鄒璐
(國環(huán)綠洲(重慶)環(huán)境科技有限公司 重慶 400000)
在新時(shí)期,隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高,對(duì)于環(huán)境問題的重視程度不斷增加,環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量受到了更多人的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代化技術(shù),在各行各業(yè)中應(yīng)用較為普遍。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測之中,能夠較為有效地改善當(dāng)前智慧環(huán)境監(jiān)測存在的不足,體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最大化作用,滿足智慧環(huán)境監(jiān)測需要。
物聯(lián)網(wǎng)也可以被稱為IOT,主要是指物和物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng),是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需要射頻識(shí)別傳感器、二維碼設(shè)備作為支持,將物體和互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)系,獲取相關(guān)資料,從而實(shí)現(xiàn)物和人、物和物的信息溝通,加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施和物理基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)系,構(gòu)建智能化程度較高的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
在對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí),優(yōu)勢較為突出,主要可以表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。第一,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用,可以有效降低硬件設(shè)備需要投入的資金,達(dá)成物物互聯(lián)目標(biāo)[1]。第二,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了較為迅速的發(fā)展,流量費(fèi)用大幅減弱。第三,在我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過程中,已經(jīng)將構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)作為重要任務(wù)。第四,大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析技術(shù)已經(jīng)獲得了較好的發(fā)展,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析需要投入的資金明顯降低。
我國環(huán)境監(jiān)測工作最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)變?yōu)榱谁h(huán)境執(zhí)法和監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量變化情況的重要措施。隨著工業(yè)水平的提高,環(huán)境監(jiān)測的含義也在逐漸增加,包含了環(huán)境污染以及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控等[2]。通常情況下,環(huán)境監(jiān)測主要包含以下環(huán)節(jié):第一,要有目的性地開展調(diào)查工作,并重視樣品的搜集、存儲(chǔ)工作,分析出較為常見的污染源排放規(guī)律以及污染源周圍的地形條件和水資源分布,確保所搜集的樣品是真實(shí)、可靠的;第二,要及時(shí)地對(duì)于樣品進(jìn)行分析,并獲取具有針對(duì)性的數(shù)據(jù),及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理相關(guān)工作;第三,要對(duì)于結(jié)果進(jìn)行分析,并考慮到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),整體地進(jìn)行評(píng)價(jià)。
我國有關(guān)部門較為重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用,其在污染源控制、衛(wèi)星遙感等方面得到了較為普遍的應(yīng)用,達(dá)成了推動(dòng)環(huán)境信息化發(fā)展這一要求,有效提高了環(huán)境監(jiān)測效果。
自從“十四五”之后,我國對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高,提出了綠色低碳理念,需要優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量,樹立生態(tài)觀念,有針對(duì)性地對(duì)污染問題進(jìn)行治理。智慧環(huán)境監(jiān)測需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,開展環(huán)境監(jiān)測,打造一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)開展數(shù)據(jù)搜集、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸,借助于大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以高效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提高決策效果,確保大氣環(huán)境監(jiān)測是準(zhǔn)確的,增強(qiáng)我國環(huán)保能力,滿足我國健康、長遠(yuǎn)的發(fā)展需求。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧環(huán)境監(jiān)測為3 層架構(gòu),分別是應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。感知層能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)進(jìn)行搜集,從而及時(shí)地對(duì)于環(huán)境中存在的參數(shù)以及分布趨勢開展監(jiān)測,有效分析相關(guān)樣本,從而找出在環(huán)境中較為常見的問題[3]。組織感知層是對(duì)于傳感器智能卡、電子標(biāo)簽、識(shí)別碼、攝像頭等設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用,可以通過無線傳感器進(jìn)行環(huán)境智慧監(jiān)測,具有分布難度較低、功率較低、不需要投入較多的資金等優(yōu)勢。