物联网的技术环境精选(九篇)

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第1篇：物联网的技术环境范文

关键词：环境监测；物联网技术；应用

改革开放以来，我国的工业化进程持续加快，社会经济得到了跨越式发展，人们的生活水平也有了显著提高。随之而来的环境污染和生态破坏却制约了可持续发展的推进，人们认识到了环境保护工作的重要性，环境监测也随之得到重视。

1物联网与环境监测

在我国，物联网最初被称为传感网，发展于2009年，现已经逐渐发展成为我国新型战略性产业之一。物联网融合了红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术，能够依照约定协议，实现物品与物品的相互连接，从而完成信息的传输和交换，以及识别、定位、跟踪、监控等功能。物联网包含了三个基本的组成部分，分别是信息的感知与控制、信息的传输以及信息的应用。信息的感知与控制主要是结合不同类型的传感器设备或者与传感器对应的控制器，实现与终端物品的直接接触；信息的传输主要是通过感知与控制，结合信息传播技术，将相应的数据信息传输到网络终端且保证信息安全；信息应用指针对经过了录入和传输，最终达到网络终端的信息进行应用，以完成对物品的直接控制[1]。据新闻报道，“2016环保物联网高峰论坛”在无锡举行。论坛以“物联网技术在环保领域的创新与应用”为议题，围绕环保物联网的政策走向分析、需求应用、大数据分析及标准制定等环节进行深度交流。在环境监测中，应用物联网技术，主要是结合相应的网络信息平台，对环境中存在的污染物进行实时动态监测。

2物联网技术在环境监测中的应用

将物联网技术应用在环境监测中，能够实现对于环境变化的动态监测，提供足够的数据信息支持，及时发现环境中污染物质的变化情况，对于环境污染的治理有着非常显著的作用。

2.1大气监测

目前在大气监测中，采用的多是固定污染源在线监测和环境空气自动监测系统的方式，配合常规的流动性监测，能够形成一套全面覆盖的监测体系。固定污染源在线监测主要是在污染源排放口设置相应的监测设备，实时监测污染物的排放情况，对排放废气中的污染物质进行实时监测。在城市中设置环境空气自动监测系统，按城市监控点位对环境空气监测子站进行布控完善，结合一些常规污染物的监测指标，完成相应的大气监测工作。通过传感器技术的合理引用，可以对大气中存在的氮氧化合物、PM2.5、PM10以及二氧化硫等物质的数据进行采集，并将采集到的数据经网络传输到监控中心，完成对于环境空气质量的自动监测和分析[2]。

2.2水质监测

水质检测需要结合相应的指标，如饮用水指标、绿化用水指标、排放指标等，以确保对水污染的有效监测。在需要监测的区域设置传感器设备，配合视频监测技术，可以构建起相对完善的感知层，结合通信网络，能够为数据的传输提供有效渠道，结合传感器位置信息以及采集到的各类数据信息，可以完成对于水质和污染源的全面监测，为水质的监管提供数据支撑。

2.3生态监测

通过对物联网技术的合理应用，对监测区域划分，确保生态监测的规范性和有序性。在分区监测中，根据实际需求，进行合理设定，布置相应的传感器，如噪声传感器、温度传感器、湿度传感器等。同时，通过数据之间的信息控制，实现单一种类数据和复合数据的有效采集与传输，强调数据传输的实时性与可靠性。

2.4海洋监测

在海洋监测中，可以借助相应的无线传感器，合理应用传感器节点的监测功能，实现对于营养盐、有机磷农药等的监测。搭配相应的无线发射装置，可以对采集到的数据信息进行实时传输。利用物联网，还可以构建相应的海洋环境智能监测系统，通过对传感器技术的合理应用，实现对于海洋环境的全面监测，保障海洋生态安全[3]。

3黄石环境监测站中的物联网现状

3.1环境空气自动站

自2005年起，黄石环境监测站按点位布局安装了环境空气自动站。截至目前，在沈家营、陈家湾、经济开发区、新下陆、铁山区、阳新县、大冶市共建立了七个环境空气子站，对二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风力大小等近十个项目进行日常监测。通过“国家空气质量联网监测管理平台”、“湖北省环境空气质量监测数据管理系统”为各级管理部门及时提供环境空气质量日报、周报、月报及各类信息简报等。

3.2大气灰霾站

在2012年建立了湖北省9个子站之一的黄石大气灰霾站，配有常规参数监测仪器、黑碳仪、浊度仪、大气重金属、挥发性有机物、激光雷达、粒径谱仪、能见度等灰霾监测专用仪器，可以监测大气中飘浮的重金属、气态污染物、颗粒物等多种污染物，达近百个项目，具有大气颗粒物（气溶胶）理化性质、光化学反应、边界层气象观测、灰霾成分分析等多项功能。

3.3污染源在线监测

我市五个城区、阳新县及大冶市共安装了147套污染源在线监测系统，涉及102家企业。其中水质污染源在线监测系统89套，大气污染源在线监测系统58套。对二氧化硫、氮氧化物、流速、烟温、含氧量、COD、氨氮、pH、废水流量等多个项目进行监测，通过“湖北污染源自动监控管理平台”及时掌握监测的各项污染源有效数据。

3.4积极的意义

通过环境空气自动监测系统、固定污染源在线监测等有效措施，实现监测数据采集、管理、存储、处理、审核、统计、分析、和异常预警等功能，为各级环境管理部门提供足够的数据支持。监测数据平台子系统互联互通正在积极的实施开展进行中，今后数据资源集中融合、开放共享，资源要素会高效流动。结语物联网技术的存在，实现了人与人、人与物以及物体之间的信息交流，在许多行业和领域中都有着广泛的应用。在环境监测工作中，引入物联网技术，可以推动环境监测模式的创新，对传统环境监测中存在的问题进行弥补，提升环境监测的实际效果。重视物联网技术的研究，不断提升物联网技术的功能，可以推动环保行业的智能化发展。

参考文献

[1]张泽伟.关于环境监测中物联网技术的应用探讨[J].科技创新与应用,2015（22）:169.

