物聯網的技術環境精選(九篇)

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第1篇：物聯網的技術環境范文

關鍵詞：環境監測；物聯網技術；應用

改革開放以來，我國的工業化進程持續加快，社會經濟得到了跨越式發展，人們的生活水平也有了顯著提高。隨之而來的環境污染和生態破壞卻制約了可持續發展的推進，人們認識到了環境保護工作的重要性，環境監測也隨之得到重視。

1物聯網與環境監測

在我國，物聯網最初被稱為傳感網，發展于2009年，現已經逐漸發展成為我國新型戰略性產業之一。物聯網融合了紅外感應、全球定位、激光掃描以及射頻識別等技術，能夠依照約定協議，實現物品與物品的相互連接，從而完成信息的傳輸和交換，以及識別、定位、跟蹤、監控等功能。物聯網包含了三個基本的組成部分，分別是信息的感知與控制、信息的傳輸以及信息的應用。信息的感知與控制主要是結合不同類型的傳感器設備或者與傳感器對應的控制器，實現與終端物品的直接接觸；信息的傳輸主要是通過感知與控制，結合信息傳播技術，將相應的數據信息傳輸到網絡終端且保證信息安全；信息應用指針對經過了錄入和傳輸，最終達到網絡終端的信息進行應用，以完成對物品的直接控制[1]。據新聞報道，“2016環保物聯網高峰論壇”在無錫舉行。論壇以“物聯網技術在環保領域的創新與應用”為議題，圍繞環保物聯網的政策走向分析、需求應用、大數據分析及標準制定等環節進行深度交流。在環境監測中，應用物聯網技術，主要是結合相應的網絡信息平臺，對環境中存在的污染物進行實時動態監測。

2物聯網技術在環境監測中的應用

將物聯網技術應用在環境監測中，能夠實現對于環境變化的動態監測，提供足夠的數據信息支持，及時發現環境中污染物質的變化情況，對于環境污染的治理有著非常顯著的作用。

2.1大氣監測

目前在大氣監測中，采用的多是固定污染源在線監測和環境空氣自動監測系統的方式，配合常規的流動性監測，能夠形成一套全面覆蓋的監測體系。固定污染源在線監測主要是在污染源排放口設置相應的監測設備，實時監測污染物的排放情況，對排放廢氣中的污染物質進行實時監測。在城市中設置環境空氣自動監測系統，按城市監控點位對環境空氣監測子站進行布控完善，結合一些常規污染物的監測指標，完成相應的大氣監測工作。通過傳感器技術的合理引用，可以對大氣中存在的氮氧化合物、PM2.5、PM10以及二氧化硫等物質的數據進行采集，并將采集到的數據經網絡傳輸到監控中心，完成對于環境空氣質量的自動監測和分析[2]。

2.2水質監測

水質檢測需要結合相應的指標，如飲用水指標、綠化用水指標、排放指標等，以確保對水污染的有效監測。在需要監測的區域設置傳感器設備，配合視頻監測技術，可以構建起相對完善的感知層，結合通信網絡，能夠為數據的傳輸提供有效渠道，結合傳感器位置信息以及采集到的各類數據信息，可以完成對于水質和污染源的全面監測，為水質的監管提供數據支撐。

2.3生態監測

通過對物聯網技術的合理應用，對監測區域劃分，確保生態監測的規范性和有序性。在分區監測中，根據實際需求，進行合理設定，布置相應的傳感器，如噪聲傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。同時，通過數據之間的信息控制，實現單一種類數據和復合數據的有效采集與傳輸，強調數據傳輸的實時性與可靠性。

2.4海洋監測

在海洋監測中，可以借助相應的無線傳感器，合理應用傳感器節點的監測功能，實現對于營養鹽、有機磷農藥等的監測。搭配相應的無線發射裝置，可以對采集到的數據信息進行實時傳輸。利用物聯網，還可以構建相應的海洋環境智能監測系統，通過對傳感器技術的合理應用，實現對于海洋環境的全面監測，保障海洋生態安全[3]。

3黃石環境監測站中的物聯網現狀

3.1環境空氣自動站

自2005年起，黃石環境監測站按點位布局安裝了環境空氣自動站。截至目前，在沈家營、陳家灣、經濟開發區、新下陸、鐵山區、陽新縣、大冶市共建立了七個環境空氣子站，對二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、溫度、濕度、風向、風力大小等近十個項目進行日常監測。通過“國家空氣質量聯網監測管理平臺”、“湖北省環境空氣質量監測數據管理系統”為各級管理部門及時提供環境空氣質量日報、周報、月報及各類信息簡報等。

3.2大氣灰霾站

在2012年建立了湖北省9個子站之一的黃石大氣灰霾站，配有常規參數監測儀器、黑碳儀、濁度儀、大氣重金屬、揮發性有機物、激光雷達、粒徑譜儀、能見度等灰霾監測專用儀器，可以監測大氣中飄浮的重金屬、氣態污染物、顆粒物等多種污染物，達近百個項目，具有大氣顆粒物（氣溶膠）理化性質、光化學反應、邊界層氣象觀測、灰霾成分分析等多項功能。

3.3污染源在線監測

我市五個城區、陽新縣及大冶市共安裝了147套污染源在線監測系統，涉及102家企業。其中水質污染源在線監測系統89套，大氣污染源在線監測系統58套。對二氧化硫、氮氧化物、流速、煙溫、含氧量、COD、氨氮、pH、廢水流量等多個項目進行監測，通過“湖北污染源自動監控管理平臺”及時掌握監測的各項污染源有效數據。

3.4積極的意義

通過環境空氣自動監測系統、固定污染源在線監測等有效措施，實現監測數據采集、管理、存儲、處理、審核、統計、分析、和異常預警等功能，為各級環境管理部門提供足夠的數據支持。監測數據平臺子系統互聯互通正在積極的實施開展進行中，今后數據資源集中融合、開放共享，資源要素會高效流動。結語物聯網技術的存在，實現了人與人、人與物以及物體之間的信息交流，在許多行業和領域中都有著廣泛的應用。在環境監測工作中，引入物聯網技術，可以推動環境監測模式的創新，對傳統環境監測中存在的問題進行彌補，提升環境監測的實際效果。重視物聯網技術的研究，不斷提升物聯網技術的功能，可以推動環保行業的智能化發展。

參考文獻

[1]張澤偉.關于環境監測中物聯網技術的應用探討[J].科技創新與應用,2015（22）:169.

[2]陽奇.論環境監測中物聯網技術的應用[J].資源節約與環保,2013（9）:94.

第2篇：物聯網的技術環境范文

關鍵詞：物聯網技術；鐵路；機房設備；狀態；環境監測；系統

一、鐵路機房設備狀態和環境監測現狀

隨著標準接口構建的實現，多元化功能的環境監控得到了較好的開發，現在鐵路機房設備狀態和環境監測能夠采用IP技術、EI技術等，監測信息可以通過多種技術作為載體進行傳遞，在很多方面已經實現實時監控，空調門鎖智能控制、視頻監控、語言控制等功能已經得到廣泛使用。而物聯網技術的出現， 為鐵路機房設備狀態和環境監測提供了又一次進步的階梯，可進一步提高鐵路機房設備狀態和環境監測智能化水平。

二、基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統方案總設計

基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測方案主要由后臺應用服務和前端數據采集終端兩大部分組成。

后臺服務程序的主要作用是對采集終端采集到的數據進行全面分析和處理，將得到的數據制成圖表，并將圖表顯示在監測終端。若采集終端采集到的濕度、溫度數據超過規定數值或者顯示的電壓、電流不正常，那么采集終端會將數據通過警報方式發送到數據終端，并由后臺服務程序向系統管理人員發送報警信息，實現危險報警。

采集終端主要通過溫度、濕度、電流電壓傳感器將機房內所監測到的數據參數通過物聯網傳輸到無線自組網傳輸單元，并最終到達網絡總線上，將采集到的數據傳到對應服務器上進行顯示和處理。

三、基于物聯網技術的鐵路機房設備狀態和環境監測系統具體設計

1.硬件系統設計

根據鐵路機房設備狀態和環境監測系統需求，對整個系統進行硬件設計，通常情況下，整個系統可分為四個模塊，分別為數據傳輸模塊、電源管理模塊、單片機核心模塊、前端處理模塊。其中電源管理模塊一般有兩種情況：其一是使用采集器電源供電方式；其二是使用電源接入段采用分離整流方式供電，這兩種方式均可以實現系統電能供應。前端處理模塊主要包含有數據感知單元、電流采集、溫度采集等模塊。單片機核心模塊主要采用的是嵌入式微處理器，該處理器作為一個時鐘周期指令的方式，可大大加快單片機的處理速度，還可在一定程度上降低系統設計難度，為程序數據存儲提供較為有力的保證。數據傳輸模塊主要包含兩個部分：其一是以無線為基礎的無線數據傳輸；其二是以POE技術為基礎的網絡數據傳輸。這兩種方式在系統使用過程中可以實現有效切換，保證數據傳輸的可靠、穩定。

