基于物聯網技術的生態環境監測應用研究

張上武

摘要：物聯網技術由于其可用性高，因而在生態學環境監測領域被廣泛使用，并且使監測的科學性和有效性大幅提高。本文討論了一種在環境監測中應用互聯網技術、實現環境保護，以及怎樣促進環境監測科學合理發展、改進生態環境監測管理、促進環境保護工作發展的方法。利用物聯網技術，可以大大改善環境監測的規模，全球定位系統和地理信息系統的使用，實現多級全方位的生態環境監測，根據物聯網技術的監測方法，通過使用電子傳感器，實時監控環境中各種元素的含量，從而減輕工作人員的監測難度，減輕污染檢查的隨機性，增加科學的準確性，促使環境污染可以得到改善。

關鍵詞：物聯網技術、生態環境監測、應用研究

在我國經濟高速發展的環境下，計算機信息技術的應用相對較晚，其使用還不成熟，在環境問題的監測上智能化、信息化、自動化和網絡化的研究是非常落后的，此外，目前我國這個領域的專業性、技術性的人才較少，綜合性的職業素養不高。因此，在越來越嚴重的環境污染情況下，物聯網技術在環境監測中的應用是非常重要的。

一、環境監測物聯網技術的基本概念

物聯網在互聯網信息領域中通常簡稱為IOT，是一種通過互聯網的傳播并擴展信息交流范圍的新型技術。物聯網最早起源于21 世紀初期，就職于麻省理工學院的互聯網技術研究人員，他們在研究以及在發現物聯網技術的過程中，將其定義為約定協議，它讓物與物之間產生了聯系，并將這種聯系的方向進行延伸與擴展，在信息互相傳播與交換的過程中，實現了對物體進行識別、監控、管理、跟蹤以及定位，因此物聯網技術具有網絡化與智能化的特征[1]。物聯網是通過每一個傳感設備發出的信息將其與物體、互聯網進行連接，也可以說，物聯網的主要運行依據是利用傳感器，達到對環境物體進行智能化管理的目的。在人們的生活中與社會經濟發展期間將物聯網技術與互聯網進行結合，讓資源可以更大被利益化，有利于改善環境污染的問題，同時促進社會經濟的發展，為人們的生活增加實際性意義的網絡化與智能化。

二、環境監測物聯網的基本架構

用于環境監測的物聯網架構主要分為應用層、網絡層和感知層三個層。感知層可以和人類的感覺和皮膚進行比較，其主要功能是收集和識別各種信息，在接觸過程中理解主要信息，一般來說，信息處理中心、網絡管理中心、監視中心都是網絡層，表示網絡中心和物聯網系統之間的通信信號，一般來說，網絡層被解釋為人們的大腦，其主要功能是將收集的信息轉發給監控中心。物聯網系統的方法和實用的應用程序的范圍，被應用層控制，即明確網絡層和識別層的工作范圍，避免工作錯誤。通常，我們將其與人們工作中的產業分工進行比較，目前，我國政府對環境污染問題的關注度越來越高，環境監測技術的研究也越來越成熟，有比較有效的網絡信息技術，其技術的出現具有非常重要的意義，是實現經濟社會和環境建設共同開發一項重要的互聯網技術[2]。

三、物聯網技術的生態環境監測應用

3.1大氣污染監測

目前中國城市的大氣染污是比較嚴重的，特別是對于從重工業發展起來的大規模城市和人口增加的城市來說更是如此。IoT技術通過發送實時監控數據，監控空氣中可吸入顆粒的含量、空氣中有毒及有害物質的含量，有效地應用于大氣污染監測過程，然后氣象管理中心將其發送到電視新聞中心，通過電視新聞將信息傳達給市民，目前在城市空氣質量監測中物聯網技術得到了廣泛應用。

3.2水質污染監測

在中國現在的環境污染問題上，水質污染更加嚴重，許多使用水的居民注意到，黃色的水和水的臭味會給人們的健康帶來一定的威脅，這是影響人們生活質量的重要問題之一。中國政府為了盡快解決水質污染問題，制定了水資源利用、開發、管理、保護的相關規則，為水資源和水質提供了可靠的基礎。關于水質管理，為了及時理解水的開發和利用，大川、湖泊等水域一般是具有代表性的，在這些用水區域設置相關的水質測試裝置，充分利用水質保護中重要的互聯網技術的性能，水質監測的范圍比較廣，需要監測被污染的水源、重要水體，在時間內發現水質中含有的有害物質[3]。

3.3海洋污染監測

中國的海洋污染監測系統的建立尚處于初期階段，但很多國家都處于非常早期的海洋污染監測系統建設階段，通過建立海洋污染物網絡系統，可以監測國家海洋的水質和污染物，及時檢測和處理人為或自然災害，因此，海洋環境監測也是非常必要的。

3.4生態環境監測

除了適用于物體互聯網技術的上述水質監測和大氣監測、海洋監測外，生態監測也可以在過程中使用，因此可以在一定時間內發送和交換監測對象區域的狀況[4-5]。在生態學監測中，IoT技術將監控區域劃分為多個區域，將區域劃分為各種集群。通過對互聯網系統的分析功能，把握各聚類的溫度、濕度、噪聲的實際情況，選擇適當的傳感器。傳感器將收集的信息發送到控制中心，最后，通過分析傳感器收集的監控信息，可以確保生態環境的安全性和穩定性。因此，通過將IoT技術導入到生態學監控中，不僅可以實現遠程監控，提高監控數據收集的可靠性，還可以提高數據傳輸的速度。另一方面，可將實時2D位置表設置在監控區域，優化數據傳輸路徑，進一步減少網絡的能耗。因此，在中國目前社會經濟快速發展的環境中，為了改善環境污染，物聯網技術在環境監測中的應用不僅提高了整體監測效率，還促進了生態系統的開發。

四、小結

簡而言之，信息技術和社會經濟的發展促進了人們更加注重生態環境的安全性。物聯網技術在生態環境監測中被急速使用，提高了環境監測能力，節約了環境監控成本。

參考文獻

[1]王希杰.基于物聯網技術的生態環境監測應用研究[J].傳感器與微系統，2011（11）：141-143.

[2]鞠永昕.基于物聯網技術的生態環境監測應用研究[J].高新技術，2017，08（21）：39-40

[3]李淑英，等.基于物聯網技術的生態環境監測應用研究[J].勘察測繪，2016，16（24）：282-283

[4]譚紹斌，胡坤融，趙友杰，等.物聯網在云南極小種群野生植物保護中的應用研究[J].赤峰學院學報：自然科學版，2014（16）：411-413.

[5]劉志碩，魏鳳，柴躍廷，等.關于我國物聯網發展的思考[J].經濟物流，2010（2）：37-39.