物联网技术在生态环境信息化中的应用

王泳鋆 杨志红 窦楠

摘 要：为保证生态环境工作的开展质量，使生态环境工作能够尽早达到科学管理的实施效果，研究人员开始在传统的环保技术中，融入信息化科学技术、自动化科学技术。新的系统网络被成功构建，环保型物联网开始出现并被有效应用在实际工作当中。在现实生活中，人们多数将环保型物联网分成三层。第一层结构是基础层，第二层结构是通信层，最后一层结构，通常将其称为数据应用层。研究人员借助生态云数据，优化环境管理服务方式，其工作完成质量将显著改善。本文分别从物联网设备、智能网关两个角度出发，对物联网在生态环境信息化中的有效应用进行介绍。

关键词：物联网技术;生态环境信息化;智能网关;应用方式

经调查发现，部分城市在生态环境保护、治理工作开展期间，没有做好前期规划工作。信息化基础设施更是无法满足工作开展需要。这些城市多数借助前端的采集设备获知信息化数据。在这样的大环境下，研究人员应该结合科技时代发展形势，合理借助物联网优化生态环境信息化管理方式。为保证上述工作开展的质量，研究人员开始尝试构建环境感知层，现已初见成效。在实际工作中，人们会将上述感知层称为：基础物理层。研究人员借助智慧环保体系开展工作，将在物联网相关设备的帮助下，顺利完成环境数据的采集工作，物联网科学技术更是会因此被有效地应用在生态环境信息化过程中。

1 简述环保型物联网的三层结构

首先，第一层结构是基础层。受基础层提供的帮助，研究人员是可以更好地感知、获取各种污染源的具体状况。在这一过程中，研究人员需要借助分析仪、传感装置等污染治理基础设施辅助工作，并借此达到污染源现场端的感知目的。

其次，第二层结构是通信层。这一层的有效应用，能够使感知层的各项数据被顺利传输、分享。现如今，大部分研究人员会采用有线、无线两种传输方式，完成数据传输工作。生态环境信息化管理工作均因此顺利开展。

最后一层称为：数据应用层。为充分了解数据应用层，研究人员多数从以下两方面看待、分析这一层结构。第一方面，在进行工作的过程中，研究人员应该正视数据应用层对数据分析的重要作用。通过实践发现，研究人员通过这一内容获得的有效数据，并开展决策工作，能够在一定程度上保障环境管理决策的有效性、科学性。第二方面，在实际工作中，研究人员应该正视数据应用层的远程控制作用。并在生态环境治理工作开展期间，借助其控制优势，去完善工作开展方式。在多方面实践发现，研究人员正视、合理借助物联网开展工作，能够顺利建立环境物联网网关。由此产生了生态云，研究人员也能够更好地了解环境污染的变化状况。多源异构科学技术的有效应用，则能帮助研究人员顺利建立环境数据中心。

2 物联网设备、物联网技术应用分析

近年来，越来越多的研究人员开始在生态环境信息化期间应用物联网科学技术。这一变化，使智慧环保体系被顺利构建。物联网设备应用价值更是日益显现。不同设备的功能存在一定差异，研究人员根据实际需要，可以借助各式设备完成环境感知、数据采集、日常监控等多项工作。除物联网设备之外，研究人员还应该尝试应用物联网技术开展工作。

2.1 从环境感知平台角度展开分析

为保证、提升物联网科学技术在生态环境信息化工作中的应用质量，研究人员可以借助环境感知平台开展工作。在这个过程中，无人船、无人机等先进设备将被有效应用。在环境感知设备的有效帮助下，将顺利获知环境情况。研究人员能借此获得大量的环境数据，且能够借此开展、完成数据分析、处理等其他工作。环境感知平台还能被应用在其他方面，其应用效果也十分理想。具体表现为：在开展部分业务时，可以借助平台的功能性，以及无人机等先进设备应用优势开展工作。以无人机为例，研究人员可以将视频监控装置放置在无人机上，并借此完成区域内的巡查、监察等工作。在此过程中，研究人员将收集大量有效的环境数据，并可以使用这些数据，完成其他工作。随后，研究人员应用物联网技术开展工作，其工作落实效果十分理想。

2.2 从环境感知设备角度展开分析

环境感知设备是一种物联网设备。例如，视频监控、环境监测等先进设备，均是环境感知设备。经实践发现，研究人员合理使用視频监控设备开展工作，能够有效监控目标区域内的具体情况。例如，污染物排放情况、环境风险情况等，均将在设备的有效监控下。研究人员也将借此获得环境数据，并使用相关数据，开展风险监控等其他工作。经过实践，研究人员密切关注、细致分析设备反馈回来的信息，能够达到环境遥感、风险监控工作的开展效果。为有效监测、快速获知目标区域的环境质量情况，研究人员还应该熟练使用环境监测设备开展工作。为保证环境监测质量，研究人员应该明确并基于监测因子实际情况，做好配置工作。在此过程中，研究人员应该关注、调查目标区域的土壤湿度、酸碱度的情况。经过实践，当环境因子能够包含目标范围内污染物排放特点时，设备应用效果更为理想。生态环境信息化工作也将因此顺利开展。除上述环境感知设备之外，还可以使用工况监控等先进设备辅助工作，并合理使用环境数据，开展工作。在多种设备的有效配合下，物联网技术得以有效应用，生态环境信息化工作更是因此顺利开展。