[2]阳奇.论环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保,2013（9）:94.

第2篇：物联网的技术环境范文

关键词：物联网技术；铁路；机房设备；状态；环境监测；系统

一、铁路机房设备状态和环境监测现状

随着标准接口构建的实现，多元化功能的环境监控得到了较好的开发，现在铁路机房设备状态和环境监测能够采用IP技术、EI技术等，监测信息可以通过多种技术作为载体进行传递，在很多方面已经实现实时监控，空调门锁智能控制、视频监控、语言控制等功能已经得到广泛使用。而物联网技术的出现， 为铁路机房设备状态和环境监测提供了又一次进步的阶梯，可进一步提高铁路机房设备状态和环境监测智能化水平。

二、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统方案总设计

基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测方案主要由后台应用服务和前端数据采集终端两大部分组成。

后台服务程序的主要作用是对采集终端采集到的数据进行全面分析和处理，将得到的数据制成图表，并将图表显示在监测终端。若采集终端采集到的湿度、温度数据超过规定数值或者显示的电压、电流不正常，那么采集终端会将数据通过警报方式发送到数据终端，并由后台服务程序向系统管理人员发送报警信息，实现危险报警。

采集终端主要通过温度、湿度、电流电压传感器将机房内所监测到的数据参数通过物联网传输到无线自组网传输单元，并最终到达网络总线上，将采集到的数据传到对应服务器上进行显示和处理。

三、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统具体设计

1.硬件系统设计

根据铁路机房设备状态和环境监测系统需求，对整个系统进行硬件设计，通常情况下，整个系统可分为四个模块，分别为数据传输模块、电源管理模块、单片机核心模块、前端处理模块。其中电源管理模块一般有两种情况：其一是使用采集器电源供电方式；其二是使用电源接入段采用分离整流方式供电，这两种方式均可以实现系统电能供应。前端处理模块主要包含有数据感知单元、电流采集、温度采集等模块。单片机核心模块主要采用的是嵌入式微处理器，该处理器作为一个时钟周期指令的方式，可大大加快单片机的处理速度，还可在一定程度上降低系统设计难度，为程序数据存储提供较为有力的保证。数据传输模块主要包含两个部分：其一是以无线为基础的无线数据传输；其二是以POE技术为基础的网络数据传输。这两种方式在系统使用过程中可以实现有效切换，保证数据传输的可靠、稳定。

2.软件系统设计

铁路机房设备状态和环境监测软件系统主要包含串口指令发送和接受、电流读取和温湿度读取、系统初始化等软件功能。系统初始化主要包括看门狗定时器初始化、温湿度数据读取端口初始化、A/D 转换初始化、定时器初始化以及串口初始化等。当系统完成了初始化之后就会处于休闲模式，当系统监测到有异常数据时，可以使系统重新进入工作状态，并根据实际情况完成对应的操作。

3.系统测试

原型设备联机调试：在硬件设备以及配套驱动完成设计和设备完成组装之后，系统通过串口与上位机进行联合调试，上位机超级终端发送指令，分别通过无线和网络的方式把测试信息传送到采集终端，采集终端获得测试指令之后，返回对应的温湿度和电流值。系统联机测试完成之后，会对现场安装的所有设备进行联合测试，并根据测试结果安排系统试运行，将得到的试运行结果和机房安全环境数据进行对比。

将物联网技术应用到铁路机房设备检测和环境监测系统中可以使技术人员实时地掌握铁路机房设备的运行状态和环境湿度，并将监测到的数据通过网络传输到安全监测系统中，使铁路机房工作人员更好掌握机房运行情况，为铁路机房安全运行打下良好基础。

参考文献：

第3篇：物联网的技术环境范文

关键词：物联网技术；环境检测；应用；三层架构

随着经济的突飞猛进，我国在水质、大气、生态环境等各方面都受到了不同程度的污染，为了改善和保护我们的生活环境，就要借助各种技术来加强对生活环境的检测，从而制定更好的保护措施。物联网技术是一种信息收集、监控的网络技术，在环境检测中有着重要的作用，因此环境检测工作人员应该加强物联网技术在检测中的运用。

1 物联网技术在环境检测中的实际应用

1.1 在水质检测中的应用

物联网技术在环境检测中的应用有很多，其中在水质检测中的应用最为广泛，借助物联网技术，可以为我国的水资源保护和利用提供可靠的数据，从而帮助我们更好地保护水资源。比如，借助物联网技术来对饮用水水质检测的时候，只需要将物联传感器安放在饮用水的水源上，然后就可以对饮用水的水源地水质进行检测，从而更好地掌握饮用水的水质情况。在借助物联网技术对工业污水检测的时候，特别是对工厂的废水排放检测中，需要在废水排放的河流中建立自动的水质监测站，时刻对废水的排放进行检测，然后再将废水的排放情况及时地上报，从而更好地起到检测的作用。传统的水质检测是通过取样然后进行化验，在此过程中不仅耗时较长，还要花费较多的人力物力，因此水质检测的效率降低。在借助物联网技术的帮助后，可以通过建立水质自动监测站以及相应的预警监测设备，一旦发现水质污染的情况就可以及时上报，及时解决水质污染的问题，保证我们的饮用水质量。

