卞金標

（鹽城市鹽都區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 江蘇鹽城 224000）

經(jīng)濟社會的發(fā)展、帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，影響著社會的長遠發(fā)展，影響著人類的身體健康。目前我國一直致力于環(huán)境保護事業(yè)，強調(diào)既要金山銀山，又要綠水青山的經(jīng)濟發(fā)展觀點，相關(guān)部門還制定了一系列法律法規(guī)來有效控制環(huán)境污染問題。但是由于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的信息化程度不高，有效控制環(huán)境污染問題就很難實現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的的應(yīng)用，提升了環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的信息化程度，能夠提供及時的動態(tài)信息，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染物，及時有效地控制環(huán)境污染問題。

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)，其字面意義是物物相連的意思，是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和延伸；英文名稱是The Internetof things，簡稱IOT。1999年，美國麻省理工學(xué)院的專家指出，通過射頻識別、紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)[1]。簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)就是將互聯(lián)網(wǎng)與物體連接起來，進而達到智能識別和管理的目的，充分利用資源，提高生產(chǎn)效率，使人類工作網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感設(shè)備，包括RFID標簽、GPS、攝像頭、終端等，它們都是感知層，就好比人體的皮膚、五官，收集周圍的信號。因此感知層的主要作用是感知且識別物體，收集相關(guān)信息。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)中心以及通信信號，比如智能控制中心、信息處理中心，他們都是網(wǎng)絡(luò)層，就好比人體的大腦和神經(jīng)中樞，對感知層收集到的信息做出相關(guān)回應(yīng)。而應(yīng)用層，是指物聯(lián)網(wǎng)的運用方向，就好比人類的行業(yè)分工，目前物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用，環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域就是其中之一。

2 環(huán)境監(jiān)測中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

目前，我國正在逐步將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。在1999年，第一次在全國推行環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)，這是物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的最早探索和實踐。在2008年，全國31個省、直轄市、自治區(qū)，333個地級市，6個環(huán)保督查中心，均部署了國控污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)，這是物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域邁出的重要一步。最近幾年，國家財政斥巨資在7000多個重點污染企業(yè)安裝自動監(jiān)測設(shè)備。到目前為止，海洋監(jiān)測、大氣監(jiān)測、水體監(jiān)測以及生態(tài)監(jiān)測等領(lǐng)域都有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 海洋監(jiān)測

將互聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)綜合利用，置入到海洋環(huán)境監(jiān)測中，在監(jiān)測海域塔之間建立無線傳感器，通過傳感器節(jié)點監(jiān)測且采集重金屬有機污染、有機磷農(nóng)藥、營養(yǎng)鹽以及化學(xué)耗氧量等多項海洋環(huán)境參數(shù)，再經(jīng)過無線發(fā)射裝置將參數(shù)傳輸?shù)浇K端，這就是海洋監(jiān)測的基本工作原理[2]。任何一個節(jié)點都能連接不同的傳感器，同時考慮到監(jiān)測點的基本情況，可以將傳感器安裝在水上或者水下。

2.2 大氣監(jiān)測

通常情況下，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行大氣監(jiān)測分為兩種：流動監(jiān)測和固定在線監(jiān)測。流動監(jiān)測能夠同步實現(xiàn)監(jiān)測和預(yù)報兩項功能，因此未來大氣監(jiān)測的主要方式將會是流動監(jiān)測。所謂固定在線監(jiān)測，是將線監(jiān)測設(shè)備安裝在污染源排放口處，然后在監(jiān)控范圍內(nèi)布置傳感器，實現(xiàn)對大氣的全天候監(jiān)測。比如武漢市建立了8個監(jiān)測子站，通過感知層實現(xiàn)對大氣中氮氧化合物、二氧化硫等氣體進行數(shù)據(jù)采集，同時將實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，經(jīng)應(yīng)用層自行監(jiān)測大氣環(huán)境。

2.3 水體監(jiān)測

通常情況下，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行水體監(jiān)測分為兩種：水體污染監(jiān)測和飲用水監(jiān)測。在需要監(jiān)測的區(qū)域安裝傳感器設(shè)備，即感知層，同時將實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，然后再傳輸?shù)綉?yīng)用層，根據(jù)數(shù)據(jù)采集的時間、傳感器的位置等信息，應(yīng)用層再綜合分析數(shù)據(jù)，形成監(jiān)測體系，實現(xiàn)對水體污染的監(jiān)測。比如楊宏偉等人采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了具備感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層的監(jiān)測系統(tǒng)，改進了藻類水化預(yù)測預(yù)警模型，開發(fā)了太湖藍藻預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)λ{藻水化的預(yù)測精度高達80%，保證數(shù)據(jù)的準確性和連續(xù)性。

2.4 生態(tài)監(jiān)測

首先將監(jiān)測區(qū)域劃分成若干個不同的分簇，根據(jù)每個分簇的情況（濕度情況、溫度情況、噪聲情況）設(shè)定不同類型的傳感器；然后通過傳感器來收集各種類型的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；再將收集到的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心，也就是網(wǎng)絡(luò)層。運用該技術(shù)在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置移動的Agent節(jié)點，能夠保證環(huán)境監(jiān)測遠程數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性，能夠建立實時二維定位表，從而挑選出最好的數(shù)據(jù)傳輸路徑，降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。

3 結(jié)語

雖然我國環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段，但是從目前的應(yīng)用情況來看已經(jīng)有所成效。尤其是物聯(lián)網(wǎng)是一門新興科學(xué)，加上科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還會進一步提高，所以環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是大勢所趨，不可逆轉(zhuǎn)。我國政府應(yīng)大力支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用，加大環(huán)境監(jiān)測的投資力度，努力提高環(huán)保行業(yè)的信息化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化。

[1]蒙海濤，張驥，易曉娟，薛嬌嬈.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2013,（38）：10—13.

[2]馬衛(wèi).基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用研究[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013,（3）：33—34.