淺談物聯(lián)網(wǎng)在自然災(zāi)害防御上的應(yīng)用

摘 要：自然災(zāi)害頻發(fā)，嚴重危害人民生命財產(chǎn)安全，物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展為人民生活帶來了便利，文章介紹了物聯(lián)網(wǎng)在各類自然災(zāi)害防御上的應(yīng)用，以及分析了物聯(lián)網(wǎng)在自然災(zāi)害防御上應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；自然災(zāi)害；互聯(lián)網(wǎng)；信息技術(shù)

引言

中國可謂是自然災(zāi)害頻發(fā)的一個國家，除了火山爆發(fā)，幾乎所有的自然災(zāi)害活動在中國都發(fā)生過，1998年的特大洪水災(zāi)害，2008年1月南方特大暴雪災(zāi)害，2008年5月汶川大地震，等等，自然災(zāi)害的頻發(fā)，給人民生命財產(chǎn)造成了極大的損失，據(jù)統(tǒng)計，1949年以來，全國農(nóng)作物受災(zāi)面積達到4000多萬公頃，成災(zāi)人口2億多，緊急轉(zhuǎn)移安置人口300萬人，因災(zāi)倒塌房屋300萬間左右，直接經(jīng)濟損失達1000億元以上，防御自然災(zāi)害是當(dāng)今社會不可忽視的問題之一，[1]而作為一個步入工業(yè)4.0時代的世界，物聯(lián)網(wǎng)被應(yīng)用于各大行業(yè)，勢如破竹，由此可見物聯(lián)網(wǎng)給人們的生活帶來了便捷和創(chuàng)新，那么在自然災(zāi)害防御的領(lǐng)域，我們更應(yīng)該加入物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，來提供更準(zhǔn)確的預(yù)測和更及時的防御。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

我們都知道互聯(lián)網(wǎng)的概念是指計算機之間通過網(wǎng)絡(luò)互相連接，傳遞信息，而物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，則是物體之間以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)通過某種協(xié)議進行連接，傳遞信息，可以說物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的升級版，我們將物-物-機連接為一體，達到信息更充分的互換和處理。1999年提出的官方概念是：通過射頻識別（RFID）（RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。[2]簡單來說，就是利用傳感器將一個實實在在的物體信息化，并對信息加之交換和利用。

2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)最早起源于1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販賣機，而后由麻省理工學(xué)院相繼提出物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念，2003年美國提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首，為物聯(lián)網(wǎng)的興起奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2005年國際電信聯(lián)盟正式在信息社會世界峰會上引用了物聯(lián)網(wǎng)的概念，由此物聯(lián)網(wǎng)正式進入大眾的視線。2009年歐盟發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)計劃，同年，溫家寶亦將物聯(lián)網(wǎng)作為我們經(jīng)濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展灑下濃墨重彩的一筆。隨著工業(yè)4.0 時代的到來，作為其重要的技術(shù)支持--物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更是如破竹之勢，迅猛快速。

3 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)研究方向

3.1 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號時就有了，傳感器技術(shù)分為傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)兩大部分，傳感器是將物品的信息數(shù)字化，然后按照規(guī)律將信息輸出，傳感器網(wǎng)絡(luò)則是有大量傳感器節(jié)點構(gòu)成，用于接收，采集，和處理感知對象的的各種信息，并將信息傳給用戶。[3]物聯(lián)網(wǎng)需要實現(xiàn)物物信息交換就是一個數(shù)字信號的交換，所以傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)必不可少的技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 RFID標(biāo)簽

射頻識別技術(shù)是一種利用射頻信號在空間耦合實現(xiàn)無接觸的信息傳輸，并通過所傳輸?shù)男畔⒆詣幼R別目標(biāo)對象的技術(shù)。[4]一個完整的RFID系統(tǒng)主要包括三個部分：標(biāo)簽，讀寫器及應(yīng)用控制系統(tǒng)，RFID技術(shù)就像物聯(lián)網(wǎng)的手，幫助物聯(lián)網(wǎng)探取到每一個物體的信息，同樣也是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。RFID的工作原理是，無源的標(biāo)簽接收到讀寫器發(fā)射的一定頻率的射頻信號而被激活，從而將產(chǎn)品信息發(fā)送出去，而有源的標(biāo)簽則在不斷發(fā)送射頻信號，這時讀寫器接收到以后，讀取信息并將信息交給計算機，計算機通過運算做出相應(yīng)的反應(yīng)與指令，RFID可以有效的應(yīng)用于自動識別和人工智能等領(lǐng)域。

