环境监测中物联网技术的应用

卞金标

（盐城市盐都区环境监测站 江苏盐城 224000）

经济社会的发展、带来了严重的环境污染问题，影响着社会的长远发展，影响着人类的身体健康。目前我国一直致力于环境保护事业，强调既要金山银山，又要绿水青山的经济发展观点，相关部门还制定了一系列法律法规来有效控制环境污染问题。但是由于环境监测领域的信息化程度不高，有效控制环境污染问题就很难实现。物联网技术在环境监测领域中的的应用，提升了环境监测领域的信息化程度，能够提供及时的动态信息，及时发现环境污染物，及时有效地控制环境污染问题。

1 物联网概述

物联网，其字面意义是物物相连的意思，是互联网的发展和延伸；英文名称是The Internetof things，简称IOT。1999年，美国麻省理工学院的专家指出，通过射频识别、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络[1]。简单来说，物联网就是将互联网与物体连接起来，进而达到智能识别和管理的目的，充分利用资源，提高生产效率，使人类工作网络化、智能化。

物联网系统由感知层、网络层和应用层组成。物联网系统中的传感设备，包括RFID标签、GPS、摄像头、终端等，它们都是感知层，就好比人体的皮肤、五官，收集周围的信号。因此感知层的主要作用是感知且识别物体，收集相关信息。物联网系统中的网络中心以及通信信号，比如智能控制中心、信息处理中心，他们都是网络层，就好比人体的大脑和神经中枢，对感知层收集到的信息做出相关回应。而应用层，是指物联网的运用方向，就好比人类的行业分工，目前物联网被广泛应用，环境监测领域就是其中之一。

2 环境监测中物联网的应用

目前，我国正在逐步将物联网技术应用到环境监测领域。在1999年，第一次在全国推行环境在线监控系统，这是物联网在环境监测领域的最早探索和实践。在2008年，全国31个省、直辖市、自治区，333个地级市，6个环保督查中心，均部署了国控污染源在线监控系统，这是物联网在环境监测领域迈出的重要一步。最近几年，国家财政斥巨资在7000多个重点污染企业安装自动监测设备。到目前为止，海洋监测、大气监测、水体监测以及生态监测等领域都有物联网技术的应用。

2.1 海洋监测

将互联网和传感网综合利用，置入到海洋环境监测中，在监测海域塔之间建立无线传感器，通过传感器节点监测且采集重金属有机污染、有机磷农药、营养盐以及化学耗氧量等多项海洋环境参数，再经过无线发射装置将参数传输到终端，这就是海洋监测的基本工作原理[2]。任何一个节点都能连接不同的传感器，同时考虑到监测点的基本情况，可以将传感器安装在水上或者水下。

2.2 大气监测

通常情况下，采用物联网技术进行大气监测分为两种：流动监测和固定在线监测。流动监测能够同步实现监测和预报两项功能，因此未来大气监测的主要方式将会是流动监测。所谓固定在线监测，是将线监测设备安装在污染源排放口处，然后在监控范围内布置传感器，实现对大气的全天候监测。比如武汉市建立了8个监测子站，通过感知层实现对大气中氮氧化合物、二氧化硫等气体进行数据采集，同时将实时数据传输到网络层，经应用层自行监测大气环境。

2.3 水体监测

通常情况下，采用物联网技术进行水体监测分为两种：水体污染监测和饮用水监测。在需要监测的区域安装传感器设备，即感知层，同时将实时数据传输到网络层，然后再传输到应用层，根据数据采集的时间、传感器的位置等信息，应用层再综合分析数据，形成监测体系，实现对水体污染的监测。比如杨宏伟等人采用物联网技术，建立了具备感知层、网络层以及应用层的监测系统，改进了藻类水化预测预警模型，开发了太湖蓝藻预测预警系统，能够对蓝藻水化的预测精度高达80%，保证数据的准确性和连续性。

2.4 生态监测

首先将监测区域划分成若干个不同的分簇，根据每个分簇的情况（湿度情况、温度情况、噪声情况）设定不同类型的传感器；然后通过传感器来收集各种类型的实时监测数据；再将收集到的实时监测数据发送给控制中心，也就是网络层。运用该技术在监测区域内设置移动的Agent节点，能够保证环境监测远程数据收集和传输的可靠性和实时性，能够建立实时二维定位表，从而挑选出最好的数据传输路径，降低网络的能量消耗。

3 结语

虽然我国环境监测领域中物联网技术的应用还处于起步阶段，但是从目前的应用情况来看已经有所成效。尤其是物联网是一门新兴科学，加上科学技术的迅猛发展，物联网技术还会进一步提高，所以环境监测领域中应用物联网技术是大势所趋，不可逆转。我国政府应大力支持物联网技术在环境监测领域中的应用，加大环境监测的投资力度，努力提高环保行业的信息化、智能化以及网络化。

[1]蒙海涛，张骥，易晓娟，薛娇娆.物联网技术在环境监测中的应用[J].环境科学与管理，2013,（38）：10—13.

[2]马卫.基于物联网技术的环境监测应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2013,（3）：33—34.