感知層能量采集技術(shù)的應(yīng)用可以改善傳統(tǒng)模式下化學(xué)電池供電容易發(fā)生爆炸、污染嚴(yán)重等問題,還能夠考慮到工作過程中較為常見的能源類型,將兩種或者是多種能量轉(zhuǎn)換方式上傳到同一器件中,從而達(dá)成無線傳感供電這一目標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)層主要是對(duì)于監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行研發(fā),可以通過無線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、固定網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),達(dá)成對(duì)于信息傳輸處理這一目標(biāo),實(shí)現(xiàn)雙方交互的目標(biāo),是環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)中的重要構(gòu)成,主要是需要對(duì)監(jiān)測服務(wù)器、遠(yuǎn)程控制服務(wù)器、中轉(zhuǎn)服務(wù)器進(jìn)行應(yīng)用。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),需要采用安全程度較高的算法進(jìn)行加密[4]。數(shù)據(jù)整合技術(shù)可以提高對(duì)于原始數(shù)據(jù)的應(yīng)用,使數(shù)據(jù)傳輸更加高效,并且借助于數(shù)據(jù)融合技術(shù)也能夠提高信息的精準(zhǔn)程度,避免由于信息并不清晰而出現(xiàn)虧損。
應(yīng)用層主要是為環(huán)境監(jiān)測工作提供支持,能夠達(dá)成信息分析處理、決策目標(biāo),從而辨別、分析和預(yù)測信息,使其更加智能。借助于數(shù)據(jù)可視化技術(shù),能夠及時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,動(dòng)態(tài)分析環(huán)境狀態(tài),并借助于大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)展現(xiàn)出數(shù)據(jù)的最大化價(jià)值,為環(huán)保工作的順利開展提供支持。
從當(dāng)前的情況分析發(fā)現(xiàn),雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中取得了一些成績,但是在應(yīng)用的過程中還存在著一些問題,導(dǎo)致其難以達(dá)成預(yù)期目標(biāo)。需要相關(guān)人員加大力度對(duì)其進(jìn)行研究,明確阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的因素。限制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的因素可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)內(nèi)容。
由于環(huán)境因素的約束以及尚未形成明確的監(jiān)測體系行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致檢測需要多次開展,造成了較多不必要的資源消耗,無法達(dá)成動(dòng)態(tài)監(jiān)管環(huán)境變化過程的目標(biāo)[5]。因此,相關(guān)人員需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),完善相關(guān)系統(tǒng),從而體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最大化價(jià)值。只有使生產(chǎn)工作更加順利地開展,制定適宜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),才能夠增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的適用性,對(duì)于環(huán)境變化情況進(jìn)行監(jiān)管。
目前,環(huán)境監(jiān)測規(guī)模比較小,缺乏進(jìn)行監(jiān)測的能力,精準(zhǔn)程度比較低,傳感器的功能較為固定。在起步初期,所運(yùn)用的監(jiān)測系統(tǒng)傳感器較為落后,難以獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),監(jiān)測可靠程度比較低,無法在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)參數(shù)的變化情況。除此之外,當(dāng)前所運(yùn)用的通信系統(tǒng)和現(xiàn)代化技術(shù)并不兼容,難以在第一時(shí)間整合資源,應(yīng)用效果并不理想。
監(jiān)測工作的開展需要由專業(yè)人員負(fù)責(zé),但是,從當(dāng)前情況分析發(fā)現(xiàn),工作人員對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力較低,無法開展實(shí)際操作,難以解決當(dāng)前對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用時(shí)存在的不足,計(jì)算機(jī)的價(jià)值得不到充分體現(xiàn),無法借助于大數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)警,所開展的決策缺乏科學(xué)性。因此,必須要調(diào)整人員結(jié)構(gòu),確保工作人員既能夠了解到監(jiān)測要求,又能夠熟練掌握計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)。
從當(dāng)前情況分析發(fā)現(xiàn),我國的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)并不完善,很可能會(huì)被體制等多方面因素所影響,導(dǎo)致系統(tǒng)管理水平較低。為了提高整體管理水平,使其更加符合現(xiàn)實(shí)工作需求,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要將補(bǔ)充物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系和管理制度作為重要目標(biāo)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知層和應(yīng)用層會(huì)出現(xiàn)較多數(shù)據(jù),但是由于無法及時(shí)地對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,統(tǒng)籌規(guī)劃并不科學(xué),難以進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘,無法為監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用提供適宜的條件。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測中,有著非常關(guān)鍵的作用,能夠在一定程度上決定智慧環(huán)境監(jiān)測效果。但是,當(dāng)前智慧環(huán)境監(jiān)測和預(yù)期仍然存在較大差距,因此,相關(guān)人員必須要重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測中[6]。具體可從以下幾點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行工作。
