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物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境精選(九篇)

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物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境

第1篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用

改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)加快,社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了跨越式發(fā)展,人們的生活水平也有了顯著提高。隨之而來(lái)的環(huán)境污染和生態(tài)破壞卻制約了可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn),人們認(rèn)識(shí)到了環(huán)境保護(hù)工作的重要性,環(huán)境監(jiān)測(cè)也隨之得到重視。

1物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)境監(jiān)測(cè)

在我國(guó),物聯(lián)網(wǎng)最初被稱(chēng)為傳感網(wǎng),發(fā)展于2009年,現(xiàn)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為我國(guó)新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)融合了紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描以及射頻識(shí)別等技術(shù),能夠依照約定協(xié)議,實(shí)現(xiàn)物品與物品的相互連接,從而完成信息的傳輸和交換,以及識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控等功能。物聯(lián)網(wǎng)包含了三個(gè)基本的組成部分,分別是信息的感知與控制、信息的傳輸以及信息的應(yīng)用。信息的感知與控制主要是結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器設(shè)備或者與傳感器對(duì)應(yīng)的控制器,實(shí)現(xiàn)與終端物品的直接接觸;信息的傳輸主要是通過(guò)感知與控制,結(jié)合信息傳播技術(shù),將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)終端且保證信息安全;信息應(yīng)用指針對(duì)經(jīng)過(guò)了錄入和傳輸,最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)終端的信息進(jìn)行應(yīng)用,以完成對(duì)物品的直接控制[1]。據(jù)新聞報(bào)道,“2016環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇”在無(wú)錫舉行。論壇以“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用”為議題,圍繞環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的政策走向分析、需求應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析及標(biāo)準(zhǔn)制定等環(huán)節(jié)進(jìn)行深度交流。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),主要是結(jié)合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái),對(duì)環(huán)境中存在的污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于環(huán)境變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提供足夠的數(shù)據(jù)信息支持,及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境中污染物質(zhì)的變化情況,對(duì)于環(huán)境污染的治理有著非常顯著的作用。

2.1大氣監(jiān)測(cè)

目前在大氣監(jiān)測(cè)中,采用的多是固定污染源在線監(jiān)測(cè)和環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方式,配合常規(guī)的流動(dòng)性監(jiān)測(cè),能夠形成一套全面覆蓋的監(jiān)測(cè)體系。固定污染源在線監(jiān)測(cè)主要是在污染源排放口設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污染物的排放情況,對(duì)排放廢氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在城市中設(shè)置環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),按城市監(jiān)控點(diǎn)位對(duì)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)子站進(jìn)行布控完善,結(jié)合一些常規(guī)污染物的監(jiān)測(cè)指標(biāo),完成相應(yīng)的大氣監(jiān)測(cè)工作。通過(guò)傳感器技術(shù)的合理引用,可以對(duì)大氣中存在的氮氧化合物、PM2.5、PM10以及二氧化硫等物質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,完成對(duì)于環(huán)境空氣質(zhì)量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析[2]。

2.2水質(zhì)監(jiān)測(cè)

水質(zhì)檢測(cè)需要結(jié)合相應(yīng)的指標(biāo),如飲用水指標(biāo)、綠化用水指標(biāo)、排放指標(biāo)等,以確保對(duì)水污染的有效監(jiān)測(cè)。在需要監(jiān)測(cè)的區(qū)域設(shè)置傳感器設(shè)備,配合視頻監(jiān)測(cè)技術(shù),可以構(gòu)建起相對(duì)完善的感知層,結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò),能夠?yàn)閿?shù)據(jù)的傳輸提供有效渠道,結(jié)合傳感器位置信息以及采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息,可以完成對(duì)于水質(zhì)和污染源的全面監(jiān)測(cè),為水質(zhì)的監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3生態(tài)監(jiān)測(cè)

通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用,對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分,確保生態(tài)監(jiān)測(cè)的規(guī)范性和有序性。在分區(qū)監(jiān)測(cè)中,根據(jù)實(shí)際需求,進(jìn)行合理設(shè)定,布置相應(yīng)的傳感器,如噪聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。同時(shí),通過(guò)數(shù)據(jù)之間的信息控制,實(shí)現(xiàn)單一種類(lèi)數(shù)據(jù)和復(fù)合數(shù)據(jù)的有效采集與傳輸,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性與可靠性。

2.4海洋監(jiān)測(cè)

在海洋監(jiān)測(cè)中,可以借助相應(yīng)的無(wú)線傳感器,合理應(yīng)用傳感器節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)于營(yíng)養(yǎng)鹽、有機(jī)磷農(nóng)藥等的監(jiān)測(cè)。搭配相應(yīng)的無(wú)線發(fā)射裝置,可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。利用物聯(lián)網(wǎng),還可以構(gòu)建相應(yīng)的海洋環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)傳感器技術(shù)的合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)于海洋環(huán)境的全面監(jiān)測(cè),保障海洋生態(tài)安全[3]。

3黃石環(huán)境監(jiān)測(cè)站中的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀

3.1環(huán)境空氣自動(dòng)站

自2005年起,黃石環(huán)境監(jiān)測(cè)站按點(diǎn)位布局安裝了環(huán)境空氣自動(dòng)站。截至目前,在沈家營(yíng)、陳家灣、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、新下陸、鐵山區(qū)、陽(yáng)新縣、大冶市共建立了七個(gè)環(huán)境空氣子站,對(duì)二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力大小等近十個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)。通過(guò)“國(guó)家空氣質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)”、“湖北省環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”為各級(jí)管理部門(mén)及時(shí)提供環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)及各類(lèi)信息簡(jiǎn)報(bào)等。

3.2大氣灰霾站

在2012年建立了湖北省9個(gè)子站之一的黃石大氣灰霾站,配有常規(guī)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器、黑碳儀、濁度儀、大氣重金屬、揮發(fā)性有機(jī)物、激光雷達(dá)、粒徑譜儀、能見(jiàn)度等灰霾監(jiān)測(cè)專(zhuān)用儀器,可以監(jiān)測(cè)大氣中飄浮的重金屬、氣態(tài)污染物、顆粒物等多種污染物,達(dá)近百個(gè)項(xiàng)目,具有大氣顆粒物(氣溶膠)理化性質(zhì)、光化學(xué)反應(yīng)、邊界層氣象觀測(cè)、灰霾成分分析等多項(xiàng)功能。

3.3污染源在線監(jiān)測(cè)

我市五個(gè)城區(qū)、陽(yáng)新縣及大冶市共安裝了147套污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),涉及102家企業(yè)。其中水質(zhì)污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)89套,大氣污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)58套。對(duì)二氧化硫、氮氧化物、流速、煙溫、含氧量、COD、氨氮、pH、廢水流量等多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)“湖北污染源自動(dòng)監(jiān)控管理平臺(tái)”及時(shí)掌握監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)污染源有效數(shù)據(jù)。

3.4積極的意義

通過(guò)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、固定污染源在線監(jiān)測(cè)等有效措施,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、管理、存儲(chǔ)、處理、審核、統(tǒng)計(jì)、分析、和異常預(yù)警等功能,為各級(jí)環(huán)境管理部門(mén)提供足夠的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái)子系統(tǒng)互聯(lián)互通正在積極的實(shí)施開(kāi)展進(jìn)行中,今后數(shù)據(jù)資源集中融合、開(kāi)放共享,資源要素會(huì)高效流動(dòng)。結(jié)語(yǔ)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的存在,實(shí)現(xiàn)了人與人、人與物以及物體之間的信息交流,在許多行業(yè)和領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)模式的創(chuàng)新,對(duì)傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題進(jìn)行彌補(bǔ),提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際效果。重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究,不斷提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能,可以推動(dòng)環(huán)保行業(yè)的智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張澤偉.關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(22):169.

[2]陽(yáng)奇.論環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2013(9):94.

第2篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);鐵路;機(jī)房設(shè)備;狀態(tài);環(huán)境監(jiān)測(cè);系統(tǒng)

一、鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

隨著標(biāo)準(zhǔn)接口構(gòu)建的實(shí)現(xiàn),多元化功能的環(huán)境監(jiān)控得到了較好的開(kāi)發(fā),現(xiàn)在鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)能夠采用IP技術(shù)、EI技術(shù)等,監(jiān)測(cè)信息可以通過(guò)多種技術(shù)作為載體進(jìn)行傳遞,在很多方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,空調(diào)門(mén)鎖智能控制、視頻監(jiān)控、語(yǔ)言控制等功能已經(jīng)得到廣泛使用。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn), 為鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了又一次進(jìn)步的階梯,可進(jìn)一步提高鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)智能化水平。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案總設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)方案主要由后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)和前端數(shù)據(jù)采集終端兩大部分組成。

后臺(tái)服務(wù)程序的主要作用是對(duì)采集終端采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析和處理,將得到的數(shù)據(jù)制成圖表,并將圖表顯示在監(jiān)測(cè)終端。若采集終端采集到的濕度、溫度數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定數(shù)值或者顯示的電壓、電流不正常,那么采集終端會(huì)將數(shù)據(jù)通過(guò)警報(bào)方式發(fā)送到數(shù)據(jù)終端,并由后臺(tái)服務(wù)程序向系統(tǒng)管理人員發(fā)送報(bào)警信息,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)報(bào)警。

采集終端主要通過(guò)溫度、濕度、電流電壓傳感器將機(jī)房?jī)?nèi)所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)參數(shù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)綗o(wú)線自組網(wǎng)傳輸單元,并最終到達(dá)網(wǎng)絡(luò)總線上,將采集到的數(shù)據(jù)傳到對(duì)應(yīng)服務(wù)器上進(jìn)行顯示和處理。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)

1.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),通常情況下,整個(gè)系統(tǒng)可分為四個(gè)模塊,分別為數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源管理模塊、單片機(jī)核心模塊、前端處理模塊。其中電源管理模塊一般有兩種情況:其一是使用采集器電源供電方式;其二是使用電源接入段采用分離整流方式供電,這兩種方式均可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電能供應(yīng)。前端處理模塊主要包含有數(shù)據(jù)感知單元、電流采集、溫度采集等模塊。單片機(jī)核心模塊主要采用的是嵌入式微處理器,該處理器作為一個(gè)時(shí)鐘周期指令的方式,可大大加快單片機(jī)的處理速度,還可在一定程度上降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度,為程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供較為有力的保證。數(shù)據(jù)傳輸模塊主要包含兩個(gè)部分:其一是以無(wú)線為基礎(chǔ)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸;其二是以POE技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。這兩種方式在系統(tǒng)使用過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)有效切換,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)定。