2.軟件系統設計

鐵路機房設備狀態和環境監測軟件系統主要包含串口指令發送和接受、電流讀取和溫濕度讀取、系統初始化等軟件功能。系統初始化主要包括看門狗定時器初始化、溫濕度數據讀取端口初始化、A/D 轉換初始化、定時器初始化以及串口初始化等。當系統完成了初始化之后就會處于休閑模式，當系統監測到有異常數據時，可以使系統重新進入工作狀態，并根據實際情況完成對應的操作。

3.系統測試

原型設備聯機調試：在硬件設備以及配套驅動完成設計和設備完成組裝之后，系統通過串口與上位機進行聯合調試，上位機超級終端發送指令，分別通過無線和網絡的方式把測試信息傳送到采集終端，采集終端獲得測試指令之后，返回對應的溫濕度和電流值。系統聯機測試完成之后，會對現場安裝的所有設備進行聯合測試，并根據測試結果安排系統試運行，將得到的試運行結果和機房安全環境數據進行對比。

將物聯網技術應用到鐵路機房設備檢測和環境監測系統中可以使技術人員實時地掌握鐵路機房設備的運行狀態和環境濕度，并將監測到的數據通過網絡傳輸到安全監測系統中，使鐵路機房工作人員更好掌握機房運行情況，為鐵路機房安全運行打下良好基礎。

參考文獻：

第3篇：物聯網的技術環境范文

關鍵詞：物聯網技術；環境檢測；應用；三層架構

隨著經濟的突飛猛進，我國在水質、大氣、生態環境等各方面都受到了不同程度的污染，為了改善和保護我們的生活環境，就要借助各種技術來加強對生活環境的檢測，從而制定更好的保護措施。物聯網技術是一種信息收集、監控的網絡技術，在環境檢測中有著重要的作用，因此環境檢測工作人員應該加強物聯網技術在檢測中的運用。

1 物聯網技術在環境檢測中的實際應用

1.1 在水質檢測中的應用

物聯網技術在環境檢測中的應用有很多，其中在水質檢測中的應用最為廣泛，借助物聯網技術，可以為我國的水資源保護和利用提供可靠的數據，從而幫助我們更好地保護水資源。比如，借助物聯網技術來對飲用水水質檢測的時候，只需要將物聯傳感器安放在飲用水的水源上，然后就可以對飲用水的水源地水質進行檢測，從而更好地掌握飲用水的水質情況。在借助物聯網技術對工業污水檢測的時候，特別是對工廠的廢水排放檢測中，需要在廢水排放的河流中建立自動的水質監測站，時刻對廢水的排放進行檢測，然后再將廢水的排放情況及時地上報，從而更好地起到檢測的作用。傳統的水質檢測是通過取樣然后進行化驗，在此過程中不僅耗時較長，還要花費較多的人力物力，因此水質檢測的效率降低。在借助物聯網技術的幫助后，可以通過建立水質自動監測站以及相應的預警監測設備，一旦發現水質污染的情況就可以及時上報，及時解決水質污染的問題，保證我們的飲用水質量。

1.2 在大氣檢測中的應用

物聯網技術也可以應用在大氣檢測中，通過物聯網傳感器來對大氣中的污染物進行檢測，然后再將檢測數據及時地傳遞上報，從而幫助環境檢測員及時地掌握大氣污染的情況，保護我們的環境。在借助物聯網技術來對大氣進行檢測時，主要是對大氣中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等氣體的含量進行檢y，一旦發現某些氣體的含量超過相關的指數，就要對當地的環境進行改善，提高當地的大氣質量。因此，物聯網的傳感器應該安裝在人流較為密集的地區，這樣才能準確地檢測出人們生活中的大氣質量。通過加強物聯網技術在大氣檢測中的運用，不僅可以有效地加強我們對大氣質量的掌握，還能幫助我們更好地結合大氣檢測結果來制定和開展大氣環境保護措施，保護好我們的生存環境。

1.3 在海洋檢測中的應用

海洋面積占到地球面積的百分之七十，因此海洋的環境質量對于我們的生活有著重要的影響，所以我們要加強對海洋環境的檢測，保護好海洋環境，從而更好地保護地球環境。在進行海洋環境檢測的時候，也可以借助物聯網技術的幫助，通過結合互聯網技術以及物聯網傳感器來對海洋的組成物質進行分析。比如，我們可以借助海洋區域的無線傳感器的幫助來對海洋中的營養鹽含量進行信息收集，然后通過互聯網技術來對所采集到的信息進行傳輸，及時地將海洋環境檢測數據進行上報。借助物聯網技術進行海洋環境檢測，主要是加強不同海洋區域的傳感器之間的連接，還要掌握好傳感器安裝的高度，更好地保證檢測數據的可靠性，為環境檢測員提供更加精準的海洋環境數據。

1.4 在重金屬污染檢測中的應用

隨著我國工業的發展，我國的重金屬污染問題越來越突出，對我們生活的影響也越來越明顯，因此為了加強對重金屬污染問題的控制，我們可以加強物聯網技術在重金屬污染檢測中的應用。重金屬污染與其他環境污染最大的區別就是重金屬污染持續的時間較長，一旦發生了重金屬污染就很難進行根本上的消除，因此一定要做好對重金屬污染檢測的工作，避免重金屬污染的發生。環境檢測工作人員可以借助物聯網技術的幫助來對重金屬污染地區記性樣本的采集和化驗，并且及時地將化驗結果傳輸到污染地區，進而及時地制定解決措施，降低重金屬污染對我們的影響。

1.5 在生態環境檢測中的應用

物聯網技術在環境檢測中除了可以應用在水質檢測、大氣檢測、海洋檢測、重金屬檢測，還可以運用在生態環境檢測中。特別是隨著物聯網技術在環境檢測中的應用，針對于生態環境檢測的物聯網技術也逐漸成熟。針對于生態環境的物聯網檢測技術主要有視頻監控技術，通過視頻監控技術可以幫助工作人員及時準確地掌握動物的生產情況，從而更好地制定相應的環境保護措施。除此之外，工作人員還可以借助物聯網技術來對沙漠的綠色植物的種植情況進行研究和分析，從而更好地制定沙漠植被保護措施。

2 物聯網技術在環境檢測中的三層架構分析

2.1 感知層

物聯網技術三層架構包括有感知層、網絡層和應用層。感知層是物聯網技術的最基本架構，是物聯網技術的基礎，因為物聯網是通過感知層來獲取相應的信息。感知層中的關鍵技術有很多，比如有二維碼、識讀器等，要實現智能化的感知層，就要加強智能卡、RFID等技術在感知層中的應用，通過這些技術，讓環境檢測傳感器在收集到數據的同時能夠將數據進行處理以及輸送，從而大大地提高環境檢測信息處理和傳輸的效率。由于各種原因，感知層的技術在使用過程中會出現較大的功能損耗，因此為了更好地提高物聯網技術在環境檢測中的運用，工作人員就要努力研究和解決感知層中的功能損耗問題，降低物聯網技術在環境檢測中的投入成本。

2.2 網絡層

網絡層是物聯網技術最為重要的架構，因為網絡層在物聯網技術中起著信息傳遞的作用，也被比喻成物聯網技術的神經中樞。網絡層的主要作用是進行信息的傳遞，包括信息中心、智能處理中心、網絡管理中心等等。通過網絡層中的各種技術之間的協作，可以讓人與人、人與物以及物與物之間的溝通更加簡單和智能化。網絡層中的信息傳輸方式有很多，用戶可以結合自己的需求來選擇不同的傳輸方式，從而更好地提高傳輸效率。網絡層中主要的信息傳輸方式有WIFI、CDMA、GPRS、3G、ADSL等等。隨著物聯網技術在環境檢測中的應用，工作人員應該加強對網絡層技術的研究，降低技術的復雜性，提高信息傳遞的效率。

2.3 應用層

應用層是物聯網技術的第三個架構，主要是對信息進行處理和應用，應用層借助各種技術的幫助對收集的數據進行分析處理，然后為用戶提供其所需的數據，降低篩選信息的時間。通過物聯網技術，工作人員可以收集到海量的環境檢測信息，借助應用層技術的幫助，篩選出自己想要的內容，進一步對環境進行檢測，提高環境檢測結果的可靠性。在應用層中，可以分成四個組成部分，分別是數據中心、支撐平臺、環保業務以及門戶應用。不同組成部分的功能作用是不一樣的，比如數據中心是對數據體系進行設計，支撐平臺主要是為數據的運行提供相關的技術支撐，保證環境檢測數據的傳輸，環保業務主要在數據中心和支撐平臺的基礎上建立相應的環境檢測系統，對發生的環境污染事件及時地做出相應的對策。

綜上所述，文章分別從物聯網技術在環境檢測中的實際運用以及物聯網的檢測技術進行了分析，由此可見物聯網技術對我國的環境保護有著重要的作用，我們應該加強物聯網技術在環境檢測中的運用，加強對我國環境的監測，保護好我們的生活環境。

參考文獻

[1]吳丹娜，江洪，張金夢，等.環境監測中物聯網技術的應用[J].安徽農業科學，2014，10：3076-3079.