1.2 在大气检测中的应用

物联网技术也可以应用在大气检测中，通过物联网传感器来对大气中的污染物进行检测，然后再将检测数据及时地传递上报，从而帮助环境检测员及时地掌握大气污染的情况，保护我们的环境。在借助物联网技术来对大气进行检测时，主要是对大气中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等气体的含量进行检y，一旦发现某些气体的含量超过相关的指数，就要对当地的环境进行改善，提高当地的大气质量。因此，物联网的传感器应该安装在人流较为密集的地区，这样才能准确地检测出人们生活中的大气质量。通过加强物联网技术在大气检测中的运用，不仅可以有效地加强我们对大气质量的掌握，还能帮助我们更好地结合大气检测结果来制定和开展大气环境保护措施，保护好我们的生存环境。

1.3 在海洋检测中的应用

海洋面积占到地球面积的百分之七十，因此海洋的环境质量对于我们的生活有着重要的影响，所以我们要加强对海洋环境的检测，保护好海洋环境，从而更好地保护地球环境。在进行海洋环境检测的时候，也可以借助物联网技术的帮助，通过结合互联网技术以及物联网传感器来对海洋的组成物质进行分析。比如，我们可以借助海洋区域的无线传感器的帮助来对海洋中的营养盐含量进行信息收集，然后通过互联网技术来对所采集到的信息进行传输，及时地将海洋环境检测数据进行上报。借助物联网技术进行海洋环境检测，主要是加强不同海洋区域的传感器之间的连接，还要掌握好传感器安装的高度，更好地保证检测数据的可靠性，为环境检测员提供更加精准的海洋环境数据。

1.4 在重金属污染检测中的应用

随着我国工业的发展，我国的重金属污染问题越来越突出，对我们生活的影响也越来越明显，因此为了加强对重金属污染问题的控制，我们可以加强物联网技术在重金属污染检测中的应用。重金属污染与其他环境污染最大的区别就是重金属污染持续的时间较长，一旦发生了重金属污染就很难进行根本上的消除，因此一定要做好对重金属污染检测的工作，避免重金属污染的发生。环境检测工作人员可以借助物联网技术的帮助来对重金属污染地区记性样本的采集和化验，并且及时地将化验结果传输到污染地区，进而及时地制定解决措施，降低重金属污染对我们的影响。

1.5 在生态环境检测中的应用

物联网技术在环境检测中除了可以应用在水质检测、大气检测、海洋检测、重金属检测，还可以运用在生态环境检测中。特别是随着物联网技术在环境检测中的应用，针对于生态环境检测的物联网技术也逐渐成熟。针对于生态环境的物联网检测技术主要有视频监控技术，通过视频监控技术可以帮助工作人员及时准确地掌握动物的生产情况，从而更好地制定相应的环境保护措施。除此之外，工作人员还可以借助物联网技术来对沙漠的绿色植物的种植情况进行研究和分析，从而更好地制定沙漠植被保护措施。

2 物联网技术在环境检测中的三层架构分析

2.1 感知层

物联网技术三层架构包括有感知层、网络层和应用层。感知层是物联网技术的最基本架构，是物联网技术的基础，因为物联网是通过感知层来获取相应的信息。感知层中的关键技术有很多，比如有二维码、识读器等，要实现智能化的感知层，就要加强智能卡、RFID等技术在感知层中的应用，通过这些技术，让环境检测传感器在收集到数据的同时能够将数据进行处理以及输送，从而大大地提高环境检测信息处理和传输的效率。由于各种原因，感知层的技术在使用过程中会出现较大的功能损耗，因此为了更好地提高物联网技术在环境检测中的运用，工作人员就要努力研究和解决感知层中的功能损耗问题，降低物联网技术在环境检测中的投入成本。

2.2 网络层

网络层是物联网技术最为重要的架构，因为网络层在物联网技术中起着信息传递的作用，也被比喻成物联网技术的神经中枢。网络层的主要作用是进行信息的传递，包括信息中心、智能处理中心、网络管理中心等等。通过网络层中的各种技术之间的协作，可以让人与人、人与物以及物与物之间的沟通更加简单和智能化。网络层中的信息传输方式有很多，用户可以结合自己的需求来选择不同的传输方式，从而更好地提高传输效率。网络层中主要的信息传输方式有WIFI、CDMA、GPRS、3G、ADSL等等。随着物联网技术在环境检测中的应用，工作人员应该加强对网络层技术的研究，降低技术的复杂性，提高信息传递的效率。

2.3 应用层

应用层是物联网技术的第三个架构，主要是对信息进行处理和应用，应用层借助各种技术的帮助对收集的数据进行分析处理，然后为用户提供其所需的数据，降低筛选信息的时间。通过物联网技术，工作人员可以收集到海量的环境检测信息，借助应用层技术的帮助，筛选出自己想要的内容，进一步对环境进行检测，提高环境检测结果的可靠性。在应用层中，可以分成四个组成部分，分别是数据中心、支撑平台、环保业务以及门户应用。不同组成部分的功能作用是不一样的，比如数据中心是对数据体系进行设计，支撑平台主要是为数据的运行提供相关的技术支撑，保证环境检测数据的传输，环保业务主要在数据中心和支撑平台的基础上建立相应的环境检测系统，对发生的环境污染事件及时地做出相应的对策。

综上所述，文章分别从物联网技术在环境检测中的实际运用以及物联网的检测技术进行了分析，由此可见物联网技术对我国的环境保护有着重要的作用，我们应该加强物联网技术在环境检测中的运用，加强对我国环境的监测，保护好我们的生活环境。

参考文献

[1]吴丹娜，江洪，张金梦，等.环境监测中物联网技术的应用[J].安徽农业科学，2014，10：3076-3079.

[2]黄宇.物联网技术在环境监测中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，07：62-63.