2.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐵路機(jī)房設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)主要包含串口指令發(fā)送和接受、電流讀取和溫濕度讀取、系統(tǒng)初始化等軟件功能。系統(tǒng)初始化主要包括看門(mén)狗定時(shí)器初始化、溫濕度數(shù)據(jù)讀取端口初始化、A/D 轉(zhuǎn)換初始化、定時(shí)器初始化以及串口初始化等。當(dāng)系統(tǒng)完成了初始化之后就會(huì)處于休閑模式,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到有異常數(shù)據(jù)時(shí),可以使系統(tǒng)重新進(jìn)入工作狀態(tài),并根據(jù)實(shí)際情況完成對(duì)應(yīng)的操作。

3.系統(tǒng)測(cè)試

原型設(shè)備聯(lián)機(jī)調(diào)試:在硬件設(shè)備以及配套驅(qū)動(dòng)完成設(shè)計(jì)和設(shè)備完成組裝之后,系統(tǒng)通過(guò)串口與上位機(jī)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試,上位機(jī)超級(jí)終端發(fā)送指令,分別通過(guò)無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)的方式把測(cè)試信息傳送到采集終端,采集終端獲得測(cè)試指令之后,返回對(duì)應(yīng)的溫濕度和電流值。系統(tǒng)聯(lián)機(jī)測(cè)試完成之后,會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的所有設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試,并根據(jù)測(cè)試結(jié)果安排系統(tǒng)試運(yùn)行,將得到的試運(yùn)行結(jié)果和機(jī)房安全環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到鐵路機(jī)房設(shè)備檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中可以使技術(shù)人員實(shí)時(shí)地掌握鐵路機(jī)房設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境濕度,并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨踩O(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,使鐵路機(jī)房工作人員更好掌握機(jī)房運(yùn)行情況,為鐵路機(jī)房安全運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

第3篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);環(huán)境檢測(cè);應(yīng)用;三層架構(gòu)

隨著經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn),我國(guó)在水質(zhì)、大氣、生態(tài)環(huán)境等各方面都受到了不同程度的污染,為了改善和保護(hù)我們的生活環(huán)境,就要借助各種技術(shù)來(lái)加強(qiáng)對(duì)生活環(huán)境的檢測(cè),從而制定更好的保護(hù)措施。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種信息收集、監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在環(huán)境檢測(cè)中有著重要的作用,因此環(huán)境檢測(cè)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在檢測(cè)中的運(yùn)用。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

1.1 在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用有很多,其中在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用最為廣泛,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以為我國(guó)的水資源保護(hù)和利用提供可靠的數(shù)據(jù),從而幫助我們更好地保護(hù)水資源。比如,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)對(duì)飲用水水質(zhì)檢測(cè)的時(shí)候,只需要將物聯(lián)傳感器安放在飲用水的水源上,然后就可以對(duì)飲用水的水源地水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),從而更好地掌握飲用水的水質(zhì)情況。在借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)工業(yè)污水檢測(cè)的時(shí)候,特別是對(duì)工廠的廢水排放檢測(cè)中,需要在廢水排放的河流中建立自動(dòng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站,時(shí)刻對(duì)廢水的排放進(jìn)行檢測(cè),然后再將廢水的排放情況及時(shí)地上報(bào),從而更好地起到檢測(cè)的作用。傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)是通過(guò)取樣然后進(jìn)行化驗(yàn),在此過(guò)程中不僅耗時(shí)較長(zhǎng),還要花費(fèi)較多的人力物力,因此水質(zhì)檢測(cè)的效率降低。在借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助后,可以通過(guò)建立水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站以及相應(yīng)的預(yù)警監(jiān)測(cè)設(shè)備,一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)污染的情況就可以及時(shí)上報(bào),及時(shí)解決水質(zhì)污染的問(wèn)題,保證我們的飲用水質(zhì)量。

1.2 在大氣檢測(cè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以應(yīng)用在大氣檢測(cè)中,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器來(lái)對(duì)大氣中的污染物進(jìn)行檢測(cè),然后再將檢測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)地傳遞上報(bào),從而幫助環(huán)境檢測(cè)員及時(shí)地掌握大氣污染的情況,保護(hù)我們的環(huán)境。在借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)對(duì)大氣進(jìn)行檢測(cè)時(shí),主要是對(duì)大氣中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等氣體的含量進(jìn)行檢y,一旦發(fā)現(xiàn)某些氣體的含量超過(guò)相關(guān)的指數(shù),就要對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行改善,提高當(dāng)?shù)氐拇髿赓|(zhì)量。因此,物聯(lián)網(wǎng)的傳感器應(yīng)該安裝在人流較為密集的地區(qū),這樣才能準(zhǔn)確地檢測(cè)出人們生活中的大氣質(zhì)量。通過(guò)加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大氣檢測(cè)中的運(yùn)用,不僅可以有效地加強(qiáng)我們對(duì)大氣質(zhì)量的掌握,還能幫助我們更好地結(jié)合大氣檢測(cè)結(jié)果來(lái)制定和開(kāi)展大氣環(huán)境保護(hù)措施,保護(hù)好我們的生存環(huán)境。

1.3 在海洋檢測(cè)中的應(yīng)用

海洋面積占到地球面積的百分之七十,因此海洋的環(huán)境質(zhì)量對(duì)于我們的生活有著重要的影響,所以我們要加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境的檢測(cè),保護(hù)好海洋環(huán)境,從而更好地保護(hù)地球環(huán)境。在進(jìn)行海洋環(huán)境檢測(cè)的時(shí)候,也可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助,通過(guò)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)傳感器來(lái)對(duì)海洋的組成物質(zhì)進(jìn)行分析。比如,我們可以借助海洋區(qū)域的無(wú)線傳感器的幫助來(lái)對(duì)海洋中的營(yíng)養(yǎng)鹽含量進(jìn)行信息收集,然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)對(duì)所采集到的信息進(jìn)行傳輸,及時(shí)地將海洋環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行海洋環(huán)境檢測(cè),主要是加強(qiáng)不同海洋區(qū)域的傳感器之間的連接,還要掌握好傳感器安裝的高度,更好地保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性,為環(huán)境檢測(cè)員提供更加精準(zhǔn)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。

1.4 在重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越突出,對(duì)我們生活的影響也越來(lái)越明顯,因此為了加強(qiáng)對(duì)重金屬污染問(wèn)題的控制,我們可以加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在重金屬污染檢測(cè)中的應(yīng)用。重金屬污染與其他環(huán)境污染最大的區(qū)別就是重金屬污染持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng),一旦發(fā)生了重金屬污染就很難進(jìn)行根本上的消除,因此一定要做好對(duì)重金屬污染檢測(cè)的工作,避免重金屬污染的發(fā)生。環(huán)境檢測(cè)工作人員可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助來(lái)對(duì)重金屬污染地區(qū)記性樣本的采集和化驗(yàn),并且及時(shí)地將化驗(yàn)結(jié)果傳輸?shù)轿廴镜貐^(qū),進(jìn)而及時(shí)地制定解決措施,降低重金屬污染對(duì)我們的影響。

1.5 在生態(tài)環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中除了可以應(yīng)用在水質(zhì)檢測(cè)、大氣檢測(cè)、海洋檢測(cè)、重金屬檢測(cè),還可以運(yùn)用在生態(tài)環(huán)境檢測(cè)中。特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用,針對(duì)于生態(tài)環(huán)境檢測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟。針對(duì)于生態(tài)環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)主要有視頻監(jiān)控技術(shù),通過(guò)視頻監(jiān)控技術(shù)可以幫助工作人員及時(shí)準(zhǔn)確地掌握動(dòng)物的生產(chǎn)情況,從而更好地制定相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施。除此之外,工作人員還可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)對(duì)沙漠的綠色植物的種植情況進(jìn)行研究和分析,從而更好地制定沙漠植被保護(hù)措施。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的三層架構(gòu)分析

2.1 感知層

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三層架構(gòu)包括有感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最基本架構(gòu),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ),因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)是通過(guò)感知層來(lái)獲取相應(yīng)的信息。感知層中的關(guān)鍵技術(shù)有很多,比如有二維碼、識(shí)讀器等,要實(shí)現(xiàn)智能化的感知層,就要加強(qiáng)智能卡、RFID等技術(shù)在感知層中的應(yīng)用,通過(guò)這些技術(shù),讓環(huán)境檢測(cè)傳感器在收集到數(shù)據(jù)的同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理以及輸送,從而大大地提高環(huán)境檢測(cè)信息處理和傳輸?shù)男?。由于各種原因,感知層的技術(shù)在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較大的功能損耗,因此為了更好地提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的運(yùn)用,工作人員就要努力研究和解決感知層中的功能損耗問(wèn)題,降低物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的投入成本。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最為重要的架構(gòu),因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中起著信息傳遞的作用,也被比喻成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的神經(jīng)中樞。網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是進(jìn)行信息的傳遞,包括信息中心、智能處理中心、網(wǎng)絡(luò)管理中心等等。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層中的各種技術(shù)之間的協(xié)作,可以讓人與人、人與物以及物與物之間的溝通更加簡(jiǎn)單和智能化。網(wǎng)絡(luò)層中的信息傳輸方式有很多,用戶(hù)可以結(jié)合自己的需求來(lái)選擇不同的傳輸方式,從而更好地提高傳輸效率。網(wǎng)絡(luò)層中主要的信息傳輸方式有WIFI、CDMA、GPRS、3G、ADSL等等。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用,工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)的研究,降低技術(shù)的復(fù)雜性,提高信息傳遞的效率。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的第三個(gè)架構(gòu),主要是對(duì)信息進(jìn)行處理和應(yīng)用,應(yīng)用層借助各種技術(shù)的幫助對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,然后為用戶(hù)提供其所需的數(shù)據(jù),降低篩選信息的時(shí)間。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),工作人員可以收集到海量的環(huán)境檢測(cè)信息,借助應(yīng)用層技術(shù)的幫助,篩選出自己想要的內(nèi)容,進(jìn)一步對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),提高環(huán)境檢測(cè)結(jié)果的可靠性。在應(yīng)用層中,可以分成四個(gè)組成部分,分別是數(shù)據(jù)中心、支撐平臺(tái)、環(huán)保業(yè)務(wù)以及門(mén)戶(hù)應(yīng)用。不同組成部分的功能作用是不一樣的,比如數(shù)據(jù)中心是對(duì)數(shù)據(jù)體系進(jìn)行設(shè)計(jì),支撐平臺(tái)主要是為數(shù)據(jù)的運(yùn)行提供相關(guān)的技術(shù)支撐,保證環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸,環(huán)保業(yè)務(wù)主要在數(shù)據(jù)中心和支撐平臺(tái)的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)發(fā)生的環(huán)境污染事件及時(shí)地做出相應(yīng)的對(duì)策。

綜上所述,文章分別從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的實(shí)際運(yùn)用以及物聯(lián)網(wǎng)的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析,由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)我國(guó)的環(huán)境保護(hù)有著重要的作用,我們應(yīng)該加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的運(yùn)用,加強(qiáng)對(duì)我國(guó)環(huán)境的監(jiān)測(cè),保護(hù)好我們的生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]吳丹娜,江洪,張金夢(mèng),等.環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,10:3076-3079.

