有時候并未在監(jiān)視儀器設備之前，但是通過短息功能也可以隨時隨地地接收到相關的環(huán)境污染的信息，及時地掌握，這樣當出現(xiàn)突發(fā)事情的時候，可以及時地處理，提高了處理時間的能力與效率。

4.物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測應用中有待解決的問題

盡管物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測中為環(huán)境的保護等帶來眾多的便利，但同時將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到環(huán)境監(jiān)測之中仍然存在許多問題亟待解決。

4.1環(huán)境傳感器功能單一

環(huán)境監(jiān)測的感知層目前來說存在的最大問題就是傳感器的功能較為單一，正是由于它的單一性，所以對監(jiān)測的污染物的種類也受到一定的局限性，可靠性也大大降低，而可以監(jiān)測到全面一些的化學分析類為主的監(jiān)測儀器，通常都是靠國外生產(chǎn)進口的，這樣極大地增加成本以及維護的價格也較高。再加上環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡層則主要是依靠于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)網(wǎng)絡，因而對于較為先進成熟的技術則很難兼容與對接，最終使大量的信息資源整合起來難度加大，也無法進行綜合應用。

4.2缺乏統(tǒng)一的技術標準

就目前來看物聯(lián)網(wǎng)的體系會涉及許多的標準，而且相對較為復雜，如射頻技術的標準，云計算的標準，信息安全的標準等等，標準化則是最為物聯(lián)網(wǎng)技術首先要解決的問題之一，對于大規(guī)模部署的重要技術之一，不具有大規(guī)模部署的技術就不能稱之為物聯(lián)網(wǎng)，因而，要想將物聯(lián)網(wǎng)技術的研究更加的標準化，就必須要制定相應的標準且進行研究。

4.3環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的整體管理水平有待提高

我國的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)目前來說尚不完善，盡管受到極大地重視，但是整體的管理水平卻不高，受到諸多因素的束縛，比如體制方面等，整體的管理水平低下，同時，又面臨著安全問題，物聯(lián)網(wǎng)技術進行環(huán)境監(jiān)測的系統(tǒng)是特別需要對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全等體系結構進行研究，必須要對制度進行管理完善，使環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的整體管理水平更加地適應實際工作的需要。

參考文獻：

[1]蒙海濤，張驥.物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用.環(huán)境科學與管理，第38卷第1期，2013年1月.

[2]張樹禮.環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術及應用研究.中國環(huán)境管理.1674-6252（2012）04-0024-05.

[3]徐敏，孫海林.從“數(shù)字環(huán)?！钡健爸腔郗h(huán)保[J].環(huán)境監(jiān)測管理.與技術，2011，23（4）：5-7.endprint