[3]赵一凡.环境监测对于物联网技术的运用[J].品牌（下半月），

第4篇：物联网的技术环境范文

关键词：物联网；监测；LEACH路由协议；数据融合

中图分类号：S126 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）11-0012-05

设施环境信息的及时获取是进行现代化设施环境精准管理的重要基础，如何快速、准确地获取设施环境现场的各类环境数据成为目前各类设施环境研究的重点[1]。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，设施环境监控设备相继问世，但这些设备仍采用有线连接的方式，存在现场安装与布线繁琐、设备移动性差、组网复杂、成本较高、甚至有些场合难以实现等缺陷。

近年来，无线传感器技术[2]与无线通信技术迅猛发展。无线传感器技术在农作物精确种植中广泛应用，利用无线传感器技术精确采集农业现场数据信息，实现农作物的精确管理[3]。本文设计了一套基于物联网的设施环境综合参数测试系统，利用物联网技术[4]使用户操作不受空间限制，延伸和扩展到远程设施环境观测点。用户可根据精准管理和控制的需求，精确采集设施环境信息，在设施环境内组建一个可视化无线网络系统，实现集中管理。

1 系统的结构与功能

系统融合了无线传感器网络技术、GPRS技术和传感器技术等物联网技术，系统总体网络架构如图1所示。

图1 系统总体网络架构图

系统由信息采集部分（即物联网的感知层）、信息传输部分（即物联网的传输层）和监测中心部分（物联网的应用层）组成。信息采集部分应用传感器技术进行数据采集，实现设施内环境参数的检测，采用基于ZigBee的无线传感器网络技术，组建设施环境内部网络，各监测节点采集数据并通过路由节点向汇聚节点传输数据；信息传输部分采用GPRS技术进行数据传输，将数据发送到监测中心；监测中心即系统控制中心，它主要通过软件平台接收存储来自网络的数据，同时对数据进行分析处理，并将数据以图表的形式显示出来。

2 方法及实现

21 无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点由传感器模块、信号调理电路、AD转换模块、微处理器及能量供应系统组成，主要负责采集设施环境数据，并将这些数据转换为数字信号，传送给路由节点。无线传感器网络节点结构如图2所示。

图2 无线传感器网络节点结构图

微处理器选用TI公司的CC2430芯片。该芯片是一种真正的系统芯片（SoC）CMOS解决方案，这种方案能够提高系统性能并满足ZigBee为基础的24 GHz ISM波段应用，及对低成本、低功耗的要求。ZigBee技术是建立在IEEE802154国际标准上的一种自组织无线网络技术，具有近距离、低功耗、低成本等特点[5]。传感器节点的工作流程如下：传感器模块采集设施环境数据，经过信号调理电路处理和AD转换后送到微处理器，微处理器对数据进行预处理，存入存储器，同时将数据以一定的协议通过无线收发模块发送给路由节点。

22 分簇拓扑结构

系统采用分簇拓扑机制实现设施环境监测网络传感器节点的组织，采用LEACH（low energy adaptive clustering hierarchy）算法[6]。LEACH算法是一种自适应分簇拓扑算法[7]，使用自适应成簇技术和簇头节点的轮换技术。LEACH能够较好地解决能量有效问题，整个传感器网络的使用寿命可以延长15%。它将所有的节点分为若干簇，每个簇选出一个节点作为簇头，簇内其它节点作为成员。它的原理是周期性地选择簇头，把整个周期内所需要的能量负载均匀地分布给簇内每个传感器节点上，其产生的拓扑结构如图3所示。每个周期分为簇建立（Set-up Phase）和稳定数据通信（Steady-state Phase）两个阶段。簇建立阶段主要为分簇结构的形成阶段；稳定数据通信阶段主要进行数据的稳定传输。在簇建立阶段，相邻节点动态地建立簇，然后在簇内产生簇头。选举哪个节点作为簇头取决于网络中所需簇头的数目以及每个传感器节点成为簇头的次数。在稳定数据通信阶段，簇内其它节点将数据发送给簇头，簇头对传送来的数据进行预处理，然后将数据发送给汇聚节点。

23 数据传输部分设计

24 数据融合技术的应用

25 监测中心部分设计

监测中心的主要功能是对采集的数据进行整合、分析、处理和存储。监测中心由数据接收与存储单元、基于WEB的数据管理与应用单元组成。数据接收与存储单元负责监听指定端口，判断并识别数据采集终端发出的连接请求，对数据进行校验，如果通过校验则存入数据库。基于WEB的数据管理与应用单元采用ASPNET动态网页技术，通过VS2010开发工具和C#等混合语言编程，采用B/S模式设计，用户只需要登录客户端浏览器即可访问此Web应用程序。用户登录访问时，系统将读取SQL Server数据库的相关数据，实现数据的实时显示、历史查询、数据下载和数据分析等综合功能。

3 系统测试

为了验证提出的系统方案的可行性和有效性，我们进行了测试试验。将系统安装在山东农业大学园艺试验站6号温室，试验中部署有1个汇聚节点、6个路由节点和10个传感器节点，所测量的环境参数包括空气温度、空气湿度、土壤湿度、光照度、太阳辐射、CO2浓度等。传感器节点随机分布在各路由节点周围，汇聚节点通过GPRS与Internet网络相连。服务器上数据接收与存储单元接收并存储各环境参数。设置采集周期为10分钟，试验从2012年6月份开始并且仍在持续。

用户通过浏览器能对数据进行浏览与分析，尤其可通过数据库进行远程调用和在线图表分析，各种环境参数的变化及趋势非常清楚地呈现在用户面前（如图6、图7所示）。

4 结束语以物联网为基础，结合设施环境的复杂性，设计了基于物联网的设施环境综合参数测试系统，本文分别从系统的感知层、网络层、应用层进行了分析。系统采用分簇拓扑机制实现了无线传感器网络节点的组织，延长了传感器网络的寿命。同时针对设施环境结构的复杂性和特殊性，系统采用了一种适用于设施环境的多传感器自适应加权融合算法。系统经过一年连续、稳定、可靠的运行表明，其工作性能稳定、功耗低、数据传输速率快、距离远，各项指标均达到了设计要求，能较好地满足设施环境监测的要求。随着物联网的快速发展，其在设施环境中的应用会越来越广泛，对促进整个设施生产具有重要意义。

