物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究

鄒璐

（國環(huán)綠洲（重慶）環(huán)境科技有限公司 重慶 400000）

在新時期，隨著我國經(jīng)濟實力的提高，對于環(huán)境問題的重視程度不斷增加，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量受到了更多人的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代化技術(shù)，在各行各業(yè)中應(yīng)用較為普遍。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測之中，能夠較為有效地改善當前智慧環(huán)境監(jiān)測存在的不足，體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最大化作用，滿足智慧環(huán)境監(jiān)測需要。

1 物聯(lián)網(wǎng)和環(huán)境監(jiān)測

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)也可以被稱為IOT，主要是指物和物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)，是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需要射頻識別傳感器、二維碼設(shè)備作為支持，將物體和互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)系，獲取相關(guān)資料，從而實現(xiàn)物和人、物和物的信息溝通，加強信息基礎(chǔ)設(shè)施和物理基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)系，構(gòu)建智能化程度較高的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

在對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行應(yīng)用時，優(yōu)勢較為突出，主要可以表現(xiàn)為以下幾點。第一，對于物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件技術(shù)等進行應(yīng)用，可以有效降低硬件設(shè)備需要投入的資金，達成物物互聯(lián)目標［1］。第二，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得了較為迅速的發(fā)展，流量費用大幅減弱。第三，在我國經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中，已經(jīng)將構(gòu)建環(huán)境友好型社會作為重要任務(wù)。第四，大數(shù)據(jù)存儲、分析技術(shù)已經(jīng)獲得了較好的發(fā)展，進行數(shù)據(jù)分析需要投入的資金明顯降低。

1.2 環(huán)境監(jiān)測

我國環(huán)境監(jiān)測工作最早出現(xiàn)于20世紀70年代，環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)變?yōu)榱谁h(huán)境執(zhí)法和監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量變化情況的重要措施。隨著工業(yè)水平的提高，環(huán)境監(jiān)測的含義也在逐漸增加，包含了環(huán)境污染以及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控等［2］。通常情況下，環(huán)境監(jiān)測主要包含以下環(huán)節(jié)：第一，要有目的性地開展調(diào)查工作，并重視樣品的搜集、存儲工作，分析出較為常見的污染源排放規(guī)律以及污染源周圍的地形條件和水資源分布，確保所搜集的樣品是真實、可靠的；第二，要及時地對于樣品進行分析，并獲取具有針對性的數(shù)據(jù)，及時地進行數(shù)據(jù)處理相關(guān)工作；第三，要對于結(jié)果進行分析，并考慮到相關(guān)標準，整體地進行評價。

我國有關(guān)部門較為重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，其在污染源控制、衛(wèi)星遙感等方面得到了較為普遍的應(yīng)用，達成了推動環(huán)境信息化發(fā)展這一要求，有效提高了環(huán)境監(jiān)測效果。

2 智慧環(huán)境監(jiān)測的作用

自從“十四五”之后，我國對于環(huán)境保護的重視程度不斷提高，提出了綠色低碳理念，需要優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量，樹立生態(tài)觀念，有針對性地對污染問題進行治理。智慧環(huán)境監(jiān)測需要對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行應(yīng)用，開展環(huán)境監(jiān)測，打造一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實時開展數(shù)據(jù)搜集、動態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸，借助于大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以高效地對數(shù)據(jù)進行分析，提高決策效果，確保大氣環(huán)境監(jiān)測是準確的，增強我國環(huán)保能力，滿足我國健康、長遠的發(fā)展需求。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧環(huán)境監(jiān)測為3 層架構(gòu)，分別是應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。感知層能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)進行搜集，從而及時地對于環(huán)境中存在的參數(shù)以及分布趨勢開展監(jiān)測，有效分析相關(guān)樣本，從而找出在環(huán)境中較為常見的問題［3］。組織感知層是對于傳感器智能卡、電子標簽、識別碼、攝像頭等設(shè)備進行應(yīng)用，可以通過無線傳感器進行環(huán)境智慧監(jiān)測，具有分布難度較低、功率較低、不需要投入較多的資金等優(yōu)勢。感知層能量采集技術(shù)的應(yīng)用可以改善傳統(tǒng)模式下化學(xué)電池供電容易發(fā)生爆炸、污染嚴重等問題，還能夠考慮到工作過程中較為常見的能源類型，將兩種或者是多種能量轉(zhuǎn)換方式上傳到同一器件中，從而達成無線傳感供電這一目標。