[2]黃宇.物聯網技術在環境監測中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2014，07：62-63.

[3]趙一凡.環境監測對于物聯網技術的運用[J].品牌（下半月），

第4篇：物聯網的技術環境范文

關鍵詞：物聯網；監測；LEACH路由協議；數據融合

中圖分類號：S126 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）11-0012-05

設施環境信息的及時獲取是進行現代化設施環境精準管理的重要基礎，如何快速、準確地獲取設施環境現場的各類環境數據成為目前各類設施環境研究的重點[1]。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展，設施環境監控設備相繼問世，但這些設備仍采用有線連接的方式，存在現場安裝與布線繁瑣、設備移動性差、組網復雜、成本較高、甚至有些場合難以實現等缺陷。

近年來，無線傳感器技術[2]與無線通信技術迅猛發展。無線傳感器技術在農作物精確種植中廣泛應用，利用無線傳感器技術精確采集農業現場數據信息，實現農作物的精確管理[3]。本文設計了一套基于物聯網的設施環境綜合參數測試系統，利用物聯網技術[4]使用戶操作不受空間限制，延伸和擴展到遠程設施環境觀測點。用戶可根據精準管理和控制的需求，精確采集設施環境信息，在設施環境內組建一個可視化無線網絡系統，實現集中管理。

1 系統的結構與功能

系統融合了無線傳感器網絡技術、GPRS技術和傳感器技術等物聯網技術，系統總體網絡架構如圖1所示。

圖1 系統總體網絡架構圖

系統由信息采集部分（即物聯網的感知層）、信息傳輸部分（即物聯網的傳輸層）和監測中心部分（物聯網的應用層）組成。信息采集部分應用傳感器技術進行數據采集，實現設施內環境參數的檢測，采用基于ZigBee的無線傳感器網絡技術，組建設施環境內部網絡，各監測節點采集數據并通過路由節點向匯聚節點傳輸數據；信息傳輸部分采用GPRS技術進行數據傳輸，將數據發送到監測中心；監測中心即系統控制中心，它主要通過軟件平臺接收存儲來自網絡的數據，同時對數據進行分析處理，并將數據以圖表的形式顯示出來。

2 方法及實現

21 無線傳感器網絡節點設計

無線傳感器網絡節點由傳感器模塊、信號調理電路、AD轉換模塊、微處理器及能量供應系統組成，主要負責采集設施環境數據，并將這些數據轉換為數字信號，傳送給路由節點。無線傳感器網絡節點結構如圖2所示。

圖2 無線傳感器網絡節點結構圖

微處理器選用TI公司的CC2430芯片。該芯片是一種真正的系統芯片（SoC）CMOS解決方案，這種方案能夠提高系統性能并滿足ZigBee為基礎的24 GHz ISM波段應用，及對低成本、低功耗的要求。ZigBee技術是建立在IEEE802154國際標準上的一種自組織無線網絡技術，具有近距離、低功耗、低成本等特點[5]。傳感器節點的工作流程如下：傳感器模塊采集設施環境數據，經過信號調理電路處理和AD轉換后送到微處理器，微處理器對數據進行預處理，存入存儲器，同時將數據以一定的協議通過無線收發模塊發送給路由節點。

22 分簇拓撲結構

系統采用分簇拓撲機制實現設施環境監測網絡傳感器節點的組織，采用LEACH（low energy adaptive clustering hierarchy）算法[6]。LEACH算法是一種自適應分簇拓撲算法[7]，使用自適應成簇技術和簇頭節點的輪換技術。LEACH能夠較好地解決能量有效問題，整個傳感器網絡的使用壽命可以延長15%。它將所有的節點分為若干簇，每個簇選出一個節點作為簇頭，簇內其它節點作為成員。它的原理是周期性地選擇簇頭，把整個周期內所需要的能量負載均勻地分布給簇內每個傳感器節點上，其產生的拓撲結構如圖3所示。每個周期分為簇建立（Set-up Phase）和穩定數據通信（Steady-state Phase）兩個階段。簇建立階段主要為分簇結構的形成階段；穩定數據通信階段主要進行數據的穩定傳輸。在簇建立階段，相鄰節點動態地建立簇，然后在簇內產生簇頭。選舉哪個節點作為簇頭取決于網絡中所需簇頭的數目以及每個傳感器節點成為簇頭的次數。在穩定數據通信階段，簇內其它節點將數據發送給簇頭，簇頭對傳送來的數據進行預處理，然后將數據發送給匯聚節點。

23 數據傳輸部分設計

24 數據融合技術的應用

25 監測中心部分設計

監測中心的主要功能是對采集的數據進行整合、分析、處理和存儲。監測中心由數據接收與存儲單元、基于WEB的數據管理與應用單元組成。數據接收與存儲單元負責監聽指定端口，判斷并識別數據采集終端發出的連接請求，對數據進行校驗，如果通過校驗則存入數據庫。基于WEB的數據管理與應用單元采用ASPNET動態網頁技術，通過VS2010開發工具和C#等混合語言編程，采用B/S模式設計，用戶只需要登錄客戶端瀏覽器即可訪問此Web應用程序。用戶登錄訪問時，系統將讀取SQL Server數據庫的相關數據，實現數據的實時顯示、歷史查詢、數據下載和數據分析等綜合功能。

3 系統測試

為了驗證提出的系統方案的可行性和有效性，我們進行了測試試驗。將系統安裝在山東農業大學園藝試驗站6號溫室，試驗中部署有1個匯聚節點、6個路由節點和10個傳感器節點，所測量的環境參數包括空氣溫度、空氣濕度、土壤濕度、光照度、太陽輻射、CO2濃度等。傳感器節點隨機分布在各路由節點周圍，匯聚節點通過GPRS與Internet網絡相連。服務器上數據接收與存儲單元接收并存儲各環境參數。設置采集周期為10分鐘，試驗從2012年6月份開始并且仍在持續。

用戶通過瀏覽器能對數據進行瀏覽與分析，尤其可通過數據庫進行遠程調用和在線圖表分析，各種環境參數的變化及趨勢非常清楚地呈現在用戶面前（如圖6、圖7所示）。

4 結束語以物聯網為基礎，結合設施環境的復雜性，設計了基于物聯網的設施環境綜合參數測試系統，本文分別從系統的感知層、網絡層、應用層進行了分析。系統采用分簇拓撲機制實現了無線傳感器網絡節點的組織，延長了傳感器網絡的壽命。同時針對設施環境結構的復雜性和特殊性，系統采用了一種適用于設施環境的多傳感器自適應加權融合算法。系統經過一年連續、穩定、可靠的運行表明，其工作性能穩定、功耗低、數據傳輸速率快、距離遠，各項指標均達到了設計要求，能較好地滿足設施環境監測的要求。隨著物聯網的快速發展，其在設施環境中的應用會越來越廣泛，對促進整個設施生產具有重要意義。

參 考 文 獻：

[1] 楊玉建農業物聯網綜合應用模式初探：以向陽坡生態園區為例[J]山東農業科學，2013，45（3）：17-20

[2] 尚明華，黎香蘭，王風云，等無線傳感器網絡及其在設施農業監控中的應用[J]山東農業科學，2012，44（9）：13-16

[3] Leea W S，Alchanatis V， Yang C， et al Sensing technologies for precision specialty crop production[J] Computers and Electronics in Agriculture，2010，74（1）：2-33

