浅谈物联网在自然灾害防御上的应用

摘 要：自然灾害频发，严重危害人民生命财产安全，物联网的迅猛发展为人民生活带来了便利，文章介绍了物联网在各类自然灾害防御上的应用，以及分析了物联网在自然灾害防御上应用的可行性。

关键词：物联网；自然灾害；互联网；信息技术

引言

中国可谓是自然灾害频发的一个国家，除了火山爆发，几乎所有的自然灾害活动在中国都发生过，1998年的特大洪水灾害，2008年1月南方特大暴雪灾害，2008年5月汶川大地震，等等，自然灾害的频发，给人民生命财产造成了极大的损失，据统计，1949年以来，全国农作物受灾面积达到4000多万公顷，成灾人口2亿多，紧急转移安置人口300万人，因灾倒塌房屋300万间左右，直接经济损失达1000亿元以上，防御自然灾害是当今社会不可忽视的问题之一，[1]而作为一个步入工业4.0时代的世界，物联网被应用于各大行业，势如破竹，由此可见物联网给人们的生活带来了便捷和创新，那么在自然灾害防御的领域，我们更应该加入物联网的应用，来提供更准确的预测和更及时的防御。

1 物联网的概念

我们都知道互联网的概念是指计算机之间通过网络互相连接，传递信息，而物联网，顾名思义，则是物体之间以互联网为基础通过某种协议进行连接，传递信息，可以说物联网是互联网的升级版，我们将物-物-机连接为一体，达到信息更充分的互换和处理。1999年提出的官方概念是：通过射频识别（RFID）（RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[2]简单来说，就是利用传感器将一个实实在在的物体信息化，并对信息加之交换和利用。

2 物联网的发展

物联网最早起源于1990年施乐公司的网络可乐贩卖机，而后由麻省理工学院相继提出物联网的相关概念，2003年美国提出传感网络技术是未来改变人们生活的十大技术之首，为物联网的兴起奠定了技术基础。2005年国际电信联盟正式在信息社会世界峰会上引用了物联网的概念，由此物联网正式进入大众的视线。2009年欧盟发表了欧洲物联网计划，同年，温家宝亦将物联网作为我们经济发展的重要战略性产业之一，为物联网的发展洒下浓墨重彩的一笔。随着工业4.0 时代的到来，作为其重要的技术支持--物联网的发展更是如破竹之势，迅猛快速。

3 物联网的技术研究方向

3.1 传感器技术

传感器技术是从模拟信号转换为数字信号时就有了，传感器技术分为传感器和传感器网络两大部分，传感器是将物品的信息数字化，然后按照规律将信息输出，传感器网络则是有大量传感器节点构成，用于接收，采集，和处理感知对象的的各种信息，并将信息传给用户。[3]物联网需要实现物物信息交换就是一个数字信号的交换，所以传感器技术是物联网必不可少的技术基础。

3.2 RFID标签

射频识别技术是一种利用射频信号在空间耦合实现无接触的信息传输，并通过所传输的信息自动识别目标对象的技术。[4]一个完整的RFID系统主要包括三个部分：标签，读写器及应用控制系统，RFID技术就像物联网的手，帮助物联网探取到每一个物体的信息，同样也是构建物联网的基础。RFID的工作原理是，无源的标签接收到读写器发射的一定频率的射频信号而被激活，从而将产品信息发送出去，而有源的标签则在不断发送射频信号，这时读写器接收到以后，读取信息并将信息交给计算机，计算机通过运算做出相应的反应与指令，RFID可以有效的应用于自动识别和人工智能等领域。

