試議物聯網技術在環境監測中的應用

梁國龍

廣州市環境監測中心站

試議物聯網技術在環境監測中的應用

梁國龍

廣州市環境監測中心站

本文從物聯網的概念和環境監測的內涵出發，重點對物聯網技術在環境監測中的應用進行分析，同時還提出了強化物聯網技術在環境監測中應用的措施，以供參考。

物聯網技術；環境監測；應用

前言

隨著社會經濟的突飛猛進，我國在水質、大氣、生態環境等人類各方面生活環境都存在不同程度的污染，為了改善和保護我們的生活環境，就要借助各種技術來加強對環境的監測，從而制定更好的保護措施。物聯網技術是一種信息收集、監控的網絡技術，在環境監測中有著重要的作用，因此在環境監測工作中應該加強物聯網技術的運用。

1 物聯網和環境監測的相關概述

1.1 物聯網的概念

物聯網是將事物聯系的網絡，在互聯網技術發展的基礎上興起，是在1999年由麻省理工學院的專家提出，可以通過射頻識別、紅外感應和約定的協議，將物體連接，從而實現信息的交換和共享，人們可以對物體進行智能化的識別和定位。物聯網借助信息傳感系統，將各類物體連接在一起，從而起到管理的效果，將人們的生產、生活和網絡有機的結合在一起，使人們的工作效率有很大的提升，而且生活更加的便捷，通過智能化和網絡化的系統，使得資源可以得到更加充分的運用。

從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

1.2 環境監測的內涵

環境監測自20 世紀70 年代開始進行，目前是對于當前環境的評價質量趨勢的一種重要手段，對于環境監測概念沒有統一的定義，伴隨著工業的發展變化，研究涵蓋了從環境污染到環境質量等各個方面的監控，對于環境監測的過程一般來說，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，將得到的數據進行整理，根據相關的標準進行評估，最終確定其綜合指標。

2 物聯網技術在環境監測中的應用

2.1 大氣污染監測

隨著工業的不斷發展，我國城市的空氣質量普遍較差，特別是一個經濟程度比較高的城市，由于重型工業的發展、周邊城市管理不當、氣象條件不利污染物擴散，導致大氣污染情況嚴重。物聯網技術可以實現大氣污染的監測，可以對可吸入顆粒物的情況及對空氣中有毒物質的含量進行分析，從而實現空氣中各個污染物的含量進行準確的分析，在實時的信息傳輸的過程中，可以將數據及時地傳輸到環境監測預警中心、氣象監測預警中心等，通過新聞的方式，使居民可以及時了解空氣質量。我國在進行城市空氣質量監測的環節中，物聯網技術已經形成了一個較為完善的體系。

2.2 水污染的監測

在進行河流和河道治理的過程中，要對水庫、河流的質量進行合理的監測，在污水處理的過程中就充分運用了物聯網技術。在傳感器使用的過程中，可以對水中各類污染物質進行分析，然后將收集到的數據傳輸到中央控制系統中，計算機就可以自動化地對信息進行對比，對水質安全問題進行探究，數據都會存儲在一起，當發現問題就可以及時的提出警報。

2.3 海洋污染監測

在物聯網系統中，海洋污染的監測正處于初步階段，但是很多國家都在進行海洋污染監測的物聯網系統。海洋污染物的監測可以準確的分析一個國家的海洋污染的情況，可以及時的發現自然災害，采取及時的措施。在發生核污染的情況下，可以進行有效的監測，控制污染的范圍。

2.4 生態環境監測

在物聯網監測系統中，可以完善對生態環境的監測，但是這是一個比較寬泛的概念，在實際的生活中也得到了具體的應用。通常情況下，監測系統不僅僅要對一些已經投入使用的環境系統進行分析，而且還要結合視頻監控系統對生態環境中動植物的生存情況進行監測。生物環境的物聯網監測主要運用在環境的保護中，針對一些沙漠地區采取綠色植物研究，在一些生態環境比較惡劣的地區進行水土的修復。

2.5 對重金屬等污染的監測

如今，各個國家的工業化進程在加快，重金屬污染問題非常的嚴重，這一污染問題造成的不良后果具有持久性特征，而且很難改善。所以，應該采用物聯網技術對重金屬污染問題進行實時的監控，當發現問題后應該及時的提出警報，相關部門和工作人員應該建立好相關的預警機制，從而可以對相關的資料進行采集和整理，當發現問題后立刻對重金屬污染物進行清理、修復工作，防止污染的進一步加劇。

3 強化物聯網技術在環境監測中應用的措施

3.1 完善技術研發的力度

在相關設備的生產和研發的過程中，國家應該提供各項政策支持，通過完善相關研發企業和生產企業的補貼政策，從而完善物聯網技術各類附屬設施的質量，使物聯網的作用可以充分的發揮出來，完善物聯網在環境監測中的性能，并且在技術完善后，物聯網技術在環境監測中使用的成本也會下降，物聯網技術可以更好的應用在環境的監測中。

3.2 完善環境監測物聯網的建設和規劃

在進行物聯網建設的過程中，要不斷完善環境監測的力度，建立統一監測的標準，形成系統化的建設。同時要對整個環境監測的物聯網系統建設進行統一的規劃，不僅僅呈現出地方差異，也應該呈現出特色。

4 結束語

綜上所述，伴隨著工業化進程的加快，帶來了環境污染等問題制約了社會經濟及生活環境發展，已經備受人們的關注與重視，對環境進行監測與保護已刻不容緩，將物聯網技術應用到環境監測之中，既可以有效地對環境提供實時性的監測，又可以通過信息共享與輔助決策，來為環境規劃與管理提供重要的數據依據。

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