试议物联网技术在环境监测中的应用

梁国龙

广州市环境监测中心站

试议物联网技术在环境监测中的应用

梁国龙

广州市环境监测中心站

本文从物联网的概念和环境监测的内涵出发，重点对物联网技术在环境监测中的应用进行分析，同时还提出了强化物联网技术在环境监测中应用的措施，以供参考。

物联网技术；环境监测；应用

前言

随着社会经济的突飞猛进，我国在水质、大气、生态环境等人类各方面生活环境都存在不同程度的污染，为了改善和保护我们的生活环境，就要借助各种技术来加强对环境的监测，从而制定更好的保护措施。物联网技术是一种信息收集、监控的网络技术，在环境监测中有着重要的作用，因此在环境监测工作中应该加强物联网技术的运用。

1 物联网和环境监测的相关概述

1.1 物联网的概念

物联网是将事物联系的网络，在互联网技术发展的基础上兴起，是在1999年由麻省理工学院的专家提出，可以通过射频识别、红外感应和约定的协议，将物体连接，从而实现信息的交换和共享，人们可以对物体进行智能化的识别和定位。物联网借助信息传感系统，将各类物体连接在一起，从而起到管理的效果，将人们的生产、生活和网络有机的结合在一起，使人们的工作效率有很大的提升，而且生活更加的便捷，通过智能化和网络化的系统，使得资源可以得到更加充分的运用。

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

1.2 环境监测的内涵

环境监测自20 世纪70 年代开始进行，目前是对于当前环境的评价质量趋势的一种重要手段，对于环境监测概念没有统一的定义，伴随着工业的发展变化，研究涵盖了从环境污染到环境质量等各个方面的监控，对于环境监测的过程一般来说，分为三个步骤，首先是要进行有目的的样地调查，对于样品进行收集与处理，并且要遵循污染源的排放规律；其次，要确保样品的真实性，收集到的样品要进行测试分析，将取得到的结果进行分析与处理；最后，将得到的数据进行整理，根据相关的标准进行评估，最终确定其综合指标。

2 物联网技术在环境监测中的应用

2.1 大气污染监测

随着工业的不断发展，我国城市的空气质量普遍较差，特别是一个经济程度比较高的城市，由于重型工业的发展、周边城市管理不当、气象条件不利污染物扩散，导致大气污染情况严重。物联网技术可以实现大气污染的监测，可以对可吸入颗粒物的情况及对空气中有毒物质的含量进行分析，从而实现空气中各个污染物的含量进行准确的分析，在实时的信息传输的过程中，可以将数据及时地传输到环境监测预警中心、气象监测预警中心等，通过新闻的方式，使居民可以及时了解空气质量。我国在进行城市空气质量监测的环节中，物联网技术已经形成了一个较为完善的体系。

2.2 水污染的监测

在进行河流和河道治理的过程中，要对水库、河流的质量进行合理的监测，在污水处理的过程中就充分运用了物联网技术。在传感器使用的过程中，可以对水中各类污染物质进行分析，然后将收集到的数据传输到中央控制系统中，计算机就可以自动化地对信息进行对比，对水质安全问题进行探究，数据都会存储在一起，当发现问题就可以及时的提出警报。

2.3 海洋污染监测

在物联网系统中，海洋污染的监测正处于初步阶段，但是很多国家都在进行海洋污染监测的物联网系统。海洋污染物的监测可以准确的分析一个国家的海洋污染的情况，可以及时的发现自然灾害，采取及时的措施。在发生核污染的情况下，可以进行有效的监测，控制污染的范围。

2.4 生态环境监测

在物联网监测系统中，可以完善对生态环境的监测，但是这是一个比较宽泛的概念，在实际的生活中也得到了具体的应用。通常情况下，监测系统不仅仅要对一些已经投入使用的环境系统进行分析，而且还要结合视频监控系统对生态环境中动植物的生存情况进行监测。生物环境的物联网监测主要运用在环境的保护中，针对一些沙漠地区采取绿色植物研究，在一些生态环境比较恶劣的地区进行水土的修复。

2.5 对重金属等污染的监测

如今，各个国家的工业化进程在加快，重金属污染问题非常的严重，这一污染问题造成的不良后果具有持久性特征，而且很难改善。所以，应该采用物联网技术对重金属污染问题进行实时的监控，当发现问题后应该及时的提出警报，相关部门和工作人员应该建立好相关的预警机制，从而可以对相关的资料进行采集和整理，当发现问题后立刻对重金属污染物进行清理、修复工作，防止污染的进一步加剧。

3 强化物联网技术在环境监测中应用的措施

3.1 完善技术研发的力度

在相关设备的生产和研发的过程中，国家应该提供各项政策支持，通过完善相关研发企业和生产企业的补贴政策，从而完善物联网技术各类附属设施的质量，使物联网的作用可以充分的发挥出来，完善物联网在环境监测中的性能，并且在技术完善后，物联网技术在环境监测中使用的成本也会下降，物联网技术可以更好的应用在环境的监测中。

3.2 完善环境监测物联网的建设和规划

在进行物联网建设的过程中，要不断完善环境监测的力度，建立统一监测的标准，形成系统化的建设。同时要对整个环境监测的物联网系统建设进行统一的规划，不仅仅呈现出地方差异，也应该呈现出特色。

4 结束语

综上所述，伴随着工业化进程的加快，带来了环境污染等问题制约了社会经济及生活环境发展，已经备受人们的关注与重视，对环境进行监测与保护已刻不容缓，将物联网技术应用到环境监测之中，既可以有效地对环境提供实时性的监测，又可以通过信息共享与辅助决策，来为环境规划与管理提供重要的数据依据。

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