3.3 嵌入式系统技术

嵌入式系统技术我们并不陌生，我们的生活随处可见以嵌入式系统为特征的产品，大到卫星系统，小到mp3、手机。我们的生活正在被嵌入式系统改变着，我们的社会也因嵌入式系统技术而不断进步。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、集成电路技术、传感器技术、电子应用技术为一体的复杂技术。作为物联网的核心技术，嵌入式系统技术是用于接收信息并处理这时物联网智能的一大体现，如果说传感器技术和RFID只是单纯的的收集物体信息，形如手，那么嵌入式系统技术便是物联网中的大脑，用于思考。

4 物联网在各类自然灾害防御上的应用

4.1 地震灾害方面

一个基于物联网的地震报警系统的专利中提到，在车辆上安装地震探测装置采集地震信息，然后将采集的地震信息传输到物联网服务器，物联网服务器接收所述地震信息并进行分析处理，判断是否发生地震或将要发生地震，如果判断结果为是，则物联网服务器发出报警信号，否则继续信息采集和处理。这个发明充分利用车辆本身的供电系统和数据传输系统，并充分发挥了车辆分布范围广泛的优势。利用物联网服务器作为信息处理平台，可以完全发挥物联网服务器强大的数据处理优势。因为物联网的应用，使得该地震报警系统探测点分布范围更广，信息获取分析更加及时，而且最重要的是成本低。

4.2 气候灾害方面

目前，物联网技术已经被广泛的用于气象监测，气象预报和气象信息传输等方面，基于物联网技术，福建龙岩气象局和中国移动共同搭建了一个“灾害性天气监控预警平台”，同样的例子，安徽气象与电信合作，建立了一个绿色通道用于气候灾害预警信息发布，目的是促进防灾减灾工作信息化。[5]在物联网改变了人们生活的今天，我们运用物联网技术将气候灾害的防御趋向信息化，趋向敏捷准确化，有效的避免毫无准备下的暴雪或干旱的袭击，从而保障人们生命财产安全。

4.3 洪水灾害方面

通过物联网结合气象系统，实现对降雨的时长，强度等信息的预先采集，建立防洪防汛预警系统，同时在排水管道，雨水泵站，河流湖泊等地方安装水位监测装置，随时采集水位及运行情况，全面而准确的了解排水管道网的水量负荷状况以及排放状况，如此以来可随时采取相应措施缓解强降雨或水位猛涨的压力，有效预防洪涝灾害；[6]再者利用物联网技术对排水管道进行日常监控管理，可以做到及时维护管道，维修受损管道，防范于未然，加强防汛抗洪能力。

5 物联网在自然灾害防御上的应用的可行性分析

5.1 物联网的技术支持更加完善

科技不断进步，物联网技术不断更新，使得物联网更便捷的用于各类领域中。自然灾害的防御是我们乃至全人类都在关注和研究的领域，自然也不会例外。

5.2 互联网的发展使得信息的传递更加快捷准确

物联网的意义就是传递信息，当我们在防御各类自然灾害的时候，需要的就是气象，地壳，排水管道等等事物的信息，而如何快速准确的做出决断或制定紧急预案，就在于信息获取采集的速度和准确性，今天的互联网做得到这一点。

5.3 设备维护问题

要对自然灾害进行监测防御，那么需要用到的各类监测设备都在户外，这样设备的风化老化损坏等问题会更严重，所以若要保证物联网技术能有效的应用，必须时常对设备进行检修和维护。

参考文献

[1]王振耀.中国自然灾害与对策[J].中国减灾，2004（6）

[2]中国通信协会.对话物联网[M].北京.人民邮电出版社，2012

[3]张德干.物联网支撑技术[M].北京.科学出版社，2011

[4]武奇生，刘盼芝.物联网技术与应用[M].北京.机械工业出版社，2011

[5]李建邦.物联网在安徽省人工影响天气业务中的应用[J].气象科技，2014（12）

[6]汉京超.物联网在城市雨洪智能管理中的应用分析[N].复旦学报（自然科学版），2013（2）

作者简介：胡帆（1994-），女，湖北省安陆市人，学校：河海大学，学院：商学院，专业：信息管理与信息系统。