APP下载

物联网在环境保护中的应用

2017-06-16罗艳霞胡曾林

科学与财富 2017年17期
关键词:质量检测环境保护

罗艳霞+胡曾林

(西北民族大学 电气工程学院 甘肃省 兰州市 730124)

摘 要:当"十二五"规划的正式出台,物联网已经被上升到国家战略的高度,成为了当时的年度热词。但同时,早在物联网概念提出之前,环境保护已经是传感网(物联网的前身)探索和实践并大力推进的热点领域之一。

关键词:环境保护;质量检测;自动监控

1.引言

近年来,物联网的发展受到广泛关注。物联网(InternetofThings,IOT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,目前业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物物与物之间信息交换需求的互联。

2.物联网在环境保护中应用

随着我国物联网在环保领域应用的不断推广,应用中遇到的问题也愈发错综复杂,这对面向环境保护的物联网提出更高的技术要求。

2.1对传感器的新型要求

在面向环境保护的物联网感知层,作为感知层获取环境信息的重要手段,传感器应该具备精确感知热、力、光、电、声、位移等多种信号的能力,为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。同时,作为物联网在环境保护领域的特殊应用,传感器应该满足在大范围无人值守环境大规模部署的要求,同时应应各种恶劣的应用环境,因此,要求传统的传感器逐步实现微型化、低成本、低能耗、智能化、信息化、网络化,经历一个从传统传感器→智能传感器→嵌入式传感器的内涵不断丰富的发展过程。新材料微型化传感器、智能处理和存储信息的智能化传感器和多功能传感器等领域必将会成为未来研究的热点问题。对RFID技术的研究今后将重点放在RFID的反碰、撞冲突问题、RFID天线研究、工作频率的选择以及安全与隐私问题上。

2.2网络层的创新实践

在面向环境保护的物联网网络层,随着3G网络的大规模部署,3G及LTE无线接入技术将能提供高吞吐量的传输能力,将进一步促进面向环境保护的物联网应用的普及。与此同时,电信网络的接入层和网络架构也将面临改进和优化问题,电信网络未来需要针对面向环境保护的物联网的低移动性、低数据量、高可靠性、海量容量进行优化,包括适应面向环境保护的物联网业务模型的无线接入技术、核心网优化技术,包括鉴权、计费、网络管理、移动性管理等技术,包括适用于传感器节点的短距离通信技术,自组织组网技术以及异构网络的融合技术和协同技术等。

2.3物联网应用层的创新实践

在面向环境保护的物联网应用层,高效处理海量数据的技术和科学模型将会出现并将大规模应用。面向环境保护的物联网中每时每刻都在产生大量的数据,这其中既有对决策有很大贡献的数据,也有帮助较小的数据,还有噪声数据,对如此海量数据的处理,需要有超级计算能力,并且在科学模型的指导下,才能高效地发现有用的决策信息,并智能地处理。由于云计算的应用包含了“把力量联合起来,给其中的每一个成员使用”的思想,让人们能够调用全网络资源,预计将在面向环境保护的物联网中大规模地使用。

污染源自动监控是对物联网技术的典型应用,这一技术的广泛应用将是未来污染源自动监控工作的重点,将给这项业务的工作模式带来巨大变革。环境在线监控等技术手段的应用,对环境管理理念、方法、体制、机制的变革形成推动力量,从而借助技术手段实现中国污染的有效控制和环境的有效保护。环境在线监控就是在点线面源的合适点位上安装各种自动监测仪器仪表和数据采集传输仪,通过各种通讯信道与环境监控中心的通信服务器相连,实现在线实时通讯,这样传感器感知的点位环境状态就被源源不断地送到环保部门,并存储在海量数据库服务器上,以供环保信息化各种应用系统使用。

3.“物联网环境保护技术”的未来

3.1关键技术有待提升

由于面向环境保护的物联网应用场景的特殊性,其发展中仍面临一些关键技术的挑战,如复杂环境下传感器组网技术、能耗问题、传感器节点部署模式及策略、安全隐私问题等等,这些关键技术的解决是面向环境保护的物联网大规模推广应用的必要条件,因此努力完善面向环境保护的物联网技术体系,突破面向环境保护的物联网应用中的关键技术是目前亟待解决的问题。

3.2应用与产业化问题

在物联网未来的探索中遇到的问题也愈发错综复杂,这对面向环境保护的物联网提出更高的技术要求。现阶段面向环境保护的物联网应用规模领域较小,一方面形成不了成熟的商业模式,另一方面也不利于市场的培育,因此未来要选择重点领域和重点工程,积极引导面向环境保护的物联网行业示范应用,扩大应用规模,积累技术发展、产业应用、经营管理、政策实施等在面向环境保护的物联网网络层,随着3G网络的大规模部署,3G及LTE无线接入技术将能提供高吞吐量的传输能力,将进一步促进面向环境保护的物联网应用的普及。與此同时,电信网络的接入层和网络架构也研究与开发术、新材料、新思想将推动面向环境保护的物联网向多元化、智能化的方向演进。

3.3物联网在环境保护中应用的前景

随着我国物联网在环保领域应用的不断推广,应用目前,面向环境保护的物联网标准无论是在国际或国内均处于初级阶段,尚未系统化。面向环境保护的物联网包括感知、网络、应用三个层面,每一个层面都会涉及到一些标准化组织,目前已经成立了很多标准化组织,而国际各标准组织之间对面向环境保护的物联网的研究也缺乏统一的协作,同时缺乏权威以及可遵循的标准。每个国际标准组织的研究都是针对某一方面或自己擅长的部分进行研究,国内对于面向环境保护的物联网的研究也很零散,没有系统的端到端的规划。而由于缺乏统一标准,面向环境变化的物联网应用和产业规模也都受到很大影响。因此,面对各行业间的技术和应用差异,如何做到标准的大统一,这是目前面临的较大问题。未来面向环境变化的物联网标准化问题需要在政府统一领导下,由相关部门牵头,协调其他部门共同制定和统一面向环境保护的物联网的相关标准和规范,打破行业壁垒,跨行业、部门,在标准化组织之间形成标准体系,只有这样才能促进面向环境保护的物联网的健康发展。

4.总结

面向环境保护的物联网是新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势,现阶段我国面向环境保护物联网的发展已经具有一定的技术储备,同时也有相当的应用和产业化基础,但是总体而言仍处于起步阶段,在关键技术、标准体系、应用和产业化方面仍存在着一些亟待解决的问题,这些问题的解决需要政府、企业、科研部门以及各个行业的共同努力。面向环境保护的物联网的发展是一个持续长效的工程,也是一个利国利民的工程,在各方力量的不懈努力下必将构建出远大宏伟的面向环境保护的物联网,使其施惠于国,让利于民。

参考文献:

[1]黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[J].信息通信技术,2010,4(2):9-13

[2]沈杰,刑涛.传感网标准化分析[J].电信技术,2010(1):13-15

[3]刘越.云计算综述与移动云计算的应用研究[J].信息通信技术,2010,4(2):14-20

[4]戴元顺.云计算技术简述[J].信息通信技术,2010,4(2):29-35endprint

猜你喜欢

质量检测环境保护
环境保护
基于环境保护的城市污水处理
浅谈工程建筑材料质量的检测及控制
农作物种子质量检测结果的公正性研究
环境保护税如何实现立法宗旨
环境保护税立法应解决好三大问题
新《环境保护法》解读
不要恢复,要重建——未来自然环境保护之路何去何从?