[2]黃宇.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2014,07:62-63.

[3]趙一凡.環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用[J].品牌(下半月),

第4篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);監(jiān)測(cè);LEACH路由協(xié)議;數(shù)據(jù)融合

中圖分類(lèi)號(hào):S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2013)11-0012-05

設(shè)施環(huán)境信息的及時(shí)獲取是進(jìn)行現(xiàn)代化設(shè)施環(huán)境精準(zhǔn)管理的重要基礎(chǔ),如何快速、準(zhǔn)確地獲取設(shè)施環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)環(huán)境數(shù)據(jù)成為目前各類(lèi)設(shè)施環(huán)境研究的重點(diǎn)[1]。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,設(shè)施環(huán)境監(jiān)控設(shè)備相繼問(wèn)世,但這些設(shè)備仍采用有線連接的方式,存在現(xiàn)場(chǎng)安裝與布線繁瑣、設(shè)備移動(dòng)性差、組網(wǎng)復(fù)雜、成本較高、甚至有些場(chǎng)合難以實(shí)現(xiàn)等缺陷。

近年來(lái),無(wú)線傳感器技術(shù)[2]與無(wú)線通信技術(shù)迅猛發(fā)展。無(wú)線傳感器技術(shù)在農(nóng)作物精確種植中廣泛應(yīng)用,利用無(wú)線傳感器技術(shù)精確采集農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的精確管理[3]。本文設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)施環(huán)境綜合參數(shù)測(cè)試系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[4]使用戶(hù)操作不受空間限制,延伸和擴(kuò)展到遠(yuǎn)程設(shè)施環(huán)境觀測(cè)點(diǎn)。用戶(hù)可根據(jù)精準(zhǔn)管理和控制的需求,精確采集設(shè)施環(huán)境信息,在設(shè)施環(huán)境內(nèi)組建一個(gè)可視化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)集中管理。

1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

系統(tǒng)融合了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GPRS技術(shù)和傳感器技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

系統(tǒng)由信息采集部分(即物聯(lián)網(wǎng)的感知層)、信息傳輸部分(即物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層)和監(jiān)測(cè)中心部分(物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層)組成。信息采集部分應(yīng)用傳感器技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)設(shè)施內(nèi)環(huán)境參數(shù)的檢測(cè),采用基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),組建設(shè)施環(huán)境內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)并通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù);信息傳輸部分采用GPRS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心;監(jiān)測(cè)中心即系統(tǒng)控制中心,它主要通過(guò)軟件平臺(tái)接收存儲(chǔ)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并將數(shù)據(jù)以圖表的形式顯示出來(lái)。

2 方法及實(shí)現(xiàn)

21 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換模塊、微處理器及能量供應(yīng)系統(tǒng)組成,主要負(fù)責(zé)采集設(shè)施環(huán)境數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),傳送給路由節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖

微處理器選用TI公司的CC2430芯片。該芯片是一種真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案,這種方案能夠提高系統(tǒng)性能并滿(mǎn)足ZigBee為基礎(chǔ)的24 GHz ISM波段應(yīng)用,及對(duì)低成本、低功耗的要求。ZigBee技術(shù)是建立在IEEE802154國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上的一種自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有近距離、低功耗、低成本等特點(diǎn)[5]。傳感器節(jié)點(diǎn)的工作流程如下:傳感器模塊采集設(shè)施環(huán)境數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路處理和AD轉(zhuǎn)換后送到微處理器,微處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,存入存儲(chǔ)器,同時(shí)將數(shù)據(jù)以一定的協(xié)議通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送給路由節(jié)點(diǎn)。

22 分簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用分簇拓?fù)錂C(jī)制實(shí)現(xiàn)設(shè)施環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)的組織,采用LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)算法[6]。LEACH算法是一種自適應(yīng)分簇拓?fù)渌惴╗7],使用自適應(yīng)成簇技術(shù)和簇頭節(jié)點(diǎn)的輪換技術(shù)。LEACH能夠較好地解決能量有效問(wèn)題,整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命可以延長(zhǎng)15%。它將所有的節(jié)點(diǎn)分為若干簇,每個(gè)簇選出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為簇頭,簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)作為成員。它的原理是周期性地選擇簇頭,把整個(gè)周期內(nèi)所需要的能量負(fù)載均勻地分布給簇內(nèi)每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上,其產(chǎn)生的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。每個(gè)周期分為簇建立(Set-up Phase)和穩(wěn)定數(shù)據(jù)通信(Steady-state Phase)兩個(gè)階段。簇建立階段主要為分簇結(jié)構(gòu)的形成階段;穩(wěn)定數(shù)據(jù)通信階段主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。在簇建立階段,相鄰節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)地建立簇,然后在簇內(nèi)產(chǎn)生簇頭。選舉哪個(gè)節(jié)點(diǎn)作為簇頭取決于網(wǎng)絡(luò)中所需簇頭的數(shù)目以及每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)成為簇頭的次數(shù)。在穩(wěn)定數(shù)據(jù)通信階段,簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送給簇頭,簇頭對(duì)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。

23 數(shù)據(jù)傳輸部分設(shè)計(jì)

24 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用

25 監(jiān)測(cè)中心部分設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)中心的主要功能是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分析、處理和存儲(chǔ)。監(jiān)測(cè)中心由數(shù)據(jù)接收與存儲(chǔ)單元、基于WEB的數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用單元組成。數(shù)據(jù)接收與存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)指定端口,判斷并識(shí)別數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出的連接請(qǐng)求,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),如果通過(guò)校驗(yàn)則存入數(shù)據(jù)庫(kù)。基于WEB的數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用單元采用ASPNET動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù),通過(guò)VS2010開(kāi)發(fā)工具和C#等混合語(yǔ)言編程,采用B/S模式設(shè)計(jì),用戶(hù)只需要登錄客戶(hù)端瀏覽器即可訪問(wèn)此Web應(yīng)用程序。用戶(hù)登錄訪問(wèn)時(shí),系統(tǒng)將讀取SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、歷史查詢(xún)、數(shù)據(jù)下載和數(shù)據(jù)分析等綜合功能。

3 系統(tǒng)測(cè)試

為了驗(yàn)證提出的系統(tǒng)方案的可行性和有效性,我們進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn)。將系統(tǒng)安裝在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站6號(hào)溫室,試驗(yàn)中部署有1個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)、6個(gè)路由節(jié)點(diǎn)和10個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn),所測(cè)量的環(huán)境參數(shù)包括空氣溫度、空氣濕度、土壤濕度、光照度、太陽(yáng)輻射、CO2濃度等。傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在各路由節(jié)點(diǎn)周?chē)?,匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPRS與Internet網(wǎng)絡(luò)相連。服務(wù)器上數(shù)據(jù)接收與存儲(chǔ)單元接收并存儲(chǔ)各環(huán)境參數(shù)。設(shè)置采集周期為10分鐘,試驗(yàn)從2012年6月份開(kāi)始并且仍在持續(xù)。

用戶(hù)通過(guò)瀏覽器能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽與分析,尤其可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用和在線圖表分析,各種環(huán)境參數(shù)的變化及趨勢(shì)非常清楚地呈現(xiàn)在用戶(hù)面前(如圖6、圖7所示)。

4 結(jié)束語(yǔ)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),結(jié)合設(shè)施環(huán)境的復(fù)雜性,設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)施環(huán)境綜合參數(shù)測(cè)試系統(tǒng),本文分別從系統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層進(jìn)行了分析。系統(tǒng)采用分簇拓?fù)錂C(jī)制實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組織,延長(zhǎng)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。同時(shí)針對(duì)設(shè)施環(huán)境結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和特殊性,系統(tǒng)采用了一種適用于設(shè)施環(huán)境的多傳感器自適應(yīng)加權(quán)融合算法。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一年連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行表明,其工作性能穩(wěn)定、功耗低、數(shù)據(jù)傳輸速率快、距離遠(yuǎn),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,能較好地滿(mǎn)足設(shè)施環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,其在設(shè)施環(huán)境中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛,對(duì)促進(jìn)整個(gè)設(shè)施生產(chǎn)具有重要意義。

參 考 文 獻(xiàn):

[1] 楊玉建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用模式初探:以向陽(yáng)坡生態(tài)園區(qū)為例[J]山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,45(3):17-20

[2] 尚明華,黎香蘭,王風(fēng)云,等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其在設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用[J]山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,44(9):13-16

[3] Leea W S,Alchanatis V, Yang C, et al Sensing technologies for precision specialty crop production[J] Computers and Electronics in Agriculture,2010,74(1):2-33

[4] 閻曉軍,王維瑞,梁建平北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式構(gòu)建[J]農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28(4):149-154

[5] 郭 斌,錢(qián)建平,張?zhí)t,等基于ZigBee的果蔬冷鏈配送環(huán)境信息采集系統(tǒng)[J]農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(6):208-213

[6] 孫利民,李建中,陳 渝,等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) [M]北京:清華大學(xué)出版社,2008

[7] Heinzelman W R, Chandrakasan A, Balakrishnan H An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks[J]IEEE Transactions on Wireless Communications,2002,1 (4):660-670