網(wǎng)絡(luò)層主要是對于監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行研發(fā)，可以通過無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、固定網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，達成對于信息傳輸處理這一目標，實現(xiàn)雙方交互的目標，是環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)中的重要構(gòu)成，主要是需要對監(jiān)測服務(wù)器、遠程控制服務(wù)器、中轉(zhuǎn)服務(wù)器進行應(yīng)用。在進行數(shù)據(jù)傳輸時，需要采用安全程度較高的算法進行加密［4］。數(shù)據(jù)整合技術(shù)可以提高對于原始數(shù)據(jù)的應(yīng)用，使數(shù)據(jù)傳輸更加高效，并且借助于數(shù)據(jù)融合技術(shù)也能夠提高信息的精準程度，避免由于信息并不清晰而出現(xiàn)虧損。

應(yīng)用層主要是為環(huán)境監(jiān)測工作提供支持，能夠達成信息分析處理、決策目標，從而辨別、分析和預(yù)測信息，使其更加智能。借助于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，能夠及時地對數(shù)據(jù)進行更新，動態(tài)分析環(huán)境狀態(tài)，并借助于大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)展現(xiàn)出數(shù)據(jù)的最大化價值，為環(huán)保工作的順利開展提供支持。

3 阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的因素

從當前的情況分析發(fā)現(xiàn)，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中取得了一些成績，但是在應(yīng)用的過程中還存在著一些問題，導(dǎo)致其難以達成預(yù)期目標。需要相關(guān)人員加大力度對其進行研究，明確阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的因素。限制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的因素可以總結(jié)為以下幾點內(nèi)容。

3.1 尚未制定適宜的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準

由于環(huán)境因素的約束以及尚未形成明確的監(jiān)測體系行業(yè)標準，導(dǎo)致檢測需要多次開展，造成了較多不必要的資源消耗，無法達成動態(tài)監(jiān)管環(huán)境變化過程的目標［5］。因此，相關(guān)人員需要制定統(tǒng)一的標準，完善相關(guān)系統(tǒng)，從而體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最大化價值。只有使生產(chǎn)工作更加順利地開展，制定適宜的技術(shù)標準，才能夠增強物聯(lián)網(wǎng)的適用性，對于環(huán)境變化情況進行監(jiān)管。

3.2 環(huán)境監(jiān)測規(guī)模較小

目前，環(huán)境監(jiān)測規(guī)模比較小，缺乏進行監(jiān)測的能力，精準程度比較低，傳感器的功能較為固定。在起步初期，所運用的監(jiān)測系統(tǒng)傳感器較為落后，難以獲得精準的數(shù)據(jù)，監(jiān)測可靠程度比較低，無法在第一時間發(fā)現(xiàn)參數(shù)的變化情況。除此之外，當前所運用的通信系統(tǒng)和現(xiàn)代化技術(shù)并不兼容，難以在第一時間整合資源，應(yīng)用效果并不理想。

3.3 環(huán)境監(jiān)測和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員專業(yè)水平較低

監(jiān)測工作的開展需要由專業(yè)人員負責(zé)，但是，從當前情況分析發(fā)現(xiàn)，工作人員對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力較低，無法開展實際操作，難以解決當前對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用時存在的不足，計算機的價值得不到充分體現(xiàn)，無法借助于大數(shù)據(jù)來進行預(yù)警，所開展的決策缺乏科學(xué)性。因此，必須要調(diào)整人員結(jié)構(gòu)，確保工作人員既能夠了解到監(jiān)測要求，又能夠熟練掌握計算機物聯(lián)網(wǎng)知識。

3.4 系統(tǒng)管理存在問題

從當前情況分析發(fā)現(xiàn)，我國的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)并不完善，很可能會被體制等多方面因素所影響，導(dǎo)致系統(tǒng)管理水平較低。為了提高整體管理水平，使其更加符合現(xiàn)實工作需求，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要將補充物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系和管理制度作為重要目標。

3.5 無法達成檢測數(shù)據(jù)共享這一目標

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知層和應(yīng)用層會出現(xiàn)較多數(shù)據(jù)，但是由于無法及時地對于數(shù)據(jù)進行傳輸，統(tǒng)籌規(guī)劃并不科學(xué)，難以進一步進行數(shù)據(jù)分析和挖掘，無法為監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用提供適宜的條件。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測中，有著非常關(guān)鍵的作用，能夠在一定程度上決定智慧環(huán)境監(jiān)測效果。但是，當前智慧環(huán)境監(jiān)測和預(yù)期仍然存在較大差距，因此，相關(guān)人員必須要重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智慧環(huán)境監(jiān)測中［6］。具體可從以下幾點出發(fā)進行工作。

4.1 加大力度分析環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)