参 考 文 献：

[1] 杨玉建农业物联网综合应用模式初探：以向阳坡生态园区为例[J]山东农业科学，2013，45（3）：17-20

[2] 尚明华，黎香兰，王风云，等无线传感器网络及其在设施农业监控中的应用[J]山东农业科学，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] 阎晓军，王维瑞，梁建平北京市设施农业物联网应用模式构建[J]农业工程学报，2012，28（4）：149-154

[5] 郭 斌，钱建平，张太红，等基于ZigBee的果蔬冷链配送环境信息采集系统[J]农业工程学报，2011，27（6）：208-213

[6] 孙利民，李建中，陈 渝，等无线传感器网络 [M]北京：清华大学出版社，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：物联网的技术环境范文

【关键词】 物联网 环境保护 传感器

1 引言

随着社会经济的蓬勃发展，人类面临的环境问题越来越严峻。土地退化、水资源短缺及污染、空气污染、低质量的城市环境基础设施、农村环境退化、环境事故日益频繁、全球环境问题诸如气候变化等。这些环境问题严重威胁着人们的健康，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程度仍偏低，各地区环保系统相关业务数据共享和服务不对外开放，从而造成各地重复投资。因此未来环境保护工作的重点将是促进环境保护向自动化、智能化、网络化方向发展，环保信息化势在必行。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。

2 物联网概念及相关技术

2.1 物联网的概念

物联网究竟是什么呢？顾名思义，物联网就是“物与物相连的互联网”。物联网（Internet of Things，IOT）概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，目前业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别（RFID）技术的物流网络，然而在20世纪90年代“物联网”的概念才产生，在2005年国际电信联盟（ITU）了互联网研究报告《物联网》后，它才引起各国政府与产业界的重视。早期的物联网并没有像现在这么完善，它仅仅只是依托射频识别（RFID）技术的物流网络，随着技术的完善和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大的变化。

所谓物联网，从狭义上讲，就是传感网，但物联网的概念相对传感网要大一些；从广义上讲，就是社会生态系统的智能化或者说地球的智慧化（所谓智慧地球），即实现所有对象（物品）的智能化识别和管理。物联网的基础是芯片技术、微型传感技术、无线传感器网络技术、智能技术、纳米技术、射频识别技术、MEMS（微机电系统）技术的高度发达和信息高速公路（互联网）的广泛应用。如今的物联网利用技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，从而世界上所有的人和物在任何时间、任何地点，都可以方便地实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。

2.2 物联网相关技术

物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托传感器、传感器网络技术、射频识别技术、通信网与互联网技术、智能运算技术等，实现全面感知、可靠传递、智能处理。

（1）RFID技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。（2）红外感应器。红外感应器是接收信号或刺激并反应的器件，能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出的装置。用于自动化控制、安防设备。（3）激光扫描器。激光扫描器是一种远距离条码阅读设备，其性能优越，因而被广泛应用。激光扫描器的扫描方式有单线扫描、光栅式扫描和全角度扫描三种方式。激光手持式扫描器属单线扫描，其景深较大，扫描首读率和精度较高，扫描宽度不受设备开口宽度限制；卧式激光扫描器为全角扫描器，其操作方便，操作者可双手对物品进行操作，只要条码符号面向扫描器，不管其方向如何，均能实现自动扫描，超级市场大都采用这种设备相关的技术和平台的具体介绍有待完善和发展。（4）因特网技术。物联网是在现有计算机互联网的基础上，利用技术实现对物品的电子标识，然后再利用无线通信等技术接人互联网，构造一个覆盖世界上万事万物的网络，并实现网络中物品与物品或人与物品之间的“交流”。因此，因特网技术是物联网的技术基础，或者说，物联网是因特网技术在应用范围上的一个由人及物的拓展，因特网主要解决物联网中传感器节点感知信息的传输与共享问题。（5）实体标记语言（PML）开发技术。实体标记语言（physical markup language，PML）是基于为人们广为接受的可扩展标识语言发展而来的。提供了一个描述自然物体、过程和环境的标准，并可供工业和商业中的软件开发、数据存储和分析工具之用。它将提供一种动态的环境，使与物体相关的静态的、暂时的、动态的和统计加工过的数据可以互相交换。物联网中任何单品的有用信息的描述都可以用实体标记语言这种新型的标准计算机语言书写，它将会成为描述所有自然物体、过程和环境的统一标准而得到非常广泛的应用。

2.3 物联网的组织架构

物联网作为物联网技术在环境保护这一特定领域的应用，其技术应用于传统的物联网既有共同点又有特殊之处，其技术架构可以拓展为3层：感知层、网络层和应用层。用于环保领域的物联网组织架构如图1所示。

（l）感知层。利用传感器、多跳自组织传感器网络以及任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的更透彻的感知。主要包括数据采集、处理技术以及传感器的部署、自组织组网和协同等技术，以传感器等采集感知技术、RFID识别技术以及无线传感器网络技术为代表。（2）网络层。利用无线网、互联网、环保专网、运营商网络，将个人电子设备、组织和政府信息系统中储存的环境信息进行交互和共享，实现更全面的互联互通。需要利用异构的网络接入技术和基础核心网络技术，包括基础NGN核心网和fTTH、3G、WIFi、蓝牙、Zigbee、UWB等接入技术。（3）应用层。主要包括面向环境保护的特定应用服务，以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件，完成信息的分析处理和决策，实现特定环境监测的智能化应用和服务任务，以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测，发挥智能作用。