第5篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 環(huán)境保護(hù) 傳感器

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,人類(lèi)面臨的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻。土地退化、水資源短缺及污染、空氣污染、低質(zhì)量的城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)村環(huán)境退化、環(huán)境事故日益頻繁、全球環(huán)境問(wèn)題諸如氣候變化等。這些環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重威脅著人們的健康,不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。而且,目前我國(guó)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的信息化程度仍偏低,各地區(qū)環(huán)保系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享和服務(wù)不對(duì)外開(kāi)放,從而造成各地重復(fù)投資。因此未來(lái)環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)將是促進(jìn)環(huán)境保護(hù)向自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,環(huán)保信息化勢(shì)在必行。又由于近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,也是環(huán)保領(lǐng)域信息化的必然趨勢(shì)。

2 物聯(lián)網(wǎng)概念及相關(guān)技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么呢?顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)概念最早于1999年由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出,目前業(yè)界并沒(méi)有明確統(tǒng)一的定義。早期的物聯(lián)網(wǎng)是指依托射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的物流網(wǎng)絡(luò),然而在20世紀(jì)90年代“物聯(lián)網(wǎng)”的概念才產(chǎn)生,在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)了互聯(lián)網(wǎng)研究報(bào)告《物聯(lián)網(wǎng)》后,它才引起各國(guó)政府與產(chǎn)業(yè)界的重視。早期的物聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有像現(xiàn)在這么完善,它僅僅只是依托射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的物流網(wǎng)絡(luò),隨著技術(shù)的完善和應(yīng)用的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了較大的變化。

所謂物聯(lián)網(wǎng),從狹義上講,就是傳感網(wǎng),但物聯(lián)網(wǎng)的概念相對(duì)傳感網(wǎng)要大一些;從廣義上講,就是社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的智能化或者說(shuō)地球的智慧化(所謂智慧地球),即實(shí)現(xiàn)所有對(duì)象(物品)的智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是芯片技術(shù)、微型傳感技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)、納米技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)的高度發(fā)達(dá)和信息高速公路(互聯(lián)網(wǎng))的廣泛應(yīng)用。如今的物聯(lián)網(wǎng)利用技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知識(shí)別,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián),進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘,從而世界上所有的人和物在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),都可以方便地實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交互,達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是指在物理世界的實(shí)體中部署具有一定感知能力、計(jì)算能力和執(zhí)行能力的各種信息傳感設(shè)備,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理,從而實(shí)現(xiàn)廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)依托傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能運(yùn)算技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)全面感知、可靠傳遞、智能處理。

(1)RFID技術(shù)。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng),只有兩個(gè)基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。(2)紅外感應(yīng)器。紅外感應(yīng)器是接收信號(hào)或刺激并反應(yīng)的器件,能將待測(cè)物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成另一對(duì)應(yīng)輸出的裝置。用于自動(dòng)化控制、安防設(shè)備。(3)激光掃描器。激光掃描器是一種遠(yuǎn)距離條碼閱讀設(shè)備,其性能優(yōu)越,因而被廣泛應(yīng)用。激光掃描器的掃描方式有單線掃描、光柵式掃描和全角度掃描三種方式。激光手持式掃描器屬單線掃描,其景深較大,掃描首讀率和精度較高,掃描寬度不受設(shè)備開(kāi)口寬度限制;臥式激光掃描器為全角掃描器,其操作方便,操作者可雙手對(duì)物品進(jìn)行操作,只要條碼符號(hào)面向掃描器,不管其方向如何,均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描,超級(jí)市場(chǎng)大都采用這種設(shè)備相關(guān)的技術(shù)和平臺(tái)的具體介紹有待完善和發(fā)展。(4)因特網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的電子標(biāo)識(shí),然后再利用無(wú)線通信等技術(shù)接人互聯(lián)網(wǎng),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò),并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中物品與物品或人與物品之間的“交流”。因此,因特網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ),或者說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)是因特網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個(gè)由人及物的拓展,因特網(wǎng)主要解決物聯(lián)網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)感知信息的傳輸與共享問(wèn)題。(5)實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言(PML)開(kāi)發(fā)技術(shù)。實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言(physical markup language,PML)是基于為人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言發(fā)展而來(lái)的。提供了一個(gè)描述自然物體、過(guò)程和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn),并可供工業(yè)和商業(yè)中的軟件開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析工具之用。它將提供一種動(dòng)態(tài)的環(huán)境,使與物體相關(guān)的靜態(tài)的、暫時(shí)的、動(dòng)態(tài)的和統(tǒng)計(jì)加工過(guò)的數(shù)據(jù)可以互相交換。物聯(lián)網(wǎng)中任何單品的有用信息的描述都可以用實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言這種新型的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě),它將會(huì)成為描述所有自然物體、過(guò)程和環(huán)境的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而得到非常廣泛的應(yīng)用。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)的組織架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)這一特定領(lǐng)域的應(yīng)用,其技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)既有共同點(diǎn)又有特殊之處,其技術(shù)架構(gòu)可以拓展為3層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。用于環(huán)保領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)組織架構(gòu)如圖1所示。

(l)感知層。利用傳感器、多跳自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)以及任何可以隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境質(zhì)量、污染源、生態(tài)、輻射等環(huán)境因素的更透徹的感知。主要包括數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)以及傳感器的部署、自組織組網(wǎng)和協(xié)同等技術(shù),以傳感器等采集感知技術(shù)、RFID識(shí)別技術(shù)以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表。(2)網(wǎng)絡(luò)層。利用無(wú)線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保專(zhuān)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò),將個(gè)人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中儲(chǔ)存的環(huán)境信息進(jìn)行交互和共享,實(shí)現(xiàn)更全面的互聯(lián)互通。需要利用異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)和基礎(chǔ)核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù),包括基礎(chǔ)NGN核心網(wǎng)和fTTH、3G、WIFi、藍(lán)牙、Zigbee、UWB等接入技術(shù)。(3)應(yīng)用層。主要包括面向環(huán)境保護(hù)的特定應(yīng)用服務(wù),以及實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用服務(wù)間接口和能力調(diào)用功能的中間件,完成信息的分析處理和決策,實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境監(jiān)測(cè)的智能化應(yīng)用和服務(wù)任務(wù),以實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的識(shí)別、感知、分析和預(yù)測(cè),發(fā)揮智能作用。

3 物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

全球面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級(jí)階段,但已具備較好的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了眾多面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例,在污染防治、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用,如美國(guó)部署的用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市環(huán)境污染數(shù)據(jù)的“CitySense”監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和用于監(jiān)測(cè)大鴨島海鳥(niǎo)棲息情況的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、澳大利亞用于監(jiān)測(cè)蟾蜍分布情況的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、我國(guó)在無(wú)錫部署的太湖水環(huán)境監(jiān)測(cè)示范工程等。隨著國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的大量應(yīng)用,其各項(xiàng)技術(shù)也逐步趨向成熟,同時(shí)大量技術(shù)的成熟和產(chǎn)品的應(yīng)用也為面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

總體而言,我國(guó)面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境建設(shè)正處于起步階段。產(chǎn)業(yè)鏈面臨著企業(yè)分散、規(guī)模小、技術(shù)能力薄弱等不利因素,全國(guó)知名研究機(jī)構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)正在積極推進(jìn)面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境的發(fā)展。

4 物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境保護(hù)中面臨的問(wèn)題

(1)關(guān)鍵技術(shù)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。在感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)方面都存在著相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)的突破。如傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確度有可能使產(chǎn)生錯(cuò)誤的預(yù)警,直接造成了不必要的流程;傳感網(wǎng)的低速率問(wèn)題直接影響到大規(guī)模布置節(jié)點(diǎn)和終端所需要的路由和地址資源;目前物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層是多運(yùn)營(yíng)商、多種通信制式、多網(wǎng)絡(luò)并存的,使環(huán)境信息無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行共享,導(dǎo)致協(xié)同能力尚不能滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的需要;云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)突破,對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域的建模、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全也有很大的影響。(2)安全性和可靠性有待加強(qiáng)。大多數(shù)情況下,環(huán)保感知層中的傳感器是處于環(huán)境惡劣的地方的,有的地方甚至?xí)谢瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行腐蝕等,另外又有個(gè)別不法分子破壞傳感器,這都對(duì)傳感器的可靠性有了進(jìn)一步的要求,因此,感知層應(yīng)能適應(yīng)各種惡劣的應(yīng)用環(huán)境。而網(wǎng)絡(luò)層容易受到病毒或是黑客的侵入,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失;應(yīng)用層的數(shù)據(jù)共享也會(huì)使數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)一步下降。(3)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題?,F(xiàn)階段面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模領(lǐng)域較小,一方面形成不了成熟的商業(yè)模式,另一方面也不利于市場(chǎng)的培育,因此未來(lái)要選擇重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)工程,積極引導(dǎo)面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)示范應(yīng)用,擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模,積累技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、經(jīng)營(yíng)管理、政策實(shí)施等方面的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),目前我國(guó)面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟,仍然面臨著巨大挑戰(zhàn)。首先,是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)尚未形成共贏商業(yè)模式,各環(huán)節(jié)之間協(xié)同能力較差;其次,是產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長(zhǎng),復(fù)雜度高,導(dǎo)致整體成本很難降低;最后,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)相對(duì)分散,規(guī)模小,尤其是服務(wù)環(huán)節(jié)。因此,面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力,只有在芯片商、傳感設(shè)備商、系統(tǒng)解決方案廠商、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商等上下游廠商的通力配合下才能實(shí)現(xiàn)上下游的聯(lián)動(dòng),從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,共同推動(dòng)面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。(4)人才相對(duì)匱乏。物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到法律法規(guī)、環(huán)境管理、化學(xué)分析、儀器儀表、自動(dòng)化控制、信息通信、軟硬件技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作經(jīng)過(guò)十幾年的努力雖然已經(jīng)培養(yǎng)了大批人才隊(duì)伍,但隨物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷提高,各種專(zhuān)業(yè)型、復(fù)合型的人才比較匱乏,新技術(shù)研發(fā)、行業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等沒(méi)有形成規(guī)模,這將直接制約環(huán)境監(jiān)測(cè)的進(jìn)一步發(fā)展。加大人才培養(yǎng)是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要任務(wù),目前全國(guó)已經(jīng)有幾十所高校新增成立物聯(lián)網(wǎng)工程等專(zhuān)業(yè),將為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展培養(yǎng)大量人才;同時(shí)各單位要注重現(xiàn)有人才的培養(yǎng),除了能應(yīng)對(duì)現(xiàn)有工作之外,還可以勝任未來(lái)挑戰(zhàn)性的多種工作。

