基于物联网的环境监控系统研究

徐雨培

【摘 要】目前，经济发展迅速，物联网通过信息传感设备把物品与互联网融合，互相沟通或交换信息，构成了新一代信息技术的重要组成部分，其目的是更加便利地满足人们日常生活需要。对于海量的信息而言，数据库的信息存储方式有利于从根源上解决信息化时代的难题，同时也为信息存储与信息交流提供了更多方便。进入信息化社会后，企业若要获得竞争中的优势地位，那么基本前提就在于获得实时性的信息。为此，把数据库运用于新时期的物联网技术，有利于确保信息互动的顺畅性，为企业正常运行提供最基本的信息支持。

【关键词】物联网;环境监控;系统研究

引言

隨着经济的发展，环境污染问题日益突出，如大气雾霾导致能见度低下;工业制造、建筑制造产生粉尘和噪音等问题;车辆、化工等破坏大气臭氧层，导致全球温度升高。这种情况下，对环境进行监测和保护尤为重要。物联网通过传感设备，按照约定协议将任何实体硬件设备与网络相连，使实体硬件设备可通过信息传播媒介进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。物联网由感知层、网络层和应用层组成。感知层将物理世界与信息世界通过硬件设备进行连接，感知环境物质外在属性;网络层作为物联网的大脑，将感知层信息传输至应用层。传入的数据通过应用层转换和子平台处理后服务行业发展。物联网更偏重应用，应用是物联网的核心，创新是物联网发展的灵魂。

1物联网和智慧建筑的相关概述

物联网技术是基于现代信息技术、传感技术等基础上，将具备智能特征的设备、电器等，集中于一个互联网环境中，形成以“物联”为核心的新型网络控制模式。物联网技术的实施要点，是将各种建筑事物上构建起能够连入互联网的各种信息标识，这些标识可以被传感器所识别，并能够对传统的静态物体赋予新的智慧含义。基于这些电子化的标识，可以利用互联网技术中的无线网络进行连接，这些标识可以作为一种网络媒介，在建筑物体与互联网环境之间构架起联系的桥梁，进而实现智慧建筑的综合化控制和管理。智慧建筑管理者可以利用信息控制终端，通过互联网对各种建筑内的设施等事物发布指令，指令会沿着无线网络传输至电子标签，而电子标签是由电子芯片构成的，可以完成对控制管理指令数据的接受和解析，最终将指令传递到各种设施的运行接受装置内。智慧建筑的各个设施可以通过内部电子信息系统来将指令分解为相应的控制和管理步骤，最终完成物联网环境中的支护建筑管控目标。

2优化措施分析

2.1Web服务器功能的实现

Web服务器通过Tomcat部署，框架为SpringMVC。传感器采集的数据与数据中心交互，进行一系列数据处理后，通过页面反馈给用户进行监测。监测系统的安全采用授权方式保障，后台提供Restful接口，返回的JSON格式数据供第三方调用。系统内的终端设备通过UDP、TCP与Web服务器建立连接，可以上报数据以及接收控制命令。服务器主要包含数据采集模块、数据库管理模块环境数据分析模块、规则联动模块。服务器软件使用Java语言编写，服务器被启动之后，可对接收端口进行监听，一旦接收到客户端的连接请求，服务器将启动线程对客户端上报的环境数据进行接收。模块接收、提取信息后，将其存入数据库，同时进行数据处理，以报表以及热力图的形式显示给客户。同时还可根据设计的规则，下发对应的控制指令，以改善环境。环境系统平台通过服务器接收传感器上报的数据，如PM10，PM2.5，SO2，NOx，CO，O3，TVOC，H2S，HCl，NH3，Cl2等污染参数，可满足用户对复杂污染状况的监测需求，同时系统还可采集风速、风向、气压、温湿度等气象数据，将其作为环境监测原始数据，便于分析园区内的环境状态。

2.2物联网数据库管理运用中的安全性

数据库技术与物联网信息的管理紧密结合虽然带来了很多便利，但与此同时也增加了信息存储以及信息利用中的安全隐患。数据库网络系统属于虚拟性的系统，这类系统经常会隐藏较多的漏洞与风险。如果没有慎重加以处理，那么数据库系统本身的漏洞也会威胁到用户隐私安全，从而导致隐私被窃取等不良现象发生。为保障信息安全，各个行业都给出了信息安全的防控措施：对于各类数据都应当保留备份，对于关键性的信息数据予以加密处理。通过备份与加密技术的完善，就可以在本质上改进数据库技术。此外，新时期的数据库技术也运用了抗风险的专业化软件。通过软件升级的措施来防控数据操作遇到的安全风险。

2.3能源管理应用

现代建筑的运行离不开各种能源的使用，电能就是维系现代建筑的基础。现代建筑体当中各种电气设施的应用是非常广泛的，如照明设施等，由于这些电气系统的能源保障需求较高，一旦出现能源方面的问题将会影响到整个建筑物的使用。智能系统的照明管理，会根据建筑空间的使用情况进行智能判断，如建筑内部无人行走时，智能系统会将数据传递给控制中心，然后由控制中心下达指令，在物联网技术模式下，进行照明设备的智能化关闭，并且在国家节能发展目标中，建筑领域也要基于节能减排进行完善和优化。针对能源的管理而言，应用物联网技术可以解决能源的供给稳定以及节能方面的综合目的。在能源供给方面，可以依托于物联网的数据采集功能，对建筑内部的所有用电设施进行全面监控，并结合数据信息来分析出每个用电设施的用电高峰、低谷和变化规律等，通过物联网可以构建起智慧化的控制频段，根据用电设施的实际运行情况来科学合理分配电能，这样既可以保证用电设施都能够获取正常运行所需的电力能源，同时也避免了电力能源的浪费。另外，对于用电设施而言，必然会存在着不使用的情况，如照明设备在建筑物内，可以通过物联网来实现智慧开启和关闭控制，在感应设备感知到有人员经过时，照明设备可以自行启动，当空间内无人时，照明设备可以自行关闭，这样就可以在满足建筑照明使用功能的同时，实现节能目标。

结语

随着技术的进步，数据库逐步运用于物联网各个领域。如果能运用物联网数据库方式来优化信息管理，那么就可以获得实时性的经营与生产信息，同时也方便了各行业之间的信息共享。然而不应当忽视的是，数据库技术与物联网信息化在提供方便的同时，也带来了信息安全的某种威胁。单位及其管理者有必要格外重视信息管理遇到的隐患与威胁，综合运用多样的手段来消除信息安全威胁。在未来实践中，技术人员还需要不断摸索，总结经验，从而提升数据库在网络环境下的运行使用效率。

参考文献：

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（作者单位：河南工学院）