[4] 閻曉軍，王維瑞，梁建平北京市設施農業物聯網應用模式構建[J]農業工程學報，2012，28（4）：149-154

[5] 郭 斌，錢建平，張太紅，等基于ZigBee的果蔬冷鏈配送環境信息采集系統[J]農業工程學報，2011，27（6）：208-213

[6] 孫利民，李建中，陳 渝，等無線傳感器網絡 [M]北京：清華大學出版社，2008

[7] Heinzelman W R， Chandrakasan A， Balakrishnan H An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks[J]IEEE Transactions on Wireless Communications，2002，1 （4）：660-670

第5篇：物聯網的技術環境范文

【關鍵詞】 物聯網 環境保護 傳感器

1 引言

隨著社會經濟的蓬勃發展，人類面臨的環境問題越來越嚴峻。土地退化、水資源短缺及污染、空氣污染、低質量的城市環境基礎設施、農村環境退化、環境事故日益頻繁、全球環境問題諸如氣候變化等。這些環境問題嚴重威脅著人們的健康，不利于社會的可持續發展。而且，目前我國環境保護領域的信息化程度仍偏低，各地區環保系統相關業務數據共享和服務不對外開放，從而造成各地重復投資。因此未來環境保護工作的重點將是促進環境保護向自動化、智能化、網絡化方向發展，環保信息化勢在必行。又由于近年來，物聯網應用于環境保護領域是信息通信技術發展到一定階段的必然結果，也是環保領域信息化的必然趨勢。

2 物聯網概念及相關技術

2.1 物聯網的概念

物聯網究竟是什么呢？顧名思義，物聯網就是“物與物相連的互聯網”。物聯網（Internet of Things，IOT）概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，目前業界并沒有明確統一的定義。早期的物聯網是指依托射頻識別（RFID）技術的物流網絡，然而在20世紀90年代“物聯網”的概念才產生，在2005年國際電信聯盟（ITU）了互聯網研究報告《物聯網》后，它才引起各國政府與產業界的重視。早期的物聯網并沒有像現在這么完善，它僅僅只是依托射頻識別（RFID）技術的物流網絡，隨著技術的完善和應用的發展，物聯網的內涵已經發生了較大的變化。

所謂物聯網，從狹義上講，就是傳感網，但物聯網的概念相對傳感網要大一些；從廣義上講，就是社會生態系統的智能化或者說地球的智慧化（所謂智慧地球），即實現所有對象（物品）的智能化識別和管理。物聯網的基礎是芯片技術、微型傳感技術、無線傳感器網絡技術、智能技術、納米技術、射頻識別技術、MEMS（微機電系統）技術的高度發達和信息高速公路（互聯網）的廣泛應用。如今的物聯網利用技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，從而世界上所有的人和物在任何時間、任何地點，都可以方便地實現人與人、人與物、物與物之間的信息交互，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。

2.2 物聯網相關技術

物聯網是指在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的各種信息傳感設備，通過網絡設施實現信息傳輸、協同和處理，從而實現廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯。物聯網依托傳感器、傳感器網絡技術、射頻識別技術、通信網與互聯網技術、智能運算技術等，實現全面感知、可靠傳遞、智能處理。

（1）RFID技術。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器（或閱讀器）和很多應答器（或標簽）組成。（2）紅外感應器。紅外感應器是接收信號或刺激并反應的器件，能將待測物理量或化學量轉換成另一對應輸出的裝置。用于自動化控制、安防設備。（3）激光掃描器。激光掃描器是一種遠距離條碼閱讀設備，其性能優越，因而被廣泛應用。激光掃描器的掃描方式有單線掃描、光柵式掃描和全角度掃描三種方式。激光手持式掃描器屬單線掃描，其景深較大，掃描首讀率和精度較高，掃描寬度不受設備開口寬度限制；臥式激光掃描器為全角掃描器，其操作方便，操作者可雙手對物品進行操作，只要條碼符號面向掃描器，不管其方向如何，均能實現自動掃描，超級市場大都采用這種設備相關的技術和平臺的具體介紹有待完善和發展。（4）因特網技術。物聯網是在現有計算機互聯網的基礎上，利用技術實現對物品的電子標識，然后再利用無線通信等技術接人互聯網，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的網絡，并實現網絡中物品與物品或人與物品之間的“交流”。因此，因特網技術是物聯網的技術基礎，或者說，物聯網是因特網技術在應用范圍上的一個由人及物的拓展，因特網主要解決物聯網中傳感器節點感知信息的傳輸與共享問題。（5）實體標記語言（PML）開發技術。實體標記語言（physical markup language，PML）是基于為人們廣為接受的可擴展標識語言發展而來的。提供了一個描述自然物體、過程和環境的標準，并可供工業和商業中的軟件開發、數據存儲和分析工具之用。它將提供一種動態的環境，使與物體相關的靜態的、暫時的、動態的和統計加工過的數據可以互相交換。物聯網中任何單品的有用信息的描述都可以用實體標記語言這種新型的標準計算機語言書寫，它將會成為描述所有自然物體、過程和環境的統一標準而得到非常廣泛的應用。

2.3 物聯網的組織架構

物聯網作為物聯網技術在環境保護這一特定領域的應用，其技術應用于傳統的物聯網既有共同點又有特殊之處，其技術架構可以拓展為3層：感知層、網絡層和應用層。用于環保領域的物聯網組織架構如圖1所示。

（l）感知層。利用傳感器、多跳自組織傳感器網絡以及任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統或流程，實現對環境質量、污染源、生態、輻射等環境因素的更透徹的感知。主要包括數據采集、處理技術以及傳感器的部署、自組織組網和協同等技術，以傳感器等采集感知技術、RFID識別技術以及無線傳感器網絡技術為代表。（2）網絡層。利用無線網、互聯網、環保專網、運營商網絡，將個人電子設備、組織和政府信息系統中儲存的環境信息進行交互和共享，實現更全面的互聯互通。需要利用異構的網絡接入技術和基礎核心網絡技術，包括基礎NGN核心網和fTTH、3G、WIFi、藍牙、Zigbee、UWB等接入技術。（3）應用層。主要包括面向環境保護的特定應用服務，以及實現網絡層和應用服務間接口和能力調用功能的中間件，完成信息的分析處理和決策，實現特定環境監測的智能化應用和服務任務，以實現環境監測信息的識別、感知、分析和預測，發揮智能作用。

3 物聯網在環境保護中的應用及產業化現狀

全球面向環境保護的物聯網發展還處于初級階段，但已具備較好的基礎。國內外已經有了眾多面向環境保護的物聯網應用案例，在污染防治、生態保護等領域發揮著巨大作用，如美國部署的用于實時監測城市環境污染數據的“CitySense”監測系統和用于監測大鴨島海鳥棲息情況的生態監測系統、澳大利亞用于監測蟾蜍分布情況的生態監測系統、我國在無錫部署的太湖水環境監測示范工程等。隨著國內外物聯網在環境保護領域的大量應用，其各項技術也逐步趨向成熟，同時大量技術的成熟和產品的應用也為面向環境保護的物聯網產業的發展奠定了良好的基礎。

總體而言，我國面向環境保護的物聯網產業環境建設正處于起步階段。產業鏈面臨著企業分散、規模小、技術能力薄弱等不利因素，全國知名研究機構和物聯網行業內的產學研機構正在積極推進面向環境保護的物聯網產業環境的發展。