5 面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)是不可避免的,“智慧地球”、“感知中國(guó)”等理念越來(lái)越被人們重視,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的政策、技術(shù)、應(yīng)用等正在加速推進(jìn),各行各業(yè)正在加快技術(shù)創(chuàng)新研究和行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐,所有這些都說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)正以勢(shì)不可擋之勢(shì)向我們快速走來(lái)。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來(lái)的新一輪產(chǎn)業(yè)革命背景之下,污染源自動(dòng)監(jiān)控、環(huán)境在線監(jiān)控、衛(wèi)星遙感等技術(shù)手段的應(yīng)用不僅會(huì)改變“廢氣靠看、廢水靠聞、噪聲靠聽(tīng)”的落后監(jiān)管局面,也將會(huì)對(duì)環(huán)境管理理念、方法、體制、機(jī)制的變革形成推動(dòng)力量。推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用,加快環(huán)保信息化的進(jìn)程,將是利在當(dāng)代、功在千秋的利民工程,也是當(dāng)今中國(guó)所迫切需要的。我們相信,通過(guò)我國(guó)政府和行業(yè)從業(yè)者的不懈努力,抓住物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代這個(gè)發(fā)展契機(jī),我國(guó)在環(huán)境污染有效控制和環(huán)境保護(hù)方面一定能取得飛躍式發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)是新時(shí)期物聯(lián)網(wǎng)背景下環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域信息化的必然趨勢(shì),現(xiàn)階段我國(guó)面向環(huán)境保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)具有一定的技術(shù)儲(chǔ)備,同時(shí)也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),但是總體而言仍處于起步階段,在關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)體系、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化方面仍存在著一些亟待解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題的解決需要政府、企業(yè)、科研部門(mén)以及各個(gè)行業(yè)的共同努力。面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)持續(xù)長(zhǎng)效的工程,也是一個(gè)利國(guó)利民的工程,在各方力量的不懈努力下必將構(gòu)建出遠(yuǎn)大宏偉的面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng),使其施惠于國(guó),讓利于民。

參考文獻(xiàn)

[1]周燕燕.物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于保護(hù)環(huán)境的方式的轉(zhuǎn)換[N].中國(guó)環(huán)境報(bào),2011.3.

[2]劉韻杰.關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)及未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的建議[C].國(guó)務(wù)院總理聽(tīng)取信息領(lǐng)域?qū)<覅R報(bào)會(huì),2009.9.19.

[3]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討[J].信息通信技術(shù),2010.4(2):9-13.

第6篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

我國(guó)傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),在技術(shù)限制和設(shè)備設(shè)施不完善的情況下,難以從根本上實(shí)現(xiàn)環(huán)境的全面保護(hù),在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,環(huán)境監(jiān)測(cè)記錄沒(méi)有相關(guān)信息的記錄。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的真實(shí)性信息監(jiān)測(cè),并保證環(huán)境的科學(xué)高效化管理。關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,不僅僅在大氣和水質(zhì)監(jiān)測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用,同時(shí)在生態(tài)和海洋監(jiān)測(cè)中同樣也有著相對(duì)廣泛的應(yīng)用。

(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大氣監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)中,常用的一般監(jiān)測(cè)方法,主要是實(shí)現(xiàn)固定的在線監(jiān)測(cè),并基于流動(dòng)監(jiān)測(cè)中,實(shí)現(xiàn)的一種綜合性監(jiān)測(cè)。而在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中,不僅僅可以實(shí)現(xiàn)同步監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)功能,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)功能的一種全面監(jiān)測(cè)。而固定的在線監(jiān)測(cè),通過(guò)在污染源的排放口,對(duì)固定的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行安裝,而在相關(guān)監(jiān)測(cè)范圍中,結(jié)合一種網(wǎng)格的形式,對(duì)污染物傳感器進(jìn)行布置。我國(guó)現(xiàn)有的城市建設(shè)發(fā)展中,通過(guò)對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行安裝,而實(shí)際的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)過(guò)程中,注重常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)子站加以建立,在傳感器設(shè)備的應(yīng)用中,做好大氣環(huán)境中氮氧化合物的根本監(jiān)測(cè),在二氧化硫和可吸入顆粒物的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集中,借助于網(wǎng)絡(luò),將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)逐漸的向監(jiān)控中心進(jìn)行傳輸,最終將環(huán)境的空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)全面實(shí)現(xiàn)。

(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用一般而言,水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)中,監(jiān)測(cè)的主要種類(lèi),往往是結(jié)合飲用水的基本監(jiān)測(cè),并實(shí)現(xiàn)水質(zhì)污染的根本監(jiān)測(cè)。而實(shí)際的在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中,通過(guò)在監(jiān)測(cè)的目的地對(duì)各種傳感器進(jìn)行布置,并做好視頻監(jiān)視傳感器設(shè)備的基礎(chǔ)性應(yīng)用,將感知層逐漸的形成,在網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用中,做好數(shù)據(jù)的根本傳輸,通過(guò)對(duì)傳感器位置和相關(guān)數(shù)據(jù)的信息采集實(shí)現(xiàn)綜合性的監(jiān)測(cè)過(guò)程,最終將水質(zhì)和水污染源的一種全面監(jiān)測(cè)根本實(shí)現(xiàn),做好綜合性的一種綜合監(jiān)管。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)三層網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行建立,并在原先的一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)預(yù)測(cè)模型中,對(duì)預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),進(jìn)而將數(shù)據(jù)收集的一種連續(xù)性加以保持。

(三)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境的生態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,往往是將監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行劃分,盡可能的將去劃分為不同的分簇。對(duì)于分簇的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,可以對(duì)其進(jìn)行設(shè)定,實(shí)現(xiàn)噪聲、溫度以及濕度的一種傳感器搜集,并在各種類(lèi)型的一種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,做好數(shù)據(jù)之間的信息控制,將環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)的一種采集和傳輸實(shí)現(xiàn),注重?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N可靠性和實(shí)時(shí)性,在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,對(duì)移動(dòng)Agent節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,在網(wǎng)絡(luò)能耗的建立過(guò)程中,做好二維定位表的建立,對(duì)最優(yōu)化的路徑傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇,并做好網(wǎng)絡(luò)整體能耗的最低消耗。

(四)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境海洋的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)和傳感器進(jìn)行的一種綜合性使用,并在海洋環(huán)境中的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,借助于監(jiān)測(cè)海域的無(wú)限傳感器,通過(guò)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)加以利用,對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽和相關(guān)化學(xué)耗氧量利用,在有機(jī)磷農(nóng)藥的海洋環(huán)境參數(shù)應(yīng)用中,結(jié)合一種無(wú)線發(fā)射裝置,實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)信息的一種實(shí)時(shí)傳輸,而數(shù)據(jù)接收端的數(shù)據(jù)接收和完成中,對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的海洋環(huán)境職能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建,節(jié)點(diǎn)的實(shí)際設(shè)置中,對(duì)不同的傳感器進(jìn)行根本上的連接,并在傳感器的安裝過(guò)程中,做好水下水上位置的一種根本調(diào)整,對(duì)不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)要求加以滿(mǎn)足。(五)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在重金屬污染監(jiān)控中的應(yīng)用現(xiàn)代化工業(yè)化進(jìn)程的加快,而重金屬污染監(jiān)控的過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,更加注重重金屬的污染檢測(cè),由于重金屬污染解決的產(chǎn)生,不僅僅有著持久性的特征,同時(shí)也難以進(jìn)行根本上的消除。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行發(fā)現(xiàn),并在重大污染產(chǎn)生之后,實(shí)現(xiàn)樣本的根本采集和整理,而實(shí)際問(wèn)題的處理過(guò)程中,為重金屬的清理贏取一定的處理時(shí)間,對(duì)污染進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救。

二、環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)代經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展的同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中,雖然可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測(cè),但是這種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依舊存在相關(guān)的問(wèn)題。傳感器和云技術(shù)的技術(shù)缺陷,往往使得傳感器的靈敏度處于失真的狀態(tài),而傳感器的速率同樣也使得信息送達(dá)有著延后的狀態(tài),在云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展中,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有著一定的限制。技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一,物聯(lián)網(wǎng)中的感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層,均有著相對(duì)獨(dú)立的一種標(biāo)準(zhǔn)化組織,同時(shí)難以保證物聯(lián)網(wǎng)整體的一種穩(wěn)定性發(fā)展,并產(chǎn)生各種各樣的安全性問(wèn)題,而基于網(wǎng)絡(luò)黑客的行為中,數(shù)據(jù)常常出現(xiàn)泄漏和遺失的狀態(tài)。在未來(lái)的發(fā)展中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更要進(jìn)行不斷的完善,在環(huán)境保護(hù)中,趨向于多方式的環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)土壤的監(jiān)測(cè)和噪聲監(jiān)測(cè),并在電磁監(jiān)測(cè)和化學(xué)的組成系統(tǒng)分析中,同樣也有著廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的完善性發(fā)展中,將會(huì)使得智能化和網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境監(jiān)測(cè),推動(dòng)環(huán)保事業(yè)的高效發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

第7篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

我國(guó)的環(huán)境管理和環(huán)境治理問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)迫切需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。作為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息技術(shù)革命,物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用價(jià)值。在生態(tài)文明和建設(shè)“美麗中國(guó)”的道路指引下,“環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化”已經(jīng)從概念闡釋進(jìn)入到政策落實(shí)階段。目前環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為推動(dòng)中國(guó)環(huán)境管理升級(jí)、解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾、培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要手段。此外,環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)對(duì)促進(jìn)我國(guó)環(huán)保領(lǐng)域公共事業(yè)管理的改革也具有重要且深遠(yuǎn)的意義。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用提高環(huán)境監(jiān)測(cè)水平

中國(guó)社會(huì)正步入一個(gè)特殊的環(huán)保敏感期,由環(huán)境問(wèn)題引發(fā)的也不斷增多,這些問(wèn)題處理不好,就會(huì)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和諧。

我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)處于集中爆發(fā)的時(shí)期。其中尤以大氣污染和水污染最為典型。數(shù)據(jù)顯示,2013年全國(guó)平均霧霾天數(shù)達(dá)29.9天,霧霾發(fā)生頻率之高、波及面之廣、污染程度之嚴(yán)重前所未有。同時(shí),中國(guó)的水污染狀況也不樂(lè)觀。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院完成的《華北平原地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)》顯示,華北平原淺層地下水綜合質(zhì)量整體較差,未受污染的地下水僅占采樣點(diǎn)的55.87%,遭受不同程度污染的地下水高達(dá)44.13%。

建設(shè)美麗中國(guó)順應(yīng)人民群眾追求美好生活的期待,也是中華民族永續(xù)發(fā)展的客觀要求。要想提高環(huán)境質(zhì)量,首要的工作就是控制污染源頭。要控制污染源頭,則首先要對(duì)污染排放量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

在這個(gè)時(shí)候,物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)上的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)主要通過(guò)運(yùn)用各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量因素代表值進(jìn)行實(shí)時(shí)在線測(cè)定,確定環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)及其變化趨勢(shì),預(yù)警和管控環(huán)境質(zhì)量的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用。那么其監(jiān)測(cè)范圍如何呢?

