物联网技术在环境工程领域中的应用研究

陈春杰

摘要：随着社会经济的蓬勃发展，人类面临的环境问题越来越严重。土地退化、缺水和污染、空气污染、城市环境基础设施质量低下、农村环境退化、环境事故日益频繁、气候变化等全球环境问题。这些环境问题严重威胁着人民的健康，不利于社会的可持续发展。而且，目前我国环境保护领域的信息化水平还很低，各地区环境保护数据和服务的共享不对外开放，因此在不同地区进行了多次投资。因此，今后环境保护工作的重点将是推动环境保护朝着自动化、智能化、网络化的方向发展，环境保护信息化势在必行。又由于近年来，物联网应用于环境保护领域是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果，也是环保领域信息化的必然趋势。

关键词：物联网技术；环境工程；领域；应用研究

导言：

目前我国环境保护信息化水平还比较低，远远不能适应环境保护的需要和经济发展的步伐。同时，各地的环保产业缺乏沟通和信息共享。这导致环境产业支离破碎，一些基础设施建设被重复。这是昂贵的。因此，环境保护产业朝着智能化、自动化、网络化的方向发展已成为当前环境工程建设的重点，环境工程信息化势在必行。物联网技术在环境工程领域的应用，可以有效地整合基础环境设施，提高环境保护产业设施利用率。可以说，物联网技术在环境工程中的应用是环境保护领域信息发展的必然趋势。

1 物联网技术概况

物联网的理念，也称为传感器网络，是通过射频识别等信息传感设备将所有物品与互联网连接起来，从而实现智能识别和管理。例如，当司机在驾驶中出错时，他会自动发出警告。物联网能够全面感知世界，随时随地收集各种动态物体信息，并通过以太网和无线网络实时传输感知信息。最后，它可以智能地管理和控制对象，真正实现人与对象之间的通信。

物联网包括应用层、网络层、感知层三层体系架构。感知层通过传感器、REID电子标签等感知设备识别和采集各种信息。网络层通过诸如无线网络和移动网络传输网络传输由感测层收集的信息。应用层主要分析和处理信息，实现特定环境下的智能应用和服务任务，分析和预测各种可能的情况，从而发挥功能作用。

2物联网在环境保护中面临的问题

2.1安全性和可靠性有待加强。大多数情况下，环保传感层中的传感器位于环境恶劣的地方，有些地方甚至可能被化学物质腐蚀等。此外，一些不法分子破坏传感器，这进一步要求传感器的可靠性。因此，传感层应该能够适应各种恶劣的应用环境。然而，网络层很容易被病毒或黑客入侵，导致数据丢失。应用层的数据共享将进一步降低数据安全性。

2.2应用与产业化问题。目前，物联网在环境保护方面的应用范围相对较小。一方面无法形成成熟的经营模式，另一方面又不利于市场的培育。因此，今后有必要选择重点领域和重点项目，积极引导物联网的示范和应用。积累技术开发、工业应用、管理、政策执行等方面的经验。同时，我国的物联网产业链面临的环境保护还不成熟，仍然面临着巨大的挑战。第一，产业链尚未形成双赢的经营模式，各环节的协调能力较差；第二，产业链具有长环节、高复杂性；这使得整体成本难以降低；最后，产业链企业相对分散，规模较小，尤其是服务环节。因此，未来环境保护物联网的发展需要产业链的共同努力。只有在芯片制造商、传感器设备制造商、系统解决方案制造商和移动运营商等上游和下游制造商的合作下，才能实现上游和下游联系，从而带动整个产业链。共同推进环境保护物联网建设。

2.3人才相对匮乏。物联网在环境监测中的应用是一个涉及法律法规、环境管理、化学分析、仪表、自动化控制、信息通信、软硬件技术等多个学科的系统工程。各类专业人员和人才短缺。新技术研发、工业应用开发等尚未形成规模，将直接制约环境监测的进一步发展。加强人才培养是物联网时代环境监测的一项重要任务。目前，几十所高校建立了新的物联网项目等专业，为发展中国物联网培养了一大批人才，各单位应重视现有人才的培养。除了能够应付现有的工作外，它还可以胜任许多在未来具有挑战性的任务。

2.4关键技术制约物联网的发展。在感知层、网络层和应用层，都有相应的关键技术突破。例如，传感器的敏感性和准确性可能造成错误的预警，并直接造成不必要的过程；传感器网络的低速率问题直接影响到大规模安排节点和终端所需的路由和地址资源；目前，物联网的网络层为多个运营商、多个通信系统、多个网络，使得无法实时共享环境信息，导致协调能力无法满足环境保护的需要；云计算的关键技术突破也对各个应用领域的建模、数据处理和数据存储安全产生了重大影响。

3 物联网技术助力环保产业发展

国务院日前印发的《关于加快发展节能环保产业的意见》提出未来三大目标：产业技术水平显著提升、国产设备和产品基本满足市场需求、辐射带动作用得到充分发挥。在环保产业快速发展的这一时期下，物联网也在该领域起到了重要的作用。下文将在环保行业数据库和环保企业运营方面阐释物联网技术的应用。

3.1环保行业数据库的建设与管理

在全球信息化特别是大数据时代的背景下，数据库的建设和完善对一个行业的发展具有重要意义。数据库作为一个基本的数据平台，是环境保护网络的重要组成部分。环境保护产业数据库主要包括环境保护信息数据库、法律法规数据库、统计数据库、产品数据库、技术数据库、项目数据库、企业数据库和专家数据库、并购数据库等。通过这些数据库，环境保护企业和研究机构可以进行查询、计算和分析，以获得有关环境状况、政策和规章、工业发展、市场潜力、竞争主体、主流技术和前沿技术等方面的信息。为环境制造业、环境服务业、企业决策等行业咨询研究提供依据。

3.2 环保企业运营过程的控制和管理

在近年来迅猛发展的领域，如物流、电子商务等，已在相当程度上通过基于物联网的信息管理技术实现了智能运营。以企业资源计划（ERP）以该系统为代表的综合管理系统可以将企业运营中的物质资源管理（物流）、人力资源管理（人力流动）、财务资源管理（财务流动）和信息资源管理（信息流）整合为一体，实现科学管理和优化运营流程，从而实现最有效的资源配置。然而，在现阶段，此类系统在中国环保行业的应用还不够充分和彻底，还处于起步阶段，尤其是在中小环保企业中。目前在环保产业中，通过“智能管理平台”的研究主要集中在生活垃圾的收转运系统的优化管理、地沟油及餐厨垃圾收运体系监控和管理、进口废料的监管、资源的回收循环的管理等方面。

结束语

总的来说，在新时期物联网快速发展的背景下，发展环保物联网是推进环保領域信息化的必然趋势。虽然环保物联网还处于起步阶段，但在核心技术、标准体系建设、应用和产业化方面仍存在一些亟待解决的问题，但是随着经济、社会和科技的不断发展，这些问题最终会得到有效解决，从而使物联网技术在环境保护中发挥更大的作用。

参考文献

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（作者单位：九洲环境科技（天津）有限公司）