4 物聯網在環境保護中面臨的問題

（1）關鍵技術制約物聯網的發展。在感知層、網絡層、應用層三個方面都存在著相應的關鍵技術的突破。如傳感器的靈敏度和準確度有可能使產生錯誤的預警，直接造成了不必要的流程；傳感網的低速率問題直接影響到大規模布置節點和終端所需要的路由和地址資源；目前物聯網的網絡層是多運營商、多種通信制式、多網絡并存的，使環境信息無法實時進行共享，導致協同能力尚不能滿足環境保護的需要；云計算的關鍵技術突破，對于各種應用領域的建模、數據處理、數據存儲安全也有很大的影響。（2）安全性和可靠性有待加強。大多數情況下，環保感知層中的傳感器是處于環境惡劣的地方的，有的地方甚至會有化學物質對其進行腐蝕等，另外又有個別不法分子破壞傳感器，這都對傳感器的可靠性有了進一步的要求，因此，感知層應能適應各種惡劣的應用環境。而網絡層容易受到病毒或是黑客的侵入，導致數據的丟失；應用層的數據共享也會使數據的安全性進一步下降。（3）應用與產業化問題。現階段面向環境保護的物聯網應用規模領域較小，一方面形成不了成熟的商業模式，另一方面也不利于市場的培育，因此未來要選擇重點領域和重點工程，積極引導面向環境保護的物聯網行業示范應用，擴大應用規模，積累技術發展、產業應用、經營管理、政策實施等方面的經驗。同時，目前我國面向環境保護的物聯網產業鏈尚未成熟，仍然面臨著巨大挑戰。首先，是產業鏈各環節尚未形成共贏商業模式，各環節之間協同能力較差；其次，是產業鏈環節較長，復雜度高，導致整體成本很難降低；最后，產業鏈各環節企業相對分散，規模小，尤其是服務環節。因此，面向環境保護的物聯網未來發展需要產業鏈的共同努力，只有在芯片商、傳感設備商、系統解決方案廠商、移動運營商等上下游廠商的通力配合下才能實現上下游的聯動，從而帶動整個產業鏈，共同推動面向環境保護的物聯網的發展。（4）人才相對匱乏。物聯網在環境監測方面的應用是一個系統工程，涉及到法律法規、環境管理、化學分析、儀器儀表、自動化控制、信息通信、軟硬件技術等多個學科領域。我國的環境保護工作經過十幾年的努力雖然已經培養了大批人才隊伍，但隨物聯網、云計算等新興技術的發展和科學技術的不斷提高，各種專業型、復合型的人才比較匱乏，新技術研發、行業應用開發等沒有形成規模，這將直接制約環境監測的進一步發展。加大人才培養是物聯網時代環境監測的重要任務，目前全國已經有幾十所高校新增成立物聯網工程等專業，將為我國物聯網的發展培養大量人才；同時各單位要注重現有人才的培養，除了能應對現有工作之外，還可以勝任未來挑戰性的多種工作。

5 面向環境保護的物聯網的發展前景

物聯網時代的到來是不可避免的，“智慧地球”、“感知中國”等理念越來越被人們重視，物聯網相關的政策、技術、應用等正在加速推進，各行各業正在加快技術創新研究和行業應用實踐，所有這些都說明物聯網正以勢不可擋之勢向我們快速走來。在物聯網時代即將到來的新一輪產業革命背景之下，污染源自動監控、環境在線監控、衛星遙感等技術手段的應用不僅會改變“廢氣靠看、廢水靠聞、噪聲靠聽”的落后監管局面，也將會對環境管理理念、方法、體制、機制的變革形成推動力量。推進物聯網在環保領域的應用，加快環保信息化的進程，將是利在當代、功在千秋的利民工程，也是當今中國所迫切需要的。我們相信，通過我國政府和行業從業者的不懈努力，抓住物聯網時代這個發展契機，我國在環境污染有效控制和環境保護方面一定能取得飛躍式發展。

6 結語

面向環境保護的物聯網是新時期物聯網背景下環境保護領域信息化的必然趨勢，現階段我國面向環境保護物聯網的發展已經具有一定的技術儲備，同時也有相當的應用和產業化基礎，但是總體而言仍處于起步階段，在關鍵技術、標準體系、應用和產業化方面仍存在著一些亟待解決的問題，這些問題的解決需要政府、企業、科研部門以及各個行業的共同努力。面向環境保護的物聯網的發展是一個持續長效的工程，也是一個利國利民的工程，在各方力量的不懈努力下必將構建出遠大宏偉的面向環境保護的物聯網，使其施惠于國，讓利于民。

參考文獻

[1]周燕燕.物聯網對于保護環境的方式的轉換[N].中國環境報，2011.3.

[2]劉韻杰.關于傳感器網絡產業及未來網絡發展的建議[C].國務院總理聽取信息領域專家匯報會，2009.9.19.

[3]物聯網技術與應用發展的探討[J].信息通信技術，2010.4（2）：9-13.

第6篇：物聯網的技術環境范文

我國傳統的環境監測技術，在技術限制和設備設施不完善的情況下，難以從根本上實現環境的全面保護，在環境監測中，環境監測記錄沒有相關信息的記錄。物聯網技術在環境監測中的應用，可以實現環境的真實性信息監測，并保證環境的科學高效化管理。關于環境監測中物聯網技術的應用，不僅僅在大氣和水質監測中有著廣泛的應用，同時在生態和海洋監測中同樣也有著相對廣泛的應用。

（一）物聯網技術在大氣監測中的應用環境大氣監測中，常用的一般監測方法，主要是實現固定的在線監測，并基于流動監測中，實現的一種綜合性監測。而在線監測過程中，不僅僅可以實現同步監測的基礎功能，同時也能實現預報功能的一種全面監測。而固定的在線監測，通過在污染源的排放口，對固定的在線監測設備進行安裝，而在相關監測范圍中，結合一種網格的形式，對污染物傳感器進行布置。我國現有的城市建設發展中，通過對環境空氣自動監測系統進行安裝，而實際的環境空氣監測過程中，注重常規監測指標的一種實時監測，通過對多個監測子站加以建立，在傳感器設備的應用中，做好大氣環境中氮氧化合物的根本監測，在二氧化硫和可吸入顆粒物的相關數據進行采集中，借助于網絡，將實時數據逐漸的向監控中心進行傳輸，最終將環境的空氣自動監測全面實現。

（二）物聯網技術在水質監測中的應用一般而言，水質的在線監測中，監測的主要種類，往往是結合飲用水的基本監測，并實現水質污染的根本監測。而實際的在線監測過程中，通過在監測的目的地對各種傳感器進行布置，并做好視頻監視傳感器設備的基礎性應用，將感知層逐漸的形成，在網絡層的應用中，做好數據的根本傳輸，通過對傳感器位置和相關數據的信息采集實現綜合性的監測過程，最終將水質和水污染源的一種全面監測根本實現，做好綜合性的一種綜合監管。結合物聯網技術，對三層網絡傳輸結構的監測體系進行建立，并在原先的一種無線傳感器網絡技術的相關預測模型中，對預警平臺進行開發，進而將數據收集的一種連續性加以保持。

（三）物聯網技術在生態監測中的應用環境的生態監測過程中，物聯網技術的應用，往往是將監測區域進行劃分，盡可能的將去劃分為不同的分簇。對于分簇的監測過程中，可以對其進行設定，實現噪聲、溫度以及濕度的一種傳感器搜集，并在各種類型的一種數據監測過程中，做好數據之間的信息控制，將環境監測過程中數據的一種采集和傳輸實現，注重數據傳輸的一種可靠性和實時性，在實際的監測過程中，對移動Agent節點進行設置，在網絡能耗的建立過程中，做好二維定位表的建立，對最優化的路徑傳輸數據進行選擇，并做好網絡整體能耗的最低消耗。

（四）物聯網技術在海洋監測中的應用環境海洋的監測過程中，物聯網技術的應用，通過將互聯網和傳感器進行的一種綜合性使用，并在海洋環境中的監測過程中，借助于監測海域的無限傳感器，通過對傳感器節點監測加以利用，對營養鹽和相關化學耗氧量利用，在有機磷農藥的海洋環境參數應用中，結合一種無線發射裝置，實現采集數據信息的一種實時傳輸，而數據接收端的數據接收和完成中，對基于物聯網的海洋環境職能監測系統進行構建，節點的實際設置中，對不同的傳感器進行根本上的連接，并在傳感器的安裝過程中，做好水下水上位置的一種根本調整，對不同的監測點要求加以滿足。（五）物聯網技術在重金屬污染監控中的應用現代化工業化進程的加快，而重金屬污染監控的過程中，物聯網技術的應用，更加注重重金屬的污染檢測，由于重金屬污染解決的產生，不僅僅有著持久性的特征，同時也難以進行根本上的消除。而物聯網技術的應用，通過對問題進行發現，并在重大污染產生之后，實現樣本的根本采集和整理，而實際問題的處理過程中，為重金屬的清理贏取一定的處理時間，對污染進行及時的補救。

二、環境監測中物聯網技術的發展趨勢

時代經濟多元化發展的同時，物聯網技術在實際的應用中，雖然可以實現環境的科學監測，但是這種物聯網技術依舊存在相關的問題。傳感器和云技術的技術缺陷，往往使得傳感器的靈敏度處于失真的狀態，而傳感器的速率同樣也使得信息送達有著延后的狀態，在云計算技術的發展中，對于物聯網技術的發展有著一定的限制。技術難以實現標準化的統一，物聯網中的感知層、網絡層以及應用層，均有著相對獨立的一種標準化組織，同時難以保證物聯網整體的一種穩定性發展，并產生各種各樣的安全性問題，而基于網絡黑客的行為中，數據常常出現泄漏和遺失的狀態。在未來的發展中，物聯網技術更要進行不斷的完善，在環境保護中，趨向于多方式的環境保護，實現土壤的監測和噪聲監測，并在電磁監測和化學的組成系統分析中，同樣也有著廣闊的應用前景。同時在互聯網技術的完善性發展中，將會使得智能化和網絡化的環境監測，推動環保事業的高效發展。