據(jù)悉,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用主要分為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染監(jiān)測(cè),其中生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)可細(xì)分生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、大氣監(jiān)測(cè)、噪聲監(jiān)測(cè)、降水監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)、電磁輻射監(jiān)測(cè)、排污監(jiān)控、森林植被防護(hù)等;污染監(jiān)測(cè)則可細(xì)分為廢氣污染源監(jiān)測(cè)、廢水污染源監(jiān)測(cè)以及固體廢物在線監(jiān)管等。

以大氣監(jiān)測(cè)為例,通過(guò)把在線監(jiān)測(cè)儀器、有毒或有害氣體傳感器布置在污染源、人群密集或敏感地區(qū)。當(dāng)某監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣發(fā)生異常變化時(shí),傳感器通過(guò)傳感節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳至傳感網(wǎng),最后交給應(yīng)用層程序進(jìn)行處理,應(yīng)用層程序會(huì)根據(jù)事先制定的事故應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行處理。對(duì)于污染單位排放超標(biāo),物聯(lián)網(wǎng)可通知環(huán)保執(zhí)法單位、污染單位對(duì)污染事故進(jìn)行處理。

而水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則包括飲用水監(jiān)測(cè)和水污染監(jiān)測(cè)。飲用水監(jiān)測(cè)在水源安裝傳感器、攝像頭等設(shè)備,將水質(zhì)的PH、SO2、鋁、鐵、錳、銅等指標(biāo)值實(shí)時(shí)上傳到水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)飲用水的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。水污染監(jiān)測(cè)是在污水排放單位安裝污水自動(dòng)分析儀器和攝像頭,對(duì)污水的CODcr、BOD5、TOC、NH3-N、流量等指標(biāo)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控,并將污染信息發(fā)送到排污單位、監(jiān)測(cè)中心,對(duì)污染事故做出及時(shí)有效的處理,防止重大污染事故的出現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè),不僅為環(huán)境管理、污染治理、防災(zāi)減災(zāi)等提供可靠信息支持,還具有支持科學(xué)研究、環(huán)境量化考評(píng)、安全保障等服務(wù)和智能化信息管理、處理機(jī)制;并且監(jiān)測(cè)目標(biāo)范疇也由單純的環(huán)境信息和污染指標(biāo)擴(kuò)展到環(huán)境、氣候、物及人的活動(dòng)。目前,物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了污染源監(jiān)控、環(huán)境在線監(jiān)控和環(huán)境衛(wèi)星遙感等方面,極大地提高了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。

環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)三套系統(tǒng)分工合作

環(huán)境保護(hù)的范圍涉及到人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)行為的各個(gè)領(lǐng)域,由于環(huán)境系統(tǒng)本身就是一個(gè)復(fù)雜、龐大的整體,所以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)不僅包含對(duì)環(huán)境要素的認(rèn)識(shí)和理解,更包含著對(duì)資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的綜合管理能力。

總體來(lái)看,我國(guó)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)組織可以分為三大塊:即對(duì)整體環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、對(duì)污染源的監(jiān)測(cè)以及對(duì)突發(fā)事件的處理,按照這樣的邏輯,環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)分別指向了重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)、企業(yè)和應(yīng)急事件,也就形成了覆蓋不同領(lǐng)域的三套系統(tǒng),即環(huán)境質(zhì)量綜合監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、企業(yè)污染源綜合監(jiān)控系統(tǒng)和環(huán)境突發(fā)事故應(yīng)急處理系統(tǒng)。

那么,這三套系統(tǒng)之間是如何分工合作的呢?

首先來(lái)看環(huán)境質(zhì)量綜合監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)感知和識(shí)別環(huán)保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息。主要應(yīng)用范圍既包括環(huán)境敏感區(qū)域,如環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)、環(huán)境功能區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、自然生態(tài)保護(hù)區(qū)等,也包括城市污水處理廠、城市垃圾處理廠等環(huán)保企業(yè)。

目前,我國(guó)已經(jīng)在北京市南部郊區(qū)、天津市和河北省石家莊、唐山、邢臺(tái)、邯鄲以及山東省德州、濟(jì)南及河南省豫北平原等地區(qū)推進(jìn)建設(shè)地下水重金屬和有機(jī)物污染物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)體系,目的就是“到2015年底,初步建立華北平原地下水質(zhì)量和污染源監(jiān)測(cè)網(wǎng),基本掌握地下水污染狀況;加快華北平原地下水重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)區(qū)域地下水污染防治?!保ōh(huán)境保護(hù)部、國(guó)土資源部聯(lián)合印發(fā)的《華北平原地下水污染防治工作方案》)

除了水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系之外,我國(guó)還在多個(gè)地區(qū)部署建設(shè)了對(duì)環(huán)境質(zhì)量水、氣、聲、沙塵等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一監(jiān)管體系。比如易發(fā)生沙塵暴天氣的內(nèi)蒙古就在全區(qū)建設(shè)了20個(gè)沙塵暴自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,以監(jiān)測(cè)空氣中總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物最大小時(shí)濃度。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站在新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、河北和北京等地區(qū)建立了沙塵暴監(jiān)視網(wǎng)。通過(guò)監(jiān)測(cè)總懸浮顆粒物、PM10、濕度、溫度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等來(lái)綜合反應(yīng)我國(guó)的沙塵暴發(fā)生規(guī)律。

另外一套系統(tǒng)是針對(duì)污染源的企業(yè)污染源綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

環(huán)保行業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜,需要監(jiān)控的點(diǎn)數(shù)量比較多,位置也比較分散。傳統(tǒng)的企業(yè)污染源監(jiān)控主要靠放置檢驗(yàn)檢測(cè)裝置收集數(shù)據(jù),由于監(jiān)管不定期,所以在實(shí)際操作上弊病明顯。而企業(yè)污染源綜合監(jiān)控系統(tǒng)則是無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行的,該系統(tǒng)以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔,結(jié)合多種報(bào)警功能,可針對(duì)所轄區(qū)域重點(diǎn)企業(yè)(如印染廠、造紙廠、水泥廠、火電廠、垃圾填埋廠等)廢氣、廢水的排污情況、環(huán)境安全參數(shù)監(jiān)測(cè)(溫度、壓力、氣體濃度、液位等)、環(huán)境污染參數(shù)監(jiān)測(cè)(CO、有機(jī)物濃度等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)污染源現(xiàn)場(chǎng)的情況,及時(shí)對(duì)發(fā)生的事件做出反應(yīng),操作上簡(jiǎn)單方便,對(duì)預(yù)防重大事故發(fā)生起到重要的預(yù)防作用。比如建設(shè)的污染企業(yè)綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)全區(qū)399家企業(yè)的838個(gè)點(diǎn)位的自動(dòng)監(jiān)控,219家企業(yè)的262個(gè)點(diǎn)位的視頻監(jiān)控。

第三套系統(tǒng)則是環(huán)境突發(fā)事故應(yīng)急處理系統(tǒng)。

隨著中國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加速推進(jìn)和自然資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的不斷增加,我國(guó)也進(jìn)入了突發(fā)環(huán)境事件的多發(fā)期。比如我國(guó)環(huán)境污染事件、生物物種安全事件、輻射事件、海上石油勘探開(kāi)發(fā)溢油事件、海上船舶、港口污染等環(huán)境突發(fā)事故逐年增多。如何應(yīng)對(duì)突發(fā)環(huán)境事件,建立和完善突發(fā)環(huán)境事件的防范機(jī)制,已成為各級(jí)政府和的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

環(huán)境突發(fā)事故應(yīng)急處理系統(tǒng)則在具體應(yīng)用層面上顯示出其價(jià)值。環(huán)境突發(fā)事故應(yīng)急處理系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)、“云計(jì)算”、以及衛(wèi)星支持的3S等信息技術(shù)手段有效地支持環(huán)境應(yīng)急工作開(kāi)展。

比如以“中國(guó)環(huán)境一號(hào)”A、B衛(wèi)星為代表的光學(xué)衛(wèi)星擁有熱紅外相機(jī)、超光譜成像儀等多種遙感探測(cè)設(shè)備,具有中高空間分辨率(相機(jī)空間分辨率達(dá)到米)、較高時(shí)間分辨率和高光譜分辨率,環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星在沙塵暴檢測(cè)、區(qū)域生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化檢測(cè)、地震、泥石流等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)排查方面發(fā)揮了重要作用。

一旦發(fā)生險(xiǎn)情,突發(fā)事故應(yīng)急處理系統(tǒng)結(jié)合距離事發(fā)地最近的環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù),根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置的多種污染源擴(kuò)散模型算法,模擬事故發(fā)生時(shí)污染物擴(kuò)散趨勢(shì),用以支持環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)部署及應(yīng)急指揮的業(yè)務(wù)需求。這樣就可以落實(shí)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,提高處理突發(fā)環(huán)境事件的快速反應(yīng)能力。

環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)熱潮涌現(xiàn)

環(huán)境污染問(wèn)題是關(guān)系到一個(gè)國(guó)家和民族前途和命運(yùn)的問(wèn)題。無(wú)論是西方還是東方,綠色環(huán)保理念越來(lái)越深入人心。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)作為推動(dòng)環(huán)境信息資源高效、精準(zhǔn)的傳遞,支持污染源監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)監(jiān)督執(zhí)法及管理決策等環(huán)保業(yè)務(wù)的綜合系統(tǒng),正在贏得世界廣泛的認(rèn)可。