2.3 从数据采集设备角度展开分析

在使用物联网设备开展工作的过程中，研究人员可以借助数据采集设备辅助工作。经实践发现，研究人员合理借助“环保数采仪”等先进设备辅助工作，充分挖掘设备的内在功能，能够使其完成工作质量大幅提升。目前，市面上的“数采仪”，均具备智慧环保系统。研究人员借此开展工作，能够顺利完成环境感知数据的采集工作。为保证相关设备应用质量，研究人员应该严格参照国家有关标准、仪器使用规则操作设备。在使用设备辅助工作的过程中，研究人员还应该深入挖掘设备的数据采集、远程控制等功能开展工作。经过实践，研究人员合理使用“数采仪”辅助工作，能够顺利获知工作参数以及采集配套设备的运行状态。研究人员以此为依据，开展数据分析、应用工作，能够为智慧环保工作的有效落实创造优质条件，这也是环境数据被有效应用的一种体现。在应用数据采集设备开展工作的过程中，研究人员还应该深入挖掘设备的数据传输、数据存储功能开展工作。在设备应用期间，无线通信模块将发挥重要作用，在设备运行期间，该模块将一直在线，且能够达到断电复位的应用效果。研究人员合理借助无线通信模块的“数据自动补传”功能开展工作，其工作落实效果更为理想。在实际工作中，研究人员还可以借助多中心数据传送方式传输数据。有线、无线的通信方式将被有效应用。研究人员在数据传输后，根据实际需要，存储数据，有助于相关人员后期查看，这也是物联网技术得以应用的一种表现。这些数据可保留一年以上，在日常工作中，其他研究人员可以根据自身需要，导出数据，并借此开展其他环节工作。

3 智能网关

3.1 从设备网关角度展开分析

在通信中心内有一项重要功能，即：设备网关。研究人员借此开展工作，能够达到准实时的设备反控效果。在日常工作中，研究人员还可以借助设备网关，去接收“高频率数据包”，这些数据多数由海量前端设备发出，具有较高价值。设备网关内含有云模式设计。在TCP层网络均衡服务的帮助下，研究人员能够顺利完成分布式部署工作。随后，研究人员可以在后台，采取有效措施，完成数据包的暂存任务。设备网关内涉及大量的先进技术、进程。研究人员应该细致研究网关内部情况。在充分了解目标管理、数据包处理等多个进程的前提下，合理借助设备网关开展工作。在工作中，研究人员会借助管理进程应用优势，去监控、观察通信进程的实际情况。作为设备网关的重要组成部分，管理进程状态直接影响所在进程的整体状态。为保障、提升目标系统的整体运行效率，相关研究人员应该正视管理进程对设备网关的重要影响。并在实际工作中，做好合理分配工作，努力为管理进程工作的顺利开展创造优质条件。

在数据包处理进程工作开展期间，研究人员应该深入挖掘、借助多线程科学技术应用优势开展工作，并借此达到数据包存储工作的开展效果。为保证数据包的安全性、存储质量，研究人员还应该借助临时数据包缓存队列存放优势保存数据。

3.2 从API网关角度展开分析

为保证物联网科学技术在当前生态环境信息化工作中的应用质量，研究人员还应该正视API网关的应用优势，并借此开展工作。这一网关本身具有多项功能，例如，数据查询、设备管理等功能，均是其重要功能。研究人员应该引起重视，并在实际工作中，合理借助这些功能和API网关应用的优势开展工作。

3.3 从数据服务角度展开分析

经实践发现，研究人员合理借助数据服务功能开展工作，能够给后台工作提供重要支持。工作期间，研究人员可以借助数据服务功能，完成数据包入库处理工作，为保证上述工作的有效性，研究人员可以遵循按需发布、智能解析的原则开展工作。随后，研究人员要借助系统数据库，完成数据存储工作。在此过程中，研究人员应该正视配置信息、系统管理信息等多项信息的有效性，并完成相关存储工作。