三、結語

第7篇：物聯網的技術環境范文

我國的環境管理和環境治理問題已經成為社會迫切需要解決的重點問題。作為繼互聯網之后的又一次信息技術革命，物聯網在環保領域也有著重要的應用價值。在生態文明和建設“美麗中國”的道路指引下，“環境監測信息化”已經從概念闡釋進入到政策落實階段。目前環保物聯網已經成為推動中國環境管理升級、解決經濟發展與環境保護的矛盾、培育和發展戰略性新型環保產業的重要手段。此外，環保物聯網對促進我國環保領域公共事業管理的改革也具有重要且深遠的意義。

物聯網技術應用提高環境監測水平

中國社會正步入一個特殊的環保敏感期，由環境問題引發的也不斷增多，這些問題處理不好，就會影響經濟發展、社會和諧。

我國的環境問題已經處于集中爆發的時期。其中尤以大氣污染和水污染最為典型。數據顯示，2013年全國平均霧霾天數達29.9天，霧霾發生頻率之高、波及面之廣、污染程度之嚴重前所未有。同時，中國的水污染狀況也不樂觀。中國地質科學院完成的《華北平原地下水污染調查評價》顯示，華北平原淺層地下水綜合質量整體較差，未受污染的地下水僅占采樣點的55.87%，遭受不同程度污染的地下水高達44.13%。

建設美麗中國順應人民群眾追求美好生活的期待，也是中華民族永續發展的客觀要求。要想提高環境質量，首要的工作就是控制污染源頭。要控制污染源頭，則首先要對污染排放量進行監測。

在這個時候，物聯網在環境監測上的優勢就顯現出來了。

物聯網環境監測主要通過運用各種物聯網技術，對影響環境質量因素代表值進行實時在線測定，確定環境質量（或污染程度）及其變化趨勢，預警和管控環境質量的物聯網行業應用。那么其監測范圍如何呢？

據悉，物聯網環境監測應用主要分為生態環境監測和污染監測，其中生態環境監測可細分生態環境監測、水質監測、大氣監測、噪聲監測、降水監測、土壤監測、電磁輻射監測、排污監控、森林植被防護等；污染監測則可細分為廢氣污染源監測、廢水污染源監測以及固體廢物在線監管等。

以大氣監測為例，通過把在線監測儀器、有毒或有害氣體傳感器布置在污染源、人群密集或敏感地區。當某監測點大氣發生異常變化時，傳感器通過傳感節點將數據上傳至傳感網，最后交給應用層程序進行處理，應用層程序會根據事先制定的事故應急預案執行處理。對于污染單位排放超標，物聯網可通知環保執法單位、污染單位對污染事故進行處理。

而水質監測系統則包括飲用水監測和水污染監測。飲用水監測在水源安裝傳感器、攝像頭等設備，將水質的PH、SO2、鋁、鐵、錳、銅等指標值實時上傳到水質監測中心，實現對飲用水的監測和報警。水污染監測是在污水排放單位安裝污水自動分析儀器和攝像頭，對污水的CODcr、BOD5、TOC、NH3-N、流量等指標實施實時監控，并將污染信息發送到排污單位、監測中心，對污染事故做出及時有效的處理，防止重大污染事故的出現。

物聯網應用到環境監測，不僅為環境管理、污染治理、防災減災等提供可靠信息支持，還具有支持科學研究、環境量化考評、安全保障等服務和智能化信息管理、處理機制；并且監測目標范疇也由單純的環境信息和污染指標擴展到環境、氣候、物及人的活動。目前，物聯網的相關技術已經應用到了污染源監控、環境在線監控和環境衛星遙感等方面，極大地提高了我國環境監測手段。

環保物聯網三套系統分工合作

環境保護的范圍涉及到人類經濟活動和社會行為的各個領域，由于環境系統本身就是一個復雜、龐大的整體，所以對其進行保護不僅包含對環境要素的認識和理解，更包含著對資源和社會經濟活動的綜合管理能力。

總體來看，我國環保物聯網的體系結構組織可以分為三大塊：即對整體環境質量的監測、對污染源的監測以及對突發事件的處理，按照這樣的邏輯，環保物聯網的監測任務分別指向了重點監測地區、企業和應急事件，也就形成了覆蓋不同領域的三套系統，即環境質量綜合監測管理系統、企業污染源綜合監控系統和環境突發事故應急處理系統。

那么，這三套系統之間是如何分工合作的呢？

首先來看環境質量綜合監測管理系統。該系統主要用污染源自動監測設備來感知和識別環保監控數據信息。主要應用范圍既包括環境敏感區域，如環境質量監測點、環境功能區、水源保護區、自然生態保護區等，也包括城市污水處理廠、城市垃圾處理廠等環保企業。

目前，我國已經在北京市南部郊區、天津市和河北省石家莊、唐山、邢臺、邯鄲以及山東省德州、濟南及河南省豫北平原等地區推進建設地下水重金屬和有機物污染物聯網監測體系，目的就是“到2015年底，初步建立華北平原地下水質量和污染源監測網，基本掌握地下水污染狀況；加快華北平原地下水重點污染源和重點區域地下水污染防治。”（環境保護部、國土資源部聯合印發的《華北平原地下水污染防治工作方案》）

除了水環境質量監測體系之外，我國還在多個地區部署建設了對環境質量水、氣、聲、沙塵等監測數據的統一監管體系。比如易發生沙塵暴天氣的內蒙古就在全區建設了20個沙塵暴自動監測站，以監測空氣中總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物最大小時濃度。中國環境監測總站在新疆、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、河北和北京等地區建立了沙塵暴監視網。通過監測總懸浮顆粒物、PM10、濕度、溫度、氣壓、風向、風速等來綜合反應我國的沙塵暴發生規律。

另外一套系統是針對污染源的企業污染源綜合監控系統。

環保行業系統復雜，需要監控的點數量比較多，位置也比較分散。傳統的企業污染源監控主要靠放置檢驗檢測裝置收集數據，由于監管不定期，所以在實際操作上弊病明顯。而企業污染源綜合監控系統則是無人值守自動運行的，該系統以圖像監控為主、數據監控為輔，結合多種報警功能，可針對所轄區域重點企業（如印染廠、造紙廠、水泥廠、火電廠、垃圾填埋廠等）廢氣、廢水的排污情況、環境安全參數監測（溫度、壓力、氣體濃度、液位等）、環境污染參數監測（CO、有機物濃度等）進行實時監控，實時、直接地了解和掌握各個污染源現場的情況，及時對發生的事件做出反應，操作上簡單方便，對預防重大事故發生起到重要的預防作用。比如建設的污染企業綜合監控管理系統實現了對全區399家企業的838個點位的自動監控，219家企業的262個點位的視頻監控。

第三套系統則是環境突發事故應急處理系統。

隨著中國工業化、城鎮化的加速推進和自然資源開發強度的不斷增加，我國也進入了突發環境事件的多發期。比如我國環境污染事件、生物物種安全事件、輻射事件、海上石油勘探開發溢油事件、海上船舶、港口污染等環境突發事故逐年增多。如何應對突發環境事件，建立和完善突發環境事件的防范機制，已成為各級政府和的熱點問題之一。

環境突發事故應急處理系統則在具體應用層面上顯示出其價值。環境突發事故應急處理系統利用物聯網、“云計算”、以及衛星支持的3S等信息技術手段有效地支持環境應急工作開展。

比如以“中國環境一號”A、B衛星為代表的光學衛星擁有熱紅外相機、超光譜成像儀等多種遙感探測設備，具有中高空間分辨率（相機空間分辨率達到米）、較高時間分辨率和高光譜分辨率，環境一號衛星在沙塵暴檢測、區域生態環境動態變化檢測、地震、泥石流等環境風險排查方面發揮了重要作用。

一旦發生險情，突發事故應急處理系統結合距離事發地最近的環境質量自動監測站數據，根據系統內置的多種污染源擴散模型算法，模擬事故發生時污染物擴散趨勢，用以支持環境監測點部署及應急指揮的業務需求。這樣就可以落實突發環境事件應急預案，提高處理突發環境事件的快速反應能力。

環保物聯網建設熱潮涌現

環境污染問題是關系到一個國家和民族前途和命運的問題。無論是西方還是東方，綠色環保理念越來越深入人心。環保物聯網作為推動環境信息資源高效、精準的傳遞，支持污染源監控、環境質量監測監督執法及管理決策等環保業務的綜合系統，正在贏得世界廣泛的認可。