目前,環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)在世界已經(jīng)有了很多應(yīng)用案例,例如美國(guó)開(kāi)發(fā)的用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市環(huán)境污染數(shù)據(jù)的“CITY SENSE”監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用于監(jiān)測(cè)大鴨島海鳥(niǎo)棲息情況的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、澳大利亞用于監(jiān)測(cè)蟾蜍分布情況的生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。此外,瑞士巴塞爾大學(xué)、蘇黎世大學(xué)與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院聯(lián)合啟動(dòng)的“PERMA SENSE” 項(xiàng)目,目的在于應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)阿爾卑斯山地質(zhì)和環(huán)境狀況進(jìn)行大范圍深層次長(zhǎng)期監(jiān)控。

香港科技大學(xué)和中國(guó)海洋大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)Ocean Sense,用于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)。該平臺(tái)設(shè)置20個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),用于采集和分析處理溫度、光強(qiáng)、信號(hào)強(qiáng)度等海洋環(huán)境參數(shù)。清華大學(xué)、香港科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)等高校聯(lián)合開(kāi)展的“綠野千傳(Green Orbs)”森林生態(tài)物聯(lián)網(wǎng),則部署了1000多節(jié)點(diǎn),主要用于監(jiān)測(cè)森林的溫度、電壓、光照等生態(tài)指標(biāo)。

科研只有最終服務(wù)于社會(huì),才會(huì)真正實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值。雖然以上的應(yīng)用案例目前大多屬于科研應(yīng)用,但正是這些科研應(yīng)用項(xiàng)目帶動(dòng)了環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)在污染防治、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域落地項(xiàng)目的實(shí)施。

近兩年來(lái),隨著環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,成都、無(wú)錫、山東等先后被確立為國(guó)家環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)示范省、市,并且已經(jīng)有了許多環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用案例。

例如江蘇省打造了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“1831”生態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)全省飲用水水源地、水環(huán)境、空氣環(huán)境、輻射環(huán)境等各種環(huán)境監(jiān)控要素的“全生命周期”監(jiān)管;建設(shè)了基于物聯(lián)網(wǎng)理念的環(huán)保監(jiān)控平臺(tái),在全國(guó)首創(chuàng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染源自動(dòng)監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控的統(tǒng)一集成整合,全面提升了全區(qū)的環(huán)境監(jiān)管能力。此外,還有我國(guó)在無(wú)錫部署的太湖水環(huán)境監(jiān)測(cè)示范工程,山西省的污染源自動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng),正在建設(shè)中的南水北調(diào)中線工程水源地及沿線水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究與示范工程,以及計(jì)劃實(shí)施的湖南“智慧湘潭”工程等。

按照《國(guó)家環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)“十二五”規(guī)劃》,環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容包括環(huán)境質(zhì)量、污染源、危廢轉(zhuǎn)移、環(huán)境監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)四類(lèi),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的結(jié)合,助推環(huán)境管理能力的提升。隨著環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,一個(gè)集監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和監(jiān)管三位一體的全國(guó)智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系初步形成。

環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)已成為現(xiàn)階段鞏固污染減排成果的有效手段。2014年7月,國(guó)家環(huán)境保護(hù)部公告稱(chēng),同意建設(shè)國(guó)家環(huán)境保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究應(yīng)用(無(wú)錫)工程技術(shù)中心。該中心將通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)海量集成技術(shù)、細(xì)化污染源監(jiān)控系統(tǒng)全方位架構(gòu)、強(qiáng)化數(shù)字環(huán)境管理,帶來(lái)環(huán)境管理模式的重大轉(zhuǎn)變。這對(duì)探索中國(guó)特色環(huán)保監(jiān)控管理新道路、確保污染減排取得實(shí)效具有十分重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。

環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)需要重新梳理

環(huán)境問(wèn)題從來(lái)都不是孤立的問(wèn)題。環(huán)境事故的發(fā)生,涉及到社會(huì)管理、環(huán)境規(guī)劃、技術(shù)支持、司法立法等眾多領(lǐng)域。同樣,環(huán)境保護(hù)工作也需要環(huán)境監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境決策、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境立法、環(huán)境評(píng)價(jià)等工作的協(xié)同配合。

目前,我國(guó)的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)測(cè)這兩個(gè)功能,對(duì)促進(jìn)污染源的監(jiān)管和建立新的管理模式起到了積極作用。但如果要實(shí)現(xiàn)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的第三個(gè)功能,即環(huán)境服務(wù)功能,我國(guó)依然面臨很多挑戰(zhàn)。

因?yàn)槿绻浴胺?wù)理念”為出發(fā)點(diǎn),環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)就需要承載更多的功能。比如通過(guò)對(duì)各類(lèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的有效整合和集約共享,進(jìn)行環(huán)境變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)、環(huán)境承載能力分析,來(lái)輔助政府進(jìn)行環(huán)境管理決策;通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)污染排放和生產(chǎn)工況,輔助企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化、節(jié)能減排決策;通過(guò)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)和其他領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián),輔助交通運(yùn)輸、城市管理、風(fēng)險(xiǎn)防范等其他領(lǐng)域的管理和服務(wù)等。

第8篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人類(lèi)社會(huì)步入了高度信息化的時(shí)代,信息獲取方式逐步從人工生成的單一模式向人工與自動(dòng)獲取并重的模式發(fā)展,強(qiáng)烈的社會(huì)需求為物理世界與信息世界的融合提供了原動(dòng)力,物聯(lián)網(wǎng)隨之撲面而來(lái)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涵蓋的范圍小到家庭網(wǎng)絡(luò),大到數(shù)字醫(yī)療、智能交通、公共安全,控件探測(cè),甚至是國(guó)家和世界,受到了各國(guó)政府、產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的高度重視。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)教育事業(yè)的促進(jìn)作用也日趨明顯,尤其是基于RFID的校園一卡通工程對(duì)管理水平的提高為高校教育的改革和發(fā)展提供良好的技術(shù)支持,許多高校正在努力構(gòu)建全面智能感知個(gè)性化服務(wù)的學(xué)習(xí)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)新的教學(xué)環(huán)境:無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、 融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活,為教育學(xué)生提供良好的環(huán)境和設(shè)施條件 [1]。

本文作者通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建了智能化集成教育系統(tǒng),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的教學(xué)進(jìn)行了初步的研究和探索。

1 物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義和特征

物聯(lián)網(wǎng)在人類(lèi)生活中的應(yīng)用越來(lái)越多,但是人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義任然沒(méi)有明確和統(tǒng)一。在比較各種物聯(lián)網(wǎng)定義的寄出上,根據(jù)目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)的認(rèn)知水平,將物聯(lián)網(wǎng)定義為:物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)等基礎(chǔ)上,針對(duì)不同領(lǐng)域的需求,利用具有智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等技術(shù),自動(dòng)獲取物理世界的各種信息,將所有能夠獨(dú)立尋址的物理對(duì)象互聯(lián)起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制盒智能化的網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建物物相聯(lián)的智能信息服務(wù)系統(tǒng)[2]。

物聯(lián)網(wǎng)中任何一個(gè)合法的用戶(hù)(人或物)可以在任何時(shí)候(Anytime)、任何地點(diǎn)(Anywhere)與任何一個(gè)物體(Anything)通信,交換和共享信息,協(xié)同完成特定的服務(wù)功能。

物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層。感知層是物理世界與虛擬世界的紐帶,是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。感知層主要負(fù)責(zé)信息采集,利用激光識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中人與物、物與物之間的信息交互的傳感器技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施,包含局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的各種接入網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層提供海量數(shù)據(jù)的高效、可靠地匯聚、整合與存儲(chǔ),通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理與智能決策計(jì)算,提供安全網(wǎng)絡(luò)管理與智能服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)形式多樣、設(shè)計(jì)社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng),從實(shí)現(xiàn)技術(shù)角度看,物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是:網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性,規(guī)模的差異性,接入的多樣性。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的多樣化、個(gè)性化與行業(yè)化的特點(diǎn),使得物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)種類(lèi)繁多,從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、應(yīng)用和管理的角度來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括:自動(dòng)感知技術(shù)、嵌入式技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能控制技術(shù)、位置服務(wù)技術(shù)和信息安全技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入可以使得現(xiàn)實(shí)世界的物品互為連通.實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字化信息空間的互聯(lián).使真實(shí)空間與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境實(shí)現(xiàn)比較有效地整合。它讓教學(xué)環(huán)境中每個(gè)物件形成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化特性,學(xué)生在課堂中就可以感知自然、感知真實(shí)的場(chǎng)景.有效地促進(jìn)人機(jī)交互、人與環(huán)境的交互,加強(qiáng)了師生之間、生生之間的交流[3]。

2 智能教育系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)的教學(xué)體制和教學(xué)系統(tǒng)僅僅是為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)的空間,相對(duì)而言,智能教育系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和智能學(xué)習(xí)服務(wù)平臺(tái),有效地采集學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)信息,獲得個(gè)性化、智能化的學(xué)習(xí)和管理服務(wù)。

智能教育系統(tǒng),能夠智能化的針對(duì)每一個(gè)學(xué)習(xí)者、每個(gè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)信息進(jìn)行采集和處理,建立新一代的學(xué)習(xí)環(huán)境和交流環(huán)境,該系統(tǒng)能夠利用智能手機(jī)、RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)設(shè)備以及各類(lèi)型的傳感器實(shí)時(shí)的采集教師的教學(xué)軌跡和學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡,同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理,把傳統(tǒng)的以“教”為主的教學(xué)形式,改變?yōu)橐浴皩W(xué)”為主的形式,更能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,及時(shí)反饋和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)因材施教、因人而異的教學(xué)風(fēng)格。

3 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入使得智能化教學(xué)環(huán)境的每個(gè)物件都具有連通性、技術(shù)性、智能性、嵌入性的特性,可以隨時(shí)捕捉、分析教師和學(xué)生信息,并進(jìn)行反饋,提供一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能化的教學(xué)系統(tǒng)[4]。

本文利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的智能化教學(xué)系統(tǒng)主要包括智能管理模塊、智能資源模塊、智能監(jiān)測(cè)模塊、智能導(dǎo)學(xué)模塊、虛擬交流社區(qū)五個(gè)模塊,如圖1所示。