3 物联网在环境保护中的应用及产业化现状

全球面向环境保护的物联网发展还处于初级阶段，但已具备较好的基础。国内外已经有了众多面向环境保护的物联网应用案例，在污染防治、生态保护等领域发挥着巨大作用，如美国部署的用于实时监测城市环境污染数据的“CitySense”监测系统和用于监测大鸭岛海鸟栖息情况的生态监测系统、澳大利亚用于监测蟾蜍分布情况的生态监测系统、我国在无锡部署的太湖水环境监测示范工程等。随着国内外物联网在环境保护领域的大量应用，其各项技术也逐步趋向成熟，同时大量技术的成熟和产品的应用也为面向环境保护的物联网产业的发展奠定了良好的基础。

总体而言，我国面向环境保护的物联网产业环境建设正处于起步阶段。产业链面临着企业分散、规模小、技术能力薄弱等不利因素，全国知名研究机构和物联网行业内的产学研机构正在积极推进面向环境保护的物联网产业环境的发展。

4 物联网在环境保护中面临的问题

（1）关键技术制约物联网的发展。在感知层、网络层、应用层三个方面都存在着相应的关键技术的突破。如传感器的灵敏度和准确度有可能使产生错误的预警，直接造成了不必要的流程；传感网的低速率问题直接影响到大规模布置节点和终端所需要的路由和地址资源；目前物联网的网络层是多运营商、多种通信制式、多网络并存的，使环境信息无法实时进行共享，导致协同能力尚不能满足环境保护的需要；云计算的关键技术突破，对于各种应用领域的建模、数据处理、数据存储安全也有很大的影响。（2）安全性和可靠性有待加强。大多数情况下，环保感知层中的传感器是处于环境恶劣的地方的，有的地方甚至会有化学物质对其进行腐蚀等，另外又有个别不法分子破坏传感器，这都对传感器的可靠性有了进一步的要求，因此，感知层应能适应各种恶劣的应用环境。而网络层容易受到病毒或是黑客的侵入，导致数据的丢失；应用层的数据共享也会使数据的安全性进一步下降。（3）应用与产业化问题。现阶段面向环境保护的物联网应用规模领域较小，一方面形成不了成熟的商业模式，另一方面也不利于市场的培育，因此未来要选择重点领域和重点工程，积极引导面向环境保护的物联网行业示范应用，扩大应用规模，积累技术发展、产业应用、经营管理、政策实施等方面的经验。同时，目前我国面向环境保护的物联网产业链尚未成熟，仍然面临着巨大挑战。首先，是产业链各环节尚未形成共赢商业模式，各环节之间协同能力较差；其次，是产业链环节较长，复杂度高，导致整体成本很难降低；最后，产业链各环节企业相对分散，规模小，尤其是服务环节。因此，面向环境保护的物联网未来发展需要产业链的共同努力，只有在芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合下才能实现上下游的联动，从而带动整个产业链，共同推动面向环境保护的物联网的发展。（4）人才相对匮乏。物联网在环境监测方面的应用是一个系统工程，涉及到法律法规、环境管理、化学分析、仪器仪表、自动化控制、信息通信、软硬件技术等多个学科领域。我国的环境保护工作经过十几年的努力虽然已经培养了大批人才队伍，但随物联网、云计算等新兴技术的发展和科学技术的不断提高，各种专业型、复合型的人才比较匮乏，新技术研发、行业应用开发等没有形成规模，这将直接制约环境监测的进一步发展。加大人才培养是物联网时代环境监测的重要任务，目前全国已经有几十所高校新增成立物联网工程等专业，将为我国物联网的发展培养大量人才；同时各单位要注重现有人才的培养，除了能应对现有工作之外，还可以胜任未来挑战性的多种工作。

5 面向环境保护的物联网的发展前景

物联网时代的到来是不可避免的，“智慧地球”、“感知中国”等理念越来越被人们重视，物联网相关的政策、技术、应用等正在加速推进，各行各业正在加快技术创新研究和行业应用实践，所有这些都说明物联网正以势不可挡之势向我们快速走来。在物联网时代即将到来的新一轮产业革命背景之下，污染源自动监控、环境在线监控、卫星遥感等技术手段的应用不仅会改变“废气靠看、废水靠闻、噪声靠听”的落后监管局面，也将会对环境管理理念、方法、体制、机制的变革形成推动力量。推进物联网在环保领域的应用，加快环保信息化的进程，将是利在当代、功在千秋的利民工程，也是当今中国所迫切需要的。我们相信，通过我国政府和行业从业者的不懈努力，抓住物联网时代这个发展契机，我国在环境污染有效控制和环境保护方面一定能取得飞跃式发展。

6 结语

面向环境保护的物联网是新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势，现阶段我国面向环境保护物联网的发展已经具有一定的技术储备，同时也有相当的应用和产业化基础，但是总体而言仍处于起步阶段，在关键技术、标准体系、应用和产业化方面仍存在着一些亟待解决的问题，这些问题的解决需要政府、企业、科研部门以及各个行业的共同努力。面向环境保护的物联网的发展是一个持续长效的工程，也是一个利国利民的工程，在各方力量的不懈努力下必将构建出远大宏伟的面向环境保护的物联网，使其施惠于国，让利于民。

参考文献

[1]周燕燕.物联网对于保护环境的方式的转换[N].中国环境报，2011.3.

[2]刘韵杰.关于传感器网络产业及未来网络发展的建议[C].国务院总理听取信息领域专家汇报会，2009.9.19.

[3]物联网技术与应用发展的探讨[J].信息通信技术，2010.4（2）：9-13.