目前，環保物聯網在世界已經有了很多應用案例，例如美國開發的用于實時監測城市環境污染數據的“CITY SENSE”監測系統，用于監測大鴨島海鳥棲息情況的生態監測系統、澳大利亞用于監測蟾蜍分布情況的生態監測系統等。此外，瑞士巴塞爾大學、蘇黎世大學與蘇黎世聯邦理工學院聯合啟動的“PERMA SENSE” 項目，目的在于應用物聯網對阿爾卑斯山地質和環境狀況進行大范圍深層次長期監控。

香港科技大學和中國海洋大學聯合開展無線傳感網絡平臺Ocean Sense，用于海洋環境監測。該平臺設置20個監測節點，用于采集和分析處理溫度、光強、信號強度等海洋環境參數。清華大學、香港科技大學、西安交通大學、浙江農林大學等高校聯合開展的“綠野千傳（Green Orbs）”森林生態物聯網，則部署了1000多節點，主要用于監測森林的溫度、電壓、光照等生態指標。

科研只有最終服務于社會，才會真正實現它的價值。雖然以上的應用案例目前大多屬于科研應用，但正是這些科研應用項目帶動了環保物聯網在污染防治、生態保護等領域落地項目的實施。

近兩年來，隨著環保物聯網技術的發展，成都、無錫、山東等先后被確立為國家環保物聯網示范省、市，并且已經有了許多環保物聯網技術的應用案例。

例如江蘇省打造了基于物聯網技術的“1831”生態環境監控系統，實現了對全省飲用水水源地、水環境、空氣環境、輻射環境等各種環境監控要素的“全生命周期”監管；建設了基于物聯網理念的環保監控平臺，在全國首創實現了對污染源自動監控、環境質量監控及環境風險監控的統一集成整合，全面提升了全區的環境監管能力。此外，還有我國在無錫部署的太湖水環境監測示范工程，山西省的污染源自動監控管理系統，正在建設中的南水北調中線工程水源地及沿線水質監測預警關鍵技術研究與示范工程，以及計劃實施的湖南“智慧湘潭”工程等。

按照《國家環境監管能力建設“十二五”規劃》，環保物聯網建設內容包括環境質量、污染源、危廢轉移、環境監管物聯網四類，通過物聯網、云計算和大數據分析等技術的結合，助推環境管理能力的提升。隨著環保物聯網技術的不斷成熟和應用規模的不斷擴大，一個集監測、監控和監管三位一體的全國智慧環保物聯網應用體系初步形成。

環保物聯網已成為現階段鞏固污染減排成果的有效手段。2014年7月，國家環境保護部公告稱，同意建設國家環境保護物聯網技術研究應用（無錫）工程技術中心。該中心將通過應用物聯網海量集成技術、細化污染源監控系統全方位架構、強化數字環境管理，帶來環境管理模式的重大轉變。這對探索中國特色環保監控管理新道路、確保污染減排取得實效具有十分重要的意義和應用價值。

環保物聯網的體系結構需要重新梳理

環境問題從來都不是孤立的問題。環境事故的發生，涉及到社會管理、環境規劃、技術支持、司法立法等眾多領域。同樣，環境保護工作也需要環境監督、環境監測、環境決策、環境規劃、環境立法、環境評價等工作的協同配合。

目前，我國的環保物聯網建設已經基本實現了環境監督、環境監測這兩個功能，對促進污染源的監管和建立新的管理模式起到了積極作用。但如果要實現環保物聯網的第三個功能，即環境服務功能，我國依然面臨很多挑戰。

因為如果以“服務理念”為出發點，環保物聯網就需要承載更多的功能。比如通過對各類環境數據的有效整合和集約共享，進行環境變化趨勢預測、環境承載能力分析，來輔助政府進行環境管理決策；通過實時監測企業污染排放和生產工況，輔助企業進行生產工藝優化、節能減排決策；通過環保物聯網和其他領域物聯網關聯，輔助交通運輸、城市管理、風險防范等其他領域的管理和服務等。

第8篇：物聯網的技術環境范文

隨著信息技術和互聯網技術的廣泛應用，人類社會步入了高度信息化的時代，信息獲取方式逐步從人工生成的單一模式向人工與自動獲取并重的模式發展，強烈的社會需求為物理世界與信息世界的融合提供了原動力，物聯網隨之撲面而來。

物聯網應用涵蓋的范圍小到家庭網絡，大到數字醫療、智能交通、公共安全，控件探測，甚至是國家和世界，受到了各國政府、產業界與學術界的高度重視。

物聯網對教育事業的促進作用也日趨明顯，尤其是基于RFID的校園一卡通工程對管理水平的提高為高校教育的改革和發展提供良好的技術支持，許多高校正在努力構建全面智能感知個性化服務的學習環境，實現新的教學環境：無處不在的網絡教學、 融合創新的網絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活，為教育學生提供良好的環境和設施條件 [1]。

本文作者通過對物聯網的研究，利用物聯網技術，構建了智能化集成教育系統，對物聯網技術支持下的教學進行了初步的研究和探索。

1 物聯網及物聯網技術

1.1 物聯網的定義和特征

物聯網在人類生活中的應用越來越多，但是人們對物聯網的定義任然沒有明確和統一。在比較各種物聯網定義的寄出上，根據目前對物聯網技術特點的認知水平，將物聯網定義為：物聯網是在互聯網和通信網等基礎上，針對不同領域的需求，利用具有智能感知、識別技術與普適計算等技術，自動獲取物理世界的各種信息，將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來，實現信息化、遠程管理控制盒智能化的網絡，構建物物相聯的智能信息服務系統[2]。

物聯網中任何一個合法的用戶（人或物）可以在任何時候（Anytime）、任何地點（Anywhere）與任何一個物體（Anything）通信，交換和共享信息，協同完成特定的服務功能。

物聯網分為感知層、網絡層與應用層。感知層是物理世界與虛擬世界的紐帶，是物聯網的基礎。感知層主要負責信息采集，利用激光識別等技術實現物聯網中人與物、物與物之間的信息交互的傳感器技術。網絡層是物聯網規模應用的基礎設施，包含局域網、城域網和廣域網的各種接入網絡。應用層提供海量數據的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數據挖掘、智能數據處理與智能決策計算，提供安全網絡管理與智能服務。

物聯網是一個形式多樣、設計社會生活各個領域的復雜系統，從實現技術角度看，物聯網的特點是：網絡的異構性，規模的差異性，接入的多樣性。

1.2 物聯網關鍵技術

物聯網的多樣化、個性化與行業化的特點，使得物聯網涉及的技術種類繁多，從物聯網應用系統設計、運行、應用和管理的角度來看，物聯網技術主要包括：自動感知技術、嵌入式技術、移動通信技術、計算機網絡技術、智能數據處理技術、智能控制技術、位置服務技術和信息安全技術。物聯網技術的引入可以使得現實世界的物品互為連通.實現物理空間與數字化信息空間的互聯.使真實空間與虛擬學習環境實現比較有效地整合。它讓教學環境中每個物件形成數字化、網絡化、可視化特性，學生在課堂中就可以感知自然、感知真實的場景.有效地促進人機交互、人與環境的交互，加強了師生之間、生生之間的交流[3]。

2 智能教育系統概述

傳統的教學體制和教學系統僅僅是為學生提供了學習的空間，相對而言，智能教育系統為學生提供了一個全面的智能感知環境和智能學習服務平臺，有效地采集學生學習的相關信息，獲得個性化、智能化的學習和管理服務。

智能教育系統，能夠智能化的針對每一個學習者、每個學習階段的學習信息進行采集和處理，建立新一代的學習環境和交流環境，該系統能夠利用智能手機、RFID標簽與讀寫設備以及各類型的傳感器實時的采集教師的教學軌跡和學生的學習痕跡，同時進行統計分析和處理，把傳統的以“教”為主的教學形式，改變為以“學”為主的形式，更能調動學習者的學習積極性和主動性，及時反饋和調整教學內容，體現因材施教、因人而異的教學風格。

3 智能系統設計

物聯網技術的引入使得智能化教學環境的每個物件都具有連通性、技術性、智能性、嵌入性的特性，可以隨時捕捉、分析教師和學生信息，并進行反饋，提供一個物聯網智能化的教學系統[4]。