1) 智能管理模塊:實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中學(xué)習(xí)者的信息管理、實(shí)施雙向教學(xué)評(píng)價(jià)考核、學(xué)習(xí)輔助工具集成和成績(jī)查詢(xún)等功能。

2) 智能資源模塊:在學(xué)生的學(xué)習(xí)資料和教師的教學(xué)材料中加入RFID標(biāo)簽,使得這些資料置身物聯(lián)網(wǎng)之中,具有物聯(lián)網(wǎng)中多樣性、智能性、規(guī)模性、嵌入性等特性。通過(guò)互動(dòng)終端通過(guò)3G/4G 網(wǎng)絡(luò)連接終端資料數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體庫(kù),根據(jù)課程教學(xué)大綱提供的內(nèi)容要求獲得關(guān)聯(lián)的教學(xué)資源,結(jié)果輸出到學(xué)生或教師所在的網(wǎng)絡(luò)終端[5]。同時(shí)存放專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)優(yōu)化過(guò)的大量課件資源、考試試題庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、新聞消息庫(kù)和有關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)等。

3)智能監(jiān)測(cè)模塊:通過(guò)智能攝像頭、智能手機(jī)、智能測(cè)控設(shè)備等記錄和實(shí)時(shí)采集學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡和教師的教學(xué)軌跡。同時(shí)集成了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)時(shí)間、閱覽次數(shù)和學(xué)習(xí)地點(diǎn)、學(xué)習(xí)對(duì)象以及參與交流與協(xié)作的指標(biāo)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出關(guān)于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)深度和學(xué)習(xí)效果等情況的綜合評(píng)定,連同學(xué)習(xí)后獲得的成績(jī)和學(xué)分一同記錄到后臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中[4]。

4) 智能導(dǎo)學(xué)模塊:通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理與智能計(jì)策計(jì)算,將智能監(jiān)控模塊中采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合、統(tǒng)計(jì)分析和利用,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)興趣,,為每個(gè)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦,大豆更好的教學(xué)效果。

5) 虛擬交流社區(qū):通過(guò)無(wú)線智能設(shè)備如無(wú)線筆、無(wú)線話(huà)筒等,實(shí)現(xiàn)基于語(yǔ)音、視頻和文字等多種信息媒介的互動(dòng)交流功能,為學(xué)習(xí)者提供方便快捷的網(wǎng)絡(luò)通信,強(qiáng)大的信息交流和網(wǎng)絡(luò)資料信息的共享支持,在線虛擬團(tuán)隊(duì)合作等功能。

第9篇:物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)環(huán)境范文

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);傳感器;網(wǎng)絡(luò);計(jì)算機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2017)180-0026-02

1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念

所謂物聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)各種物品的互聯(lián)互通,物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的三大方向,是行業(yè)的方向標(biāo),許多國(guó)家甚至將其作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè)予以規(guī)劃。簡(jiǎn)言之,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通過(guò)傳感器技術(shù),將傳感設(shè)備收集到的作業(yè)環(huán)境的各種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào),再通過(guò)通信信道,將其傳送到遠(yuǎn)端的控制中心,遠(yuǎn)端控制中心根據(jù)用戶(hù)既定值,做出數(shù)據(jù)分析和判斷,將超過(guò)或低于閥值的數(shù)據(jù)通過(guò)控制信號(hào)再傳送到終端的控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、監(jiān)控、預(yù)警的智能化控制系統(tǒng)下。由此可見(jiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人們實(shí)現(xiàn)了高度智能化的生產(chǎn)生活控制。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所依脫的技術(shù)分析

2.1 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)所控制的各個(gè)終端處理器,就是依靠數(shù)量豐富的傳感器設(shè)備進(jìn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控,離開(kāi)了傳感技術(shù),就好像沒(méi)有知覺(jué)和感官的人體,更別談智能控制。傳感器設(shè)備要具有高度穩(wěn)定性、運(yùn)行可靠性,同時(shí)無(wú)論是體積、還是檢測(cè)靈敏度都越來(lái)越好,這得益于近年來(lái)快速發(fā)展的電子控制技術(shù),芯片生產(chǎn)工藝的大幅度提升,以智能停車(chē)場(chǎng)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例,其傳感器就包括了數(shù)量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應(yīng)器,通過(guò)這些傳感器,可以將停車(chē)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)控,一旦高出既定閥值,數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警,聯(lián)動(dòng)設(shè)備也開(kāi)始工作,這種高度智能化控制,都需要傳感器設(shè)備發(fā)揮重要的感作用??傊?,傳感器技術(shù)作為關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一,有著極其重要的環(huán)境數(shù)據(jù)傳感作用。

2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸

如果將物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)比作是一個(gè)有機(jī)運(yùn)行的人體的話(huà),那么網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)則是人體分布于各處的神經(jīng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了終端控制設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的信息交換,才得以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸在物聯(lián)網(wǎng)方面有著更高的要求主要體現(xiàn)在3個(gè)方面,首先是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬要求更高,無(wú)論是傳感器設(shè)備、終端控制器還是數(shù)據(jù)中心他們彼此需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換、如果信道帶寬不能滿(mǎn)足要求,對(duì)于一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理就會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí),不利于精細(xì)化的控制;其次是網(wǎng)絡(luò)速度的要求,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅局限于簡(jiǎn)單的控制數(shù)據(jù),往往還進(jìn)行視頻、聲音等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,這些容量較大的數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度一定的條件下,同樣會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí),不利于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,這也是各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相發(fā)展4G/5G高速網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵;最后則是網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、地址分配的標(biāo)準(zhǔn),目前傳統(tǒng)的基于IPV4的網(wǎng)絡(luò)地址分配面臨地址枯竭等問(wèn)題,同樣的傳輸協(xié)議行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn),非標(biāo)準(zhǔn)化的控制協(xié)議對(duì)于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的管理和設(shè)計(jì)是嚴(yán)重的阻礙。由此,做好網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的技術(shù)保障對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展同樣至關(guān)重要。

2.3 數(shù)據(jù)處理中心以及終端控制器

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中心是相對(duì)于終端控制器的,終端控制器是分布于各類(lèi)“實(shí)物”上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是對(duì)實(shí)物進(jìn)行局部性控制的關(guān)鍵,通常和各類(lèi)的傳感設(shè)備相連接,再通過(guò)一定的通信線路與數(shù)據(jù)處理中心相互聯(lián)通;數(shù)據(jù)處理中心則是控制全局性的中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng),協(xié)調(diào)各個(gè)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精細(xì)的控制之下。終端控制器可以是單片機(jī)系統(tǒng),也可以是各種嵌入式的ARM系統(tǒng),其中單片機(jī)系統(tǒng)在體積、價(jià)格方面都有著較大的優(yōu)勢(shì),而ARM系統(tǒng)設(shè)備則是在功能豐富度方面、運(yùn)算速度方面有著更大的優(yōu)勢(shì),用戶(hù)應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行合理的選擇。數(shù)據(jù)處理中心一般都由微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行擔(dān)任,其運(yùn)算速度和控制協(xié)調(diào)能力更加強(qiáng)大,總之作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指揮控制“大腦”,各種控制設(shè)備同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。

2.4 相關(guān)行業(yè)技術(shù)

行業(yè)相關(guān)技術(shù)則是與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體環(huán)境有著直接關(guān)系,物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于居家、生產(chǎn)控制、安全監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域都有著其行業(yè)的獨(dú)特知識(shí)結(jié)構(gòu),因此根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所應(yīng)用的具體環(huán)境,一些特定于各個(gè)領(lǐng)域的控制處理設(shè)備還是比較多的,以居家為例,其更多的是各類(lèi)居家用電設(shè)備、家電等物件的控制居多,由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種技術(shù)大融合的信息系統(tǒng),離開(kāi)了相關(guān)行業(yè)技術(shù)也是很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用的。

3 物聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用介紹

3.1 智慧家庭

物聯(lián)網(wǎng)與各種家電、生活用具、門(mén)窗傳感器等的組合構(gòu)成了智慧家庭的基本結(jié)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)利用分布于各個(gè)居家用品上的傳感設(shè)備和終端控制器,收集居家環(huán)境下的各類(lèi)數(shù)據(jù),例如溫濕度、煙霧度、光輻射強(qiáng)度、門(mén)窗關(guān)閉數(shù)據(jù)等等,使得整個(gè)居家環(huán)境都處于動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控下,數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警,可以通過(guò)短信、互聯(lián)網(wǎng)信息等將居家環(huán)境信息發(fā)送到遠(yuǎn)程用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)了便捷、安全、舒適的現(xiàn)代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不會(huì)發(fā)生諸如火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害的建筑物,而是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個(gè)建筑的災(zāi)情情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控處理,一旦出現(xiàn)了某種災(zāi)情,進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警,并且通過(guò)警報(bào)等形式通知建筑物人員,同時(shí)啟動(dòng)各種聯(lián)動(dòng)消防設(shè)備,進(jìn)行聯(lián)動(dòng)災(zāi)情處理,而人的某方面作用逐漸被淡化,用戶(hù)可以更加專(zhuān)注于災(zāi)情控制的某些方面,從而有效降低了災(zāi)情帶給建筑物的傷害,提高了災(zāi)情的可控性,減少了人財(cái)物等諸多方面的損失。實(shí)現(xiàn)建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市則是將城市的各個(gè)功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況,利用龐大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,通過(guò)智能的數(shù)據(jù)控制中心,給予人們城市生活預(yù)警,使得整個(gè)城市的運(yùn)行更加高效和現(xiàn)代化,當(dāng)然,這種智慧型城市,簡(jiǎn)單的依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要大數(shù)據(jù)云計(jì)算處理技術(shù)的支持,畢竟這種城市型數(shù)據(jù)的復(fù)雜度不是簡(jiǎn)單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的,需要極強(qiáng)的數(shù)據(jù)控制處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和動(dòng)態(tài)操作。

3.4 其他方面

除了上述介紹的幾個(gè)方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流應(yīng)用、生物工程領(lǐng)域、以及智慧電網(wǎng)等各方面,相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,這種高度智能化的控制預(yù)警必將帶給人們更加高品質(zhì)的生活。

4 結(jié)論

綜上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及到了諸多的先進(jìn)技術(shù),通過(guò)各類(lèi)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),帶給人們生產(chǎn)、生活的極大便利。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭紀(jì)業(yè),阮懷軍,封文杰.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與應(yīng)用領(lǐng)域研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(4):657-668.