張上武

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由于其可用性高，因而在生態(tài)學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域被廣泛使用，并且使監(jiān)測(cè)的科學(xué)性和有效性大幅提高。本文討論了一種在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，以及怎樣促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)合理發(fā)展、改進(jìn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作發(fā)展的方法。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以大大改善環(huán)境監(jiān)測(cè)的規(guī)模，全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的使用，實(shí)現(xiàn)多級(jí)全方位的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)使用電子傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境中各種元素的含量，從而減輕工作人員的監(jiān)測(cè)難度，減輕污染檢查的隨機(jī)性，增加科學(xué)的準(zhǔn)確性，促使環(huán)境污染可以得到改善。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)用研究

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的環(huán)境下，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)較晚，其使用還不成熟，在環(huán)境問(wèn)題的監(jiān)測(cè)上智能化、信息化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化的研究是非常落后的，此外，目前我國(guó)這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)性、技術(shù)性的人才較少，綜合性的職業(yè)素養(yǎng)不高。因此，在越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染情況下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用是非常重要的。

一、環(huán)境監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念

物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)信息領(lǐng)域中通常簡(jiǎn)稱為IOT，是一種通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的傳播并擴(kuò)展信息交流范圍的新型技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)最早起源于21 世紀(jì)初期，就職于麻省理工學(xué)院的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究人員，他們?cè)谘芯恳约霸诎l(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過(guò)程中，將其定義為約定協(xié)議，它讓物與物之間產(chǎn)生了聯(lián)系，并將這種聯(lián)系的方向進(jìn)行延伸與擴(kuò)展，在信息互相傳播與交換的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、監(jiān)控、管理、跟蹤以及定位，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)化與智能化的特征[1]。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)每一個(gè)傳感設(shè)備發(fā)出的信息將其與物體、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，也可以說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的主要運(yùn)行依據(jù)是利用傳感器，達(dá)到對(duì)環(huán)境物體進(jìn)行智能化管理的目的。在人們的生活中與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展期間將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，讓資源可以更大被利益化，有利于改善環(huán)境污染的問(wèn)題，同時(shí)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為人們的生活增加實(shí)際性意義的網(wǎng)絡(luò)化與智能化。

二、環(huán)境監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)

用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)主要分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層三個(gè)層。感知層可以和人類的感覺(jué)和皮膚進(jìn)行比較，其主要功能是收集和識(shí)別各種信息，在接觸過(guò)程中理解主要信息，一般來(lái)說(shuō)，信息處理中心、網(wǎng)絡(luò)管理中心、監(jiān)視中心都是網(wǎng)絡(luò)層，表示網(wǎng)絡(luò)中心和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間的通信信號(hào)，一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)層被解釋為人們的大腦，其主要功能是將收集的信息轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控中心。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的方法和實(shí)用的應(yīng)用程序的范圍，被應(yīng)用層控制，即明確網(wǎng)絡(luò)層和識(shí)別層的工作范圍，避免工作錯(cuò)誤。通常，我們將其與人們工作中的產(chǎn)業(yè)分工進(jìn)行比較，目前，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究也越來(lái)越成熟，有比較有效的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，其技術(shù)的出現(xiàn)具有非常重要的意義，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境建設(shè)共同開(kāi)發(fā)一項(xiàng)重要的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[2]。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用

3.1大氣污染監(jiān)測(cè)

目前中國(guó)城市的大氣染污是比較嚴(yán)重的，特別是對(duì)于從重工業(yè)發(fā)展起來(lái)的大規(guī)模城市和人口增加的城市來(lái)說(shuō)更是如此。IoT技術(shù)通過(guò)發(fā)送實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，監(jiān)控空氣中可吸入顆粒的含量、空氣中有毒及有害物質(zhì)的含量，有效地應(yīng)用于大氣污染監(jiān)測(cè)過(guò)程，然后氣象管理中心將其發(fā)送到電視新聞中心，通過(guò)電視新聞將信息傳達(dá)給市民，目前在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

3.2水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)

在中國(guó)現(xiàn)在的環(huán)境污染問(wèn)題上，水質(zhì)污染更加嚴(yán)重，許多使用水的居民注意到，黃色的水和水的臭味會(huì)給人們的健康帶來(lái)一定的威脅，這是影響人們生活質(zhì)量的重要問(wèn)題之一。中國(guó)政府為了盡快解決水質(zhì)污染問(wèn)題，制定了水資源利用、開(kāi)發(fā)、管理、保護(hù)的相關(guān)規(guī)則，為水資源和水質(zhì)提供了可靠的基礎(chǔ)。關(guān)于水質(zhì)管理，為了及時(shí)理解水的開(kāi)發(fā)和利用，大川、湖泊等水域一般是具有代表性的，在這些用水區(qū)域設(shè)置相關(guān)的水質(zhì)測(cè)試裝置，充分利用水質(zhì)保護(hù)中重要的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的性能，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的范圍比較廣，需要監(jiān)測(cè)被污染的水源、重要水體，在時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)中含有的有害物質(zhì)[3]。

3.3海洋污染監(jiān)測(cè)

中國(guó)的海洋污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立尚處于初期階段，但很多國(guó)家都處于非常早期的海洋污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)階段，通過(guò)建立海洋污染物網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以監(jiān)測(cè)國(guó)家海洋的水質(zhì)和污染物，及時(shí)檢測(cè)和處理人為或自然災(zāi)害，因此，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)也是非常必要的。

3.4生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

除了適用于物體互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的上述水質(zhì)監(jiān)測(cè)和大氣監(jiān)測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)外，生態(tài)監(jiān)測(cè)也可以在過(guò)程中使用，因此可以在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)送和交換監(jiān)測(cè)對(duì)象區(qū)域的狀況[4-5]。在生態(tài)學(xué)監(jiān)測(cè)中，IoT技術(shù)將監(jiān)控區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，將區(qū)域劃分為各種集群。通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的分析功能，把握各聚類的溫度、濕度、噪聲的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌鞲衅鲗⑹占男畔l(fā)送到控制中心，最后，通過(guò)分析傳感器收集的監(jiān)控信息，可以確保生態(tài)環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性。因此，通過(guò)將IoT技術(shù)導(dǎo)入到生態(tài)學(xué)監(jiān)控中，不僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)收集的可靠性，還可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。另一方面，可將?shí)時(shí)2D位置表設(shè)置在監(jiān)控區(qū)域，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑，進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)的能耗。因此，在中國(guó)目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的環(huán)境中，為了改善環(huán)境污染，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用不僅提高了整體監(jiān)測(cè)效率，還促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

四、小結(jié)

簡(jiǎn)而言之，信息技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了人們更加注重生態(tài)環(huán)境的安全性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中被急速使用，提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，節(jié)約了環(huán)境監(jiān)控成本。

參考文獻(xiàn)

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