本文利用物聯網設計的智能化教學系統主要包括智能管理模塊、智能資源模塊、智能監測模塊、智能導學模塊、虛擬交流社區五個模塊，如圖1所示。

1） 智能管理模塊：實現對系統中學習者的信息管理、實施雙向教學評價考核、學習輔助工具集成和成績查詢等功能。

2） 智能資源模塊：在學生的學習資料和教師的教學材料中加入RFID標簽，使得這些資料置身物聯網之中，具有物聯網中多樣性、智能性、規模性、嵌入性等特性。通過互動終端通過3G/4G 網絡連接終端資料數據庫和多媒體庫，根據課程教學大綱提供的內容要求獲得關聯的教學資源，結果輸出到學生或教師所在的網絡終端[5]。同時存放專門針對移動學習優化過的大量課件資源、考試試題庫、知識庫、新聞消息庫和有關系統運行的數據等。

3）智能監測模塊：通過智能攝像頭、智能手機、智能測控設備等記錄和實時采集學生的學習痕跡和教師的教學軌跡。同時集成了學習評價系統，通過對學習者的學習時間、閱覽次數和學習地點、學習對象以及參與交流與協作的指標等進行統計分析，得出關于學習者的學習積極性、學習深度和學習效果等情況的綜合評定，連同學習后獲得的成績和學分一同記錄到后臺相關數據庫中[4]。

4） 智能導學模塊：通過數據挖掘、智能數據處理與智能計策計算，將智能監控模塊中采集來的數據進行有效的整合、統計分析和利用，分析學生的學習需求和學習興趣，，為每個學生進行個性化學習推薦，大豆更好的教學效果。

5） 虛擬交流社區：通過無線智能設備如無線筆、無線話筒等，實現基于語音、視頻和文字等多種信息媒介的互動交流功能，為學習者提供方便快捷的網絡通信，強大的信息交流和網絡資料信息的共享支持，在線虛擬團隊合作等功能。

第9篇：物聯網的技術環境范文

關鍵詞 物聯網；傳感器；網絡；計算機

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）180-0026-02

1 物聯網相關概念

所謂物聯網就是在現有互聯網的基礎上進行擴展，實現各種物品的互聯互通，物聯網與云計算、移動互聯網是未來互聯網技術發展的三大方向，是行業的方向標，許多國家甚至將其作為戰略性發展行業予以規劃。簡言之，物聯網技術就是通過傳感器技術，將傳感設備收集到的作業環境的各種模擬信號轉變為計算機系統可以識別的數字信號，再通過通信信道，將其傳送到遠端的控制中心，遠端控制中心根據用戶既定值，做出數據分析和判斷，將超過或低于閥值的數據通過控制信號再傳送到終端的控制器進行相應的調整，使得整個系統運行在實時、動態、監控、預警的智能化控制系統下。由此可見，物聯網技術為人們實現了高度智能化的生產生活控制。

2 物聯網技術發展所依脫的技術分析

2.1 傳感器技術

傳感器技術是物聯網發展的關鍵技術，物聯網所控制的各個終端處理器，就是依靠數量豐富的傳感器設備進行環境的實時監控，離開了傳感技術，就好像沒有知覺和感官的人體，更別談智能控制。傳感器設備要具有高度穩定性、運行可靠性，同時無論是體積、還是檢測靈敏度都越來越好，這得益于近年來快速發展的電子控制技術，芯片生產工藝的大幅度提升，以智能停車場的火災監控系統為例，其傳感器就包括了數量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應器，通過這些傳感器，可以將停車場環境的實時數據進行有效的監控，一旦高出既定閥值，數據通過控制系統進行預警，聯動設備也開始工作，這種高度智能化控制，都需要傳感器設備發揮重要的感作用。總之，傳感器技術作為關鍵的物聯網技術之一，有著極其重要的環境數據傳感作用。

2.2 網絡傳輸

如果將物聯網信息系統比作是一個有機運行的人體的話，那么網絡傳輸技術則是人體分布于各處的神經，通過網絡傳輸系統，實現了終端控制設備與數據中心的信息交換，才得以實現數據的有效控制。網絡傳輸在物聯網方面有著更高的要求主要體現在3個方面，首先是傳輸的數據帶寬要求更高，無論是傳感器設備、終端控制器還是數據中心他們彼此需要實時數據的交換、如果信道帶寬不能滿足要求，對于一些實時數據的處理就會產生較大的延時，不利于精細化的控制；其次是網絡速度的要求，物聯網環境下傳輸的數據不僅僅局限于簡單的控制數據，往往還進行視頻、聲音等數據的實時傳輸，這些容量較大的數據，在網絡傳輸速度一定的條件下，同樣會產生較大的延時，不利于系統的實時控制，這也是各個國家爭相發展4G/5G高速網絡的關鍵；最后則是網絡傳輸協議、地址分配的標準，目前傳統的基于IPV4的網絡地址分配面臨地址枯竭等問題，同樣的傳輸協議行業標準還未出現，非標準化的控制協議對于實現統一化的管理和設計是嚴重的阻礙。由此，做好網絡傳輸方面的技術保障對于物聯網技術的發展同樣至關重要。

2.3 數據處理中心以及終端控制器

物聯網的數據處理中心是相對于終端控制器的，終端控制器是分布于各類“實物”上的微型計算機系統，是對實物進行局部性控制的關鍵，通常和各類的傳感設備相連接，再通過一定的通信線路與數據處理中心相互聯通；數據處理中心則是控制全局性的中央計算機系統，協調各個終端設備的數據信息，使整個系統運行在實時、動態、精細的控制之下。終端控制器可以是單片機系統，也可以是各種嵌入式的ARM系統，其中單片機系統在體積、價格方面都有著較大的優勢，而ARM系統設備則是在功能豐富度方面、運算速度方面有著更大的優勢，用戶應根據需求進行合理的選擇。數據處理中心一般都由微型計算機進行擔任，其運算速度和控制協調能力更加強大，總之作為整個物聯網技術的指揮控制“大腦”，各種控制設備同樣發揮著不可忽視的作用。

2.4 相關行業技術

行業相關技術則是與物聯網應用的具體環境有著直接關系，物聯網廣泛應用于居家、生產控制、安全監測等諸多領域，每個領域都有著其行業的獨特知識結構，因此根據物聯網系統所應用的具體環境，一些特定于各個領域的控制處理設備還是比較多的，以居家為例，其更多的是各類居家用電設備、家電等物件的控制居多，由此可見物聯網技術是一種技術大融合的信息系統，離開了相關行業技術也是很難發揮其應有的作用的。

3 物聯網與相關技術的結合應用介紹

3.1 智慧家庭

物聯網與各種家電、生活用具、門窗傳感器等的組合構成了智慧家庭的基本結構，物聯網利用分布于各個居家用品上的傳感設備和終端控制器，收集居家環境下的各類數據，例如溫濕度、煙霧度、光輻射強度、門窗關閉數據等等，使得整個居家環境都處于動態、實時的監控下，數據處理中心根據這些實時數據進行實時監控和預警，可以通過短信、互聯網信息等將居家環境信息發送到遠程用戶的移動設備上，實現了便捷、安全、舒適的現代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不會發生諸如火災、水災等災害的建筑物，而是通過物聯網技術將整個建筑的災情情況進行實時的監控處理，一旦出現了某種災情，進行實時預警，并且通過警報等形式通知建筑物人員，同時啟動各種聯動消防設備，進行聯動災情處理，而人的某方面作用逐漸被淡化，用戶可以更加專注于災情控制的某些方面，從而有效降低了災情帶給建筑物的傷害，提高了災情的可控性，減少了人財物等諸多方面的損失。實現建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市則是將城市的各個功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況，利用龐大的物聯網技術進行實時的動態監控，通過智能的數據控制中心，給予人們城市生活預警，使得整個城市的運行更加高效和現代化，當然，這種智慧型城市，簡單的依靠物聯網技術是遠遠不夠的，還需要大數據云計算處理技術的支持，畢竟這種城市型數據的復雜度不是簡單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的，需要極強的數據控制處理中心進行數據分析和動態操作。

3.4 其他方面

除了上述介紹的幾個方面物聯網技術還廣泛應用于現代物流應用、生物工程領域、以及智慧電網等各方面，相信隨著物聯網技術的進一步發展，這種高度智能化的控制預警必將帶給人們更加高品質的生活。

4 結論

綜上，物聯網技術涉及到了諸多的先進技術，通過各類技術的有機結合實現了豐富多彩的物聯網系統，帶給人們生產、生活的極大便利。

參考文獻

[1]鄭紀業，阮懷軍，封文杰.農業物聯網體系結構與應用領域研究進展[J].中國農業科學，2017（4）：657-668.