3.4 简介智慧环保体系中的网关种类

3.4.1 从污染物在线采集网关角度展开分析

在国家有关政策的大力支持下，研究人员应该合理借助污染物在线采集网关辅助工作。对此，研究人员应该正视、认真完成原本的污染源实时监控工作。并在这一前提下，开展其他工作，并将相关信息及时归类到协议管理的范围之内。例如，工况过程监控、环境质量监控等重要数据，研究人员均应该引起重视，并做好数据、参数的归类工作。为进一步提升上述工作开展质量，研究人员还应该细致调查、分析目标区域的pH值，以及土壤湿度、酸碱度等其他的重要数值。上述工作的有效落实，能够使当前污染物在线数据分享流程愈加完善、可靠。研究人员借助这一标准支撑开展工作，做好环境传感器的接入工作，其工作完成效果将显著改善。

为进一步提升上述污染物在线采集网关的应用质量，研究人员还应该对其功能特征进行细致分析。经研究发现，该网关本身具有数据接收、解析、发布等功能。研究人员秉持高可用、分布式原则开展工作，不但能够保障工作期间在线设备的通信质量，还能有效保障数据包存储质量。相关数据包将得到有效保护，生态环境信息化工作也将借此获得有力的数据支持。在数据解析过程中，研究人员应该合理借助流式计算科学技术应用优势开展工作，并借此完成拆包解析、结构化入库等多项工作。数据网关在应用期间，还能帮助研究人员完成数据发布任务。在这一过程中，业务系统将自动得到数据订阅服务。研究人员熟练操作各式设备、业务系统，还将顺利得到相关设备在运行期间的数据。除此之外，研究人员还应该细致研究上述污染物在线采集网关的设备管理功能以及设备反控制功能。这两项功能的有效应用，能够帮助研究人员顺利完成工作。相关研究人员应该引起重视，深入挖掘其功能特征，并借此开展工作。

3.4.2 从自定义服务数据网关角度展开分析

在物联网科学技术应用期间，研究人员可以借助自定义服务数据网关开展工作。这一行为，能够使工作完成质量、开展效率大幅提升，相关人员应该引起重视。在工作中，研究人员会遇见一些特殊数据。为保证数据上传质量，研究人员可以借助上述网关辅助工作。在自定义服务数据网关的帮助下，研究人员将顺利完成数据上传任务。相关平台也将因此顺利完成数据接收任务。

为保证上述网关的应用质量，研究人员还应该细致研究其功能特征。經研究发现，自定义服务数据网关具有数据接收、建模等功能特征。研究人员在日常工作中，细致研究其功能特征，并借此开展模板导入、数据建模等工作，能够为后续工作的圆满完成打下基础。具体表现为：在日常工作中，研究人员可以借助自定义服务数据网关的数据接收功能开展工作。在此过程中，研究人员可以借助接口、模板导入等多种方式，完成数据接收工作，其工作完成效果较为理想。在新形势下，大数据技术被人们应用在多个领域。在物联网科学技术应用期间，研究人员也应该借助大数据技术优势开展工作。在此过程中，研究人员应该充分挖掘、借助数据交换、存储等平台优势开展工作。在平台帮助下，研究人员能够直接接触可视化操作的页面。随后，研究人员可以下载数据模板，并借此完成数据建模工作。在上述工作中，研究人员应该严格遵循网关应用规则开展工作，以充分发挥自定义服务数据网关的应用价值。目前，上述工作已经初步落实。各城市生态环境信息化工作顺利开展，物联网技术也得以有效应用。

3.4.3 从其他协议数据网关的角度展开分析

除上述网关之外，研究人员还可以借助其他协议数据网关开展工作。在国内，有多种类型的通信协议，研究人员应该基于现实需要，做好整合工作，并借助环境监测设备，做好直接接入工作，物联网协议是当前应用较多的通信协议。研究人员应该充分借助相关协议开展工作，并在日常工作中，着重开展工况在线监控、大气环境质量自动监控等多项工作。目前，上述工作已经顺利落实。物联网科学技术更是借此被研究人员有效地应用在生态环境信息化工作当中。

结语

总之，研究人员正视物联网科学技术应用优势，并将其有效地应用在当前生态环境信息化工作当中，能够使环保工作、生态保护工作等圆满完成。对此，研究人员应该自觉研究物联网设备以及各式网关，并在实际工作中，联系现实情况，合理应用不同的物联网设备、网关辅助工作，以尽快达成理想目标。在研究人员的探索、尝试下，上述工作已经得到有效落实，生态环境信息化工作开展质量、开展效率更是明显提升。

参考文献：

[1]李惠雨，宫宝涵，马鸿志，靳勇.物联网技术在环境工程领域中的应用研究[J].资源节约与环保，2019（02）：126-128.

[2]周伟，赵敏娟.基于新形势下物联网在环境监测中的应用探讨[J].工业技术与职业教育，2016，14（03）：10-12.

基金项目：该论文系云南省应用基础研究计划项目-青年项目“基于ARM，ZigBee技术的物联网植物智能精细培育系统”，项目编号2017FD116

作者简介：王泳鋆（1988— ），男，白族，云南昆明人，硕士，中级讲师，研究方向：嵌入式开发、无线物联网应用、软件编程。