現(xiàn)場終端設(shè)備監(jiān)測點(diǎn)以及監(jiān)測數(shù)據(jù)類型較為多樣,可以借助于大數(shù)據(jù)找出其中具有價(jià)值的內(nèi)容,并運(yùn)用類比分析、環(huán)境質(zhì)量證級(jí)法、環(huán)境預(yù)測法等對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,并以圖像方式呈現(xiàn)給用戶,及時(shí)地進(jìn)行預(yù)警,為不同用戶決策工作的開展提供參考,保證環(huán)境質(zhì)量。
借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以打造終端設(shè)備,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,確保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳輸,達(dá)成資源共享目標(biāo)。監(jiān)測平臺(tái)將監(jiān)測服務(wù)器作為核心,可以考慮到不同監(jiān)測人員的需求,有針對(duì)性地處理環(huán)境監(jiān)測信息。在這個(gè)過程中,還需要構(gòu)建模型,動(dòng)態(tài)分析數(shù)據(jù),打造事前預(yù)警、事中監(jiān)測、事后處理的健全系統(tǒng)。對(duì)于相關(guān)軟件和硬件設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用,可以充分體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,并通過技術(shù)控制,使監(jiān)測包含更加全面的內(nèi)容,明確監(jiān)測要素[7]。確保物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)各個(gè)節(jié)點(diǎn)是相連接的,達(dá)成監(jiān)測環(huán)境污染情況、治理環(huán)境目標(biāo)。
第一時(shí)間搜集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),開展數(shù)據(jù)傳輸、信息決策,并設(shè)置不同等級(jí)的訪問權(quán),從而確保數(shù)據(jù)處在安全狀態(tài)下。在這個(gè)過程中,還需要對(duì)于監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行分析,制定適宜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),借助于遠(yuǎn)程監(jiān)控,調(diào)整數(shù)據(jù)庫。
智能環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可以為環(huán)境決策工作的開展提供支持。打造完善的數(shù)據(jù)庫搜集資源,可以為大氣環(huán)境的分析提供支持。借助于可靠的數(shù)據(jù)信息,挖掘其中具有價(jià)值的內(nèi)容,可以提高動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控水平,制訂適宜的引導(dǎo)方案。
我國應(yīng)該做好專業(yè)人才培養(yǎng)工作,培養(yǎng)更多了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并且能夠進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測的整體型人才[8]。在高校中,應(yīng)該開設(shè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)課程,從而增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測人員的知識(shí)儲(chǔ)備,增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測人員對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用水平,確保環(huán)境監(jiān)測工作能夠有效開展。
政府應(yīng)該認(rèn)識(shí)到智慧環(huán)境監(jiān)測的重要性,投入更多的資金,確保制度體系是完善的,增強(qiáng)專業(yè)人員各方面的能力,樹立質(zhì)量管理思維,確保傳感器等設(shè)備是精準(zhǔn)的,可以被廣泛應(yīng)用。在這個(gè)過程中,還需要加大力度研究現(xiàn)代化程度較高的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,打造物聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái),達(dá)成數(shù)據(jù)共享目標(biāo)。
對(duì)于智能環(huán)保監(jiān)測模式進(jìn)行應(yīng)用,降低人力資源消耗,可以有效降低管理需要投入的資金,提高環(huán)境日常管理能力。對(duì)于環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提升管理的精細(xì)化水平,可以為風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、生態(tài)修復(fù)等工作的開展提供支持,使操作更加輕松、科學(xué),達(dá)成全天監(jiān)控環(huán)境要求,為應(yīng)急處理工作的開展提供支持??傊?,進(jìn)行智慧環(huán)保平臺(tái)監(jiān)測,不論是從經(jīng)濟(jì)還是從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用來看,都能夠創(chuàng)造較多經(jīng)濟(jì)收益,需要相關(guān)人員進(jìn)行推廣,為環(huán)保行業(yè)的發(fā)展提供支持。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為立足點(diǎn)開展智慧環(huán)境監(jiān)測,能夠達(dá)成動(dòng)態(tài)管理環(huán)境這一目標(biāo),進(jìn)一步改善檢測質(zhì)量。借助于互聯(lián)網(wǎng)開展數(shù)據(jù)傳輸,可以對(duì)于數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用,提升決策的科學(xué)性,為環(huán)境保護(hù)管理部門及需求者提供數(shù)據(jù)作為保障,達(dá)成環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)無線化這一目標(biāo),為社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造較多經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益。