第6篇：物联网的技术环境范文

我国传统的环境监测技术，在技术限制和设备设施不完善的情况下，难以从根本上实现环境的全面保护，在环境监测中，环境监测记录没有相关信息的记录。物联网技术在环境监测中的应用，可以实现环境的真实性信息监测，并保证环境的科学高效化管理。关于环境监测中物联网技术的应用，不仅仅在大气和水质监测中有着广泛的应用，同时在生态和海洋监测中同样也有着相对广泛的应用。

（一）物联网技术在大气监测中的应用环境大气监测中，常用的一般监测方法，主要是实现固定的在线监测，并基于流动监测中，实现的一种综合性监测。而在线监测过程中，不仅仅可以实现同步监测的基础功能，同时也能实现预报功能的一种全面监测。而固定的在线监测，通过在污染源的排放口，对固定的在线监测设备进行安装，而在相关监测范围中，结合一种网格的形式，对污染物传感器进行布置。我国现有的城市建设发展中，通过对环境空气自动监测系统进行安装，而实际的环境空气监测过程中，注重常规监测指标的一种实时监测，通过对多个监测子站加以建立，在传感器设备的应用中，做好大气环境中氮氧化合物的根本监测，在二氧化硫和可吸入颗粒物的相关数据进行采集中，借助于网络，将实时数据逐渐的向监控中心进行传输，最终将环境的空气自动监测全面实现。

（二）物联网技术在水质监测中的应用一般而言，水质的在线监测中，监测的主要种类，往往是结合饮用水的基本监测，并实现水质污染的根本监测。而实际的在线监测过程中，通过在监测的目的地对各种传感器进行布置，并做好视频监视传感器设备的基础性应用，将感知层逐渐的形成，在网络层的应用中，做好数据的根本传输，通过对传感器位置和相关数据的信息采集实现综合性的监测过程，最终将水质和水污染源的一种全面监测根本实现，做好综合性的一种综合监管。结合物联网技术，对三层网络传输结构的监测体系进行建立，并在原先的一种无线传感器网络技术的相关预测模型中，对预警平台进行开发，进而将数据收集的一种连续性加以保持。

（三）物联网技术在生态监测中的应用环境的生态监测过程中，物联网技术的应用，往往是将监测区域进行划分，尽可能的将去划分为不同的分簇。对于分簇的监测过程中，可以对其进行设定，实现噪声、温度以及湿度的一种传感器搜集，并在各种类型的一种数据监测过程中，做好数据之间的信息控制，将环境监测过程中数据的一种采集和传输实现，注重数据传输的一种可靠性和实时性，在实际的监测过程中，对移动Agent节点进行设置，在网络能耗的建立过程中，做好二维定位表的建立，对最优化的路径传输数据进行选择，并做好网络整体能耗的最低消耗。

（四）物联网技术在海洋监测中的应用环境海洋的监测过程中，物联网技术的应用，通过将互联网和传感器进行的一种综合性使用，并在海洋环境中的监测过程中，借助于监测海域的无限传感器，通过对传感器节点监测加以利用，对营养盐和相关化学耗氧量利用，在有机磷农药的海洋环境参数应用中，结合一种无线发射装置，实现采集数据信息的一种实时传输，而数据接收端的数据接收和完成中，对基于物联网的海洋环境职能监测系统进行构建，节点的实际设置中，对不同的传感器进行根本上的连接，并在传感器的安装过程中，做好水下水上位置的一种根本调整，对不同的监测点要求加以满足。（五）物联网技术在重金属污染监控中的应用现代化工业化进程的加快，而重金属污染监控的过程中，物联网技术的应用，更加注重重金属的污染检测，由于重金属污染解决的产生，不仅仅有着持久性的特征，同时也难以进行根本上的消除。而物联网技术的应用，通过对问题进行发现，并在重大污染产生之后，实现样本的根本采集和整理，而实际问题的处理过程中，为重金属的清理赢取一定的处理时间，对污染进行及时的补救。

二、环境监测中物联网技术的发展趋势

时代经济多元化发展的同时，物联网技术在实际的应用中，虽然可以实现环境的科学监测，但是这种物联网技术依旧存在相关的问题。传感器和云技术的技术缺陷，往往使得传感器的灵敏度处于失真的状态，而传感器的速率同样也使得信息送达有着延后的状态，在云计算技术的发展中，对于物联网技术的发展有着一定的限制。技术难以实现标准化的统一，物联网中的感知层、网络层以及应用层，均有着相对独立的一种标准化组织，同时难以保证物联网整体的一种稳定性发展，并产生各种各样的安全性问题，而基于网络黑客的行为中，数据常常出现泄漏和遗失的状态。在未来的发展中，物联网技术更要进行不断的完善，在环境保护中，趋向于多方式的环境保护，实现土壤的监测和噪声监测，并在电磁监测和化学的组成系统分析中，同样也有着广阔的应用前景。同时在互联网技术的完善性发展中，将会使得智能化和网络化的环境监测，推动环保事业的高效发展。

三、结语

第7篇：物联网的技术环境范文

我国的环境管理和环境治理问题已经成为社会迫切需要解决的重点问题。作为继互联网之后的又一次信息技术革命，物联网在环保领域也有着重要的应用价值。在生态文明和建设“美丽中国”的道路指引下，“环境监测信息化”已经从概念阐释进入到政策落实阶段。目前环保物联网已经成为推动中国环境管理升级、解决经济发展与环境保护的矛盾、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段。此外，环保物联网对促进我国环保领域公共事业管理的改革也具有重要且深远的意义。