現(xiàn)場終端設(shè)備監(jiān)測點以及監(jiān)測數(shù)據(jù)類型較為多樣，可以借助于大數(shù)據(jù)找出其中具有價值的內(nèi)容，并運用類比分析、環(huán)境質(zhì)量證級法、環(huán)境預(yù)測法等對于數(shù)據(jù)進行挖掘，并以圖像方式呈現(xiàn)給用戶，及時地進行預(yù)警，為不同用戶決策工作的開展提供參考，保證環(huán)境質(zhì)量。

4.2 補充環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以打造終端設(shè)備，進行數(shù)據(jù)傳輸，確保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸，達成資源共享目標。監(jiān)測平臺將監(jiān)測服務(wù)器作為核心，可以考慮到不同監(jiān)測人員的需求，有針對性地處理環(huán)境監(jiān)測信息。在這個過程中，還需要構(gòu)建模型，動態(tài)分析數(shù)據(jù)，打造事前預(yù)警、事中監(jiān)測、事后處理的健全系統(tǒng)。對于相關(guān)軟件和硬件設(shè)備進行應(yīng)用，可以充分體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，并通過技術(shù)控制，使監(jiān)測包含更加全面的內(nèi)容，明確監(jiān)測要素［7］。確保物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)各個節(jié)點是相連接的，達成監(jiān)測環(huán)境污染情況、治理環(huán)境目標。

4.3 做好界面設(shè)計

第一時間搜集監(jiān)控數(shù)據(jù)，開展數(shù)據(jù)傳輸、信息決策，并設(shè)置不同等級的訪問權(quán)，從而確保數(shù)據(jù)處在安全狀態(tài)下。在這個過程中，還需要對于監(jiān)測點進行分析，制定適宜的系統(tǒng)設(shè)計目標，借助于遠程監(jiān)控，調(diào)整數(shù)據(jù)庫。

4.4 打造完善的智能環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫

智能環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可以為環(huán)境決策工作的開展提供支持。打造完善的數(shù)據(jù)庫搜集資源，可以為大氣環(huán)境的分析提供支持。借助于可靠的數(shù)據(jù)信息，挖掘其中具有價值的內(nèi)容，可以提高動力環(huán)境監(jiān)控水平，制訂適宜的引導(dǎo)方案。

4.5 組建整體實力較強的人才團隊

我國應(yīng)該做好專業(yè)人才培養(yǎng)工作，培養(yǎng)更多了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并且能夠進行環(huán)境監(jiān)測的整體型人才［8］。在高校中，應(yīng)該開設(shè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)課程，從而增強環(huán)境監(jiān)測人員的知識儲備，增強環(huán)境監(jiān)測人員對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用水平，確保環(huán)境監(jiān)測工作能夠有效開展。

4.6 使智慧環(huán)境監(jiān)測更具保障

政府應(yīng)該認識到智慧環(huán)境監(jiān)測的重要性，投入更多的資金，確保制度體系是完善的，增強專業(yè)人員各方面的能力，樹立質(zhì)量管理思維，確保傳感器等設(shè)備是精準的，可以被廣泛應(yīng)用。在這個過程中，還需要加大力度研究現(xiàn)代化程度較高的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，打造物聯(lián)網(wǎng)共享平臺，達成數(shù)據(jù)共享目標。

對于智能環(huán)保監(jiān)測模式進行應(yīng)用，降低人力資源消耗，可以有效降低管理需要投入的資金，提高環(huán)境日常管理能力。對于環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，提升管理的精細化水平，可以為風(fēng)險預(yù)測、生態(tài)修復(fù)等工作的開展提供支持，使操作更加輕松、科學(xué)，達成全天監(jiān)控環(huán)境要求，為應(yīng)急處理工作的開展提供支持?？傊?，進行智慧環(huán)保平臺監(jiān)測，不論是從經(jīng)濟還是從現(xiàn)實應(yīng)用來看，都能夠創(chuàng)造較多經(jīng)濟收益，需要相關(guān)人員進行推廣，為環(huán)保行業(yè)的發(fā)展提供支持。

5 結(jié)語

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為立足點開展智慧環(huán)境監(jiān)測，能夠達成動態(tài)管理環(huán)境這一目標，進一步改善檢測質(zhì)量。借助于互聯(lián)網(wǎng)開展數(shù)據(jù)傳輸，可以對于數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用，提升決策的科學(xué)性，為環(huán)境保護管理部門及需求者提供數(shù)據(jù)作為保障，達成環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)無線化這一目標，為社會的發(fā)展創(chuàng)造較多經(jīng)濟收益和社會效益。