3.3 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)我們并不陌生，我們的生活隨處可見以嵌入式系統(tǒng)為特征的產(chǎn)品，大到衛(wèi)星系統(tǒng)，小到mp3、手機。我們的生活正在被嵌入式系統(tǒng)改變著，我們的社會也因嵌入式系統(tǒng)技術(shù)而不斷進步。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是綜合了計算機軟硬件、集成電路技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是用于接收信息并處理這時物聯(lián)網(wǎng)智能的一大體現(xiàn)，如果說傳感器技術(shù)和RFID只是單純的的收集物體信息，形如手，那么嵌入式系統(tǒng)技術(shù)便是物聯(lián)網(wǎng)中的大腦，用于思考。

4 物聯(lián)網(wǎng)在各類自然災(zāi)害防御上的應(yīng)用

4.1 地震災(zāi)害方面

一個基于物聯(lián)網(wǎng)的地震報警系統(tǒng)的專利中提到，在車輛上安裝地震探測裝置采集地震信息，然后將采集的地震信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)服務(wù)器，物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器接收所述地震信息并進行分析處理，判斷是否發(fā)生地震或?qū)⒁l(fā)生地震，如果判斷結(jié)果為是，則物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器發(fā)出報警信號，否則繼續(xù)信息采集和處理。這個發(fā)明充分利用車輛本身的供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，并充分發(fā)揮了車輛分布范圍廣泛的優(yōu)勢。利用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器作為信息處理平臺，可以完全發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器強大的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢。因為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，使得該地震報警系統(tǒng)探測點分布范圍更廣，信息獲取分析更加及時，而且最重要的是成本低。

4.2 氣候災(zāi)害方面

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的用于氣象監(jiān)測，氣象預(yù)報和氣象信息傳輸?shù)确矫妫谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，福建龍巖氣象局和中國移動共同搭建了一個“災(zāi)害性天氣監(jiān)控預(yù)警平臺”，同樣的例子，安徽氣象與電信合作，建立了一個綠色通道用于氣候災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布，目的是促進防災(zāi)減災(zāi)工作信息化。[5]在物聯(lián)網(wǎng)改變了人們生活的今天，我們運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將氣候災(zāi)害的防御趨向信息化，趨向敏捷準(zhǔn)確化，有效的避免毫無準(zhǔn)備下的暴雪或干旱的襲擊，從而保障人們生命財產(chǎn)安全。

4.3 洪水災(zāi)害方面

通過物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合氣象系統(tǒng)，實現(xiàn)對降雨的時長，強度等信息的預(yù)先采集，建立防洪防汛預(yù)警系統(tǒng)，同時在排水管道，雨水泵站，河流湖泊等地方安裝水位監(jiān)測裝置，隨時采集水位及運行情況，全面而準(zhǔn)確的了解排水管道網(wǎng)的水量負荷狀況以及排放狀況，如此以來可隨時采取相應(yīng)措施緩解強降雨或水位猛漲的壓力，有效預(yù)防洪澇災(zāi)害；[6]再者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對排水管道進行日常監(jiān)控管理，可以做到及時維護管道，維修受損管道，防范于未然，加強防汛抗洪能力。

5 物聯(lián)網(wǎng)在自然災(zāi)害防御上的應(yīng)用的可行性分析

5.1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持更加完善

科技不斷進步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷更新，使得物聯(lián)網(wǎng)更便捷的用于各類領(lǐng)域中。自然災(zāi)害的防御是我們乃至全人類都在關(guān)注和研究的領(lǐng)域，自然也不會例外。

5.2 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得信息的傳遞更加快捷準(zhǔn)確

物聯(lián)網(wǎng)的意義就是傳遞信息，當(dāng)我們在防御各類自然災(zāi)害的時候，需要的就是氣象，地殼，排水管道等等事物的信息，而如何快速準(zhǔn)確的做出決斷或制定緊急預(yù)案，就在于信息獲取采集的速度和準(zhǔn)確性，今天的互聯(lián)網(wǎng)做得到這一點。

5.3 設(shè)備維護問題

要對自然災(zāi)害進行監(jiān)測防御，那么需要用到的各類監(jiān)測設(shè)備都在戶外，這樣設(shè)備的風(fēng)化老化損壞等問題會更嚴重，所以若要保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能有效的應(yīng)用，必須時常對設(shè)備進行檢修和維護。

參考文獻

[1]王振耀.中國自然災(zāi)害與對策[J].中國減災(zāi)，2004（6）

[2]中國通信協(xié)會.對話物聯(lián)網(wǎng)[M].北京.人民郵電出版社，2012

[3]張德干.物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)[M].北京.科學(xué)出版社，2011

[4]武奇生，劉盼芝.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京.機械工業(yè)出版社，2011

[5]李建邦.物聯(lián)網(wǎng)在安徽省人工影響天氣業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J].氣象科技，2014（12）

[6]漢京超.物聯(lián)網(wǎng)在城市雨洪智能管理中的應(yīng)用分析[N].復(fù)旦學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（2）

作者簡介：胡帆（1994-），女，湖北省安陸市人，學(xué)校：河海大學(xué)，學(xué)院：商學(xué)院，專業(yè)：信息管理與信息系統(tǒng)。