物联网技术在智慧环境监测中的应用研究

邹璐

（国环绿洲（重庆）环境科技有限公司 重庆 400000）

在新时期，随着我国经济实力的提高，对于环境问题的重视程度不断增加，环境监测质量受到了更多人的关注。物联网作为现代化技术，在各行各业中应用较为普遍。将物联网技术应用到智慧环境监测之中，能够较为有效地改善当前智慧环境监测存在的不足，体现出物联网技术的最大化作用，满足智慧环境监测需要。

1 物联网和环境监测

1.1 物联网

物联网也可以被称为IOT，主要是指物和物相联的互联网，是基于互联网技术获得的发展。物联网技术的应用需要射频识别传感器、二维码设备作为支持，将物体和互联网相联系，获取相关资料，从而实现物和人、物和物的信息沟通，加强信息基础设施和物理基础设施的联系，构建智能化程度较高的基础网络。

在对于物联网技术进行应用时，优势较为突出，主要可以表现为以下几点。第一，对于物联网、智能硬件技术等进行应用，可以有效降低硬件设备需要投入的资金，达成物物互联目标［1］。第二，移动互联网技术获得了较为迅速的发展，流量费用大幅减弱。第三，在我国经济和社会发展过程中，已经将构建环境友好型社会作为重要任务。第四，大数据存储、分析技术已经获得了较好的发展，进行数据分析需要投入的资金明显降低。

1.2 环境监测

我国环境监测工作最早出现于20世纪70年代，环境监测已经变为了环境执法和监测环境质量变化情况的重要措施。随着工业水平的提高，环境监测的含义也在逐渐增加，包含了环境污染以及环境质量监控等［2］。通常情况下，环境监测主要包含以下环节：第一，要有目的性地开展调查工作，并重视样品的搜集、存储工作，分析出较为常见的污染源排放规律以及污染源周围的地形条件和水资源分布，确保所搜集的样品是真实、可靠的；第二，要及时地对于样品进行分析，并获取具有针对性的数据，及时地进行数据处理相关工作；第三，要对于结果进行分析，并考虑到相关标准，整体地进行评价。

我国有关部门较为重视物联网技术在环境监测中的应用，其在污染源控制、卫星遥感等方面得到了较为普遍的应用，达成了推动环境信息化发展这一要求，有效提高了环境监测效果。

2 智慧环境监测的作用

自从“十四五”之后，我国对于环境保护的重视程度不断提高，提出了绿色低碳理念，需要优化环境质量，树立生态观念，有针对性地对污染问题进行治理。智慧环境监测需要对物联网技术进行应用，开展环境监测，打造一体化监测网络，实时开展数据搜集、动态监控、数据传输，借助于大数据和数据挖掘技术，可以高效地对数据进行分析，提高决策效果，确保大气环境监测是准确的，增强我国环保能力，满足我国健康、长远的发展需求。

基于物联网技术的智慧环境监测为3 层架构，分别是应用层、网络层和感知层。感知层能够对于数据进行搜集，从而及时地对于环境中存在的参数以及分布趋势开展监测，有效分析相关样本，从而找出在环境中较为常见的问题［3］。组织感知层是对于传感器智能卡、电子标签、识别码、摄像头等设备进行应用，可以通过无线传感器进行环境智慧监测，具有分布难度较低、功率较低、不需要投入较多的资金等优势。感知层能量采集技术的应用可以改善传统模式下化学电池供电容易发生爆炸、污染严重等问题，还能够考虑到工作过程中较为常见的能源类型，将两种或者是多种能量转换方式上传到同一器件中，从而达成无线传感供电这一目标。

网络层主要是对于监测系统中的数据进行研发，可以通过无线网、移动网、固定网、互联网等传统网络，达成对于信息传输处理这一目标，实现双方交互的目标，是环境监测物联网中的重要构成，主要是需要对监测服务器、远程控制服务器、中转服务器进行应用。在进行数据传输时，需要采用安全程度较高的算法进行加密［4］。数据整合技术可以提高对于原始数据的应用，使数据传输更加高效，并且借助于数据融合技术也能够提高信息的精准程度，避免由于信息并不清晰而出现亏损。

应用层主要是为环境监测工作提供支持，能够达成信息分析处理、决策目标，从而辨别、分析和预测信息，使其更加智能。借助于数据可视化技术，能够及时地对数据进行更新，动态分析环境状态，并借助于大数据和数据挖掘技术展现出数据的最大化价值，为环保工作的顺利开展提供支持。

3 阻碍物联网技术在智慧环境监测中应用的因素

从当前的情况分析发现，虽然物联网技术在智慧环境监测中取得了一些成绩，但是在应用的过程中还存在着一些问题，导致其难以达成预期目标。需要相关人员加大力度对其进行研究，明确阻碍物联网技术在智慧环境监测中应用的因素。限制物联网技术在智慧环境监测中应用的因素可以总结为以下几点内容。

3.1 尚未制定适宜的物联网技术标准

由于环境因素的约束以及尚未形成明确的监测体系行业标准，导致检测需要多次开展，造成了较多不必要的资源消耗，无法达成动态监管环境变化过程的目标［5］。因此，相关人员需要制定统一的标准，完善相关系统，从而体现出物联网技术的最大化价值。只有使生产工作更加顺利地开展，制定适宜的技术标准，才能够增强物联网的适用性，对于环境变化情况进行监管。

3.2 环境监测规模较小

目前，环境监测规模比较小，缺乏进行监测的能力，精准程度比较低，传感器的功能较为固定。在起步初期，所运用的监测系统传感器较为落后，难以获得精准的数据，监测可靠程度比较低，无法在第一时间发现参数的变化情况。除此之外，当前所运用的通信系统和现代化技术并不兼容，难以在第一时间整合资源，应用效果并不理想。

3.3 环境监测和物联网技术人员专业水平较低

监测工作的开展需要由专业人员负责，但是，从当前情况分析发现，工作人员对于物联网技术的应用能力较低，无法开展实际操作，难以解决当前对于物联网技术运用时存在的不足，计算机的价值得不到充分体现，无法借助于大数据来进行预警，所开展的决策缺乏科学性。因此，必须要调整人员结构，确保工作人员既能够了解到监测要求，又能够熟练掌握计算机物联网知识。

3.4 系统管理存在问题

从当前情况分析发现，我国的环境监测系统并不完善，很可能会被体制等多方面因素所影响，导致系统管理水平较低。为了提高整体管理水平，使其更加符合现实工作需求，物联网环境监测系统需要将补充物联网结构体系和管理制度作为重要目标。

3.5 无法达成检测数据共享这一目标

物联网技术的感知层和应用层会出现较多数据，但是由于无法及时地对于数据进行传输，统筹规划并不科学，难以进一步进行数据分析和挖掘，无法为监测技术的应用提供适宜的条件。

4 物联网技术在智慧环境监测中的应用

将物联网技术应用到智慧环境监测中，有着非常关键的作用，能够在一定程度上决定智慧环境监测效果。但是，当前智慧环境监测和预期仍然存在较大差距，因此，相关人员必须要重视物联网技术，将物联网技术应用到智慧环境监测中［6］。具体可从以下几点出发进行工作。

4.1 加大力度分析环境监测数据

现场终端设备监测点以及监测数据类型较为多样，可以借助于大数据找出其中具有价值的内容，并运用类比分析、环境质量证级法、环境预测法等对于数据进行挖掘，并以图像方式呈现给用户，及时地进行预警，为不同用户决策工作的开展提供参考，保证环境质量。

4.2 补充环境监测系统结构

借助于物联网技术可以打造终端设备，进行数据传输，确保环境监测数据能够实时传输，达成资源共享目标。监测平台将监测服务器作为核心，可以考虑到不同监测人员的需求，有针对性地处理环境监测信息。在这个过程中，还需要构建模型，动态分析数据，打造事前预警、事中监测、事后处理的健全系统。对于相关软件和硬件设备进行应用，可以充分体现出物联网技术的优势，并通过技术控制，使监测包含更加全面的内容，明确监测要素［7］。确保物联网结构各个节点是相连接的，达成监测环境污染情况、治理环境目标。

4.3 做好界面设计

第一时间搜集监控数据，开展数据传输、信息决策，并设置不同等级的访问权，从而确保数据处在安全状态下。在这个过程中，还需要对于监测点进行分析，制定适宜的系统设计目标，借助于远程监控，调整数据库。

4.4 打造完善的智能环境监测数据库

智能环境监测数据可以为环境决策工作的开展提供支持。打造完善的数据库搜集资源，可以为大气环境的分析提供支持。借助于可靠的数据信息，挖掘其中具有价值的内容，可以提高动力环境监控水平，制订适宜的引导方案。

4.5 组建整体实力较强的人才团队

我国应该做好专业人才培养工作，培养更多了解物联网技术并且能够进行环境监测的整体型人才［8］。在高校中，应该开设大数据、物联网课程，从而增强环境监测人员的知识储备，增强环境监测人员对于物联网技术应用水平，确保环境监测工作能够有效开展。

4.6 使智慧环境监测更具保障

政府应该认识到智慧环境监测的重要性，投入更多的资金，确保制度体系是完善的，增强专业人员各方面的能力，树立质量管理思维，确保传感器等设备是精准的，可以被广泛应用。在这个过程中，还需要加大力度研究现代化程度较高的物联网设备，打造物联网共享平台，达成数据共享目标。

对于智能环保监测模式进行应用，降低人力资源消耗，可以有效降低管理需要投入的资金，提高环境日常管理能力。对于环境数据进行分析，提升管理的精细化水平，可以为风险预测、生态修复等工作的开展提供支持，使操作更加轻松、科学，达成全天监控环境要求，为应急处理工作的开展提供支持。总之，进行智慧环保平台监测，不论是从经济还是从现实应用来看，都能够创造较多经济收益，需要相关人员进行推广，为环保行业的发展提供支持。

5 结语

将物联网技术作为立足点开展智慧环境监测，能够达成动态管理环境这一目标，进一步改善检测质量。借助于互联网开展数据传输，可以对于数据分析、应用，提升决策的科学性，为环境保护管理部门及需求者提供数据作为保障，达成环境监测系统无线化这一目标，为社会的发展创造较多经济收益和社会效益。