物联网技术应用提高环境监测水平

中国社会正步入一个特殊的环保敏感期，由环境问题引发的也不断增多，这些问题处理不好，就会影响经济发展、社会和谐。

我国的环境问题已经处于集中爆发的时期。其中尤以大气污染和水污染最为典型。数据显示，2013年全国平均雾霾天数达29.9天，雾霾发生频率之高、波及面之广、污染程度之严重前所未有。同时，中国的水污染状况也不乐观。中国地质科学院完成的《华北平原地下水污染调查评价》显示，华北平原浅层地下水综合质量整体较差，未受污染的地下水仅占采样点的55.87%，遭受不同程度污染的地下水高达44.13%。

建设美丽中国顺应人民群众追求美好生活的期待，也是中华民族永续发展的客观要求。要想提高环境质量，首要的工作就是控制污染源头。要控制污染源头，则首先要对污染排放量进行监测。

在这个时候，物联网在环境监测上的优势就显现出来了。

物联网环境监测主要通过运用各种物联网技术，对影响环境质量因素代表值进行实时在线测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势，预警和管控环境质量的物联网行业应用。那么其监测范围如何呢？

据悉，物联网环境监测应用主要分为生态环境监测和污染监测，其中生态环境监测可细分生态环境监测、水质监测、大气监测、噪声监测、降水监测、土壤监测、电磁辐射监测、排污监控、森林植被防护等；污染监测则可细分为废气污染源监测、废水污染源监测以及固体废物在线监管等。

以大气监测为例，通过把在线监测仪器、有毒或有害气体传感器布置在污染源、人群密集或敏感地区。当某监测点大气发生异常变化时，传感器通过传感节点将数据上传至传感网，最后交给应用层程序进行处理，应用层程序会根据事先制定的事故应急预案执行处理。对于污染单位排放超标，物联网可通知环保执法单位、污染单位对污染事故进行处理。

而水质监测系统则包括饮用水监测和水污染监测。饮用水监测在水源安装传感器、摄像头等设备，将水质的PH、SO2、铝、铁、锰、铜等指标值实时上传到水质监测中心，实现对饮用水的监测和报警。水污染监测是在污水排放单位安装污水自动分析仪器和摄像头，对污水的CODcr、BOD5、TOC、NH3-N、流量等指标实施实时监控，并将污染信息发送到排污单位、监测中心，对污染事故做出及时有效的处理，防止重大污染事故的出现。

物联网应用到环境监测，不仅为环境管理、污染治理、防灾减灾等提供可靠信息支持，还具有支持科学研究、环境量化考评、安全保障等服务和智能化信息管理、处理机制；并且监测目标范畴也由单纯的环境信息和污染指标扩展到环境、气候、物及人的活动。目前，物联网的相关技术已经应用到了污染源监控、环境在线监控和环境卫星遥感等方面，极大地提高了我国环境监测手段。

环保物联网三套系统分工合作

环境保护的范围涉及到人类经济活动和社会行为的各个领域，由于环境系统本身就是一个复杂、庞大的整体，所以对其进行保护不仅包含对环境要素的认识和理解，更包含着对资源和社会经济活动的综合管理能力。

总体来看，我国环保物联网的体系结构组织可以分为三大块：即对整体环境质量的监测、对污染源的监测以及对突发事件的处理，按照这样的逻辑，环保物联网的监测任务分别指向了重点监测地区、企业和应急事件，也就形成了覆盖不同领域的三套系统，即环境质量综合监测管理系统、企业污染源综合监控系统和环境突发事故应急处理系统。

那么，这三套系统之间是如何分工合作的呢？

首先来看环境质量综合监测管理系统。该系统主要用污染源自动监测设备来感知和识别环保监控数据信息。主要应用范围既包括环境敏感区域，如环境质量监测点、环境功能区、水源保护区、自然生态保护区等，也包括城市污水处理厂、城市垃圾处理厂等环保企业。

目前，我国已经在北京市南部郊区、天津市和河北省石家庄、唐山、邢台、邯郸以及山东省德州、济南及河南省豫北平原等地区推进建设地下水重金属和有机物污染物联网监测体系，目的就是“到2015年底，初步建立华北平原地下水质量和污染源监测网，基本掌握地下水污染状况；加快华北平原地下水重点污染源和重点区域地下水污染防治。”（环境保护部、国土资源部联合印发的《华北平原地下水污染防治工作方案》）

除了水环境质量监测体系之外，我国还在多个地区部署建设了对环境质量水、气、声、沙尘等监测数据的统一监管体系。比如易发生沙尘暴天气的内蒙古就在全区建设了20个沙尘暴自动监测站，以监测空气中总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物最大小时浓度。中国环境监测总站在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、河北和北京等地区建立了沙尘暴监视网。通过监测总悬浮颗粒物、PM10、湿度、温度、气压、风向、风速等来综合反应我国的沙尘暴发生规律。

另外一套系统是针对污染源的企业污染源综合监控系统。

环保行业系统复杂，需要监控的点数量比较多，位置也比较分散。传统的企业污染源监控主要靠放置检验检测装置收集数据，由于监管不定期，所以在实际操作上弊病明显。而企业污染源综合监控系统则是无人值守自动运行的，该系统以图像监控为主、数据监控为辅，结合多种报警功能，可针对所辖区域重点企业（如印染厂、造纸厂、水泥厂、火电厂、垃圾填埋厂等）废气、废水的排污情况、环境安全参数监测（温度、压力、气体浓度、液位等）、环境污染参数监测（CO、有机物浓度等）进行实时监控，实时、直接地了解和掌握各个污染源现场的情况，及时对发生的事件做出反应，操作上简单方便，对预防重大事故发生起到重要的预防作用。比如建设的污染企业综合监控管理系统实现了对全区399家企业的838个点位的自动监控，219家企业的262个点位的视频监控。

第三套系统则是环境突发事故应急处理系统。

随着中国工业化、城镇化的加速推进和自然资源开发强度的不断增加，我国也进入了突发环境事件的多发期。比如我国环境污染事件、生物物种安全事件、辐射事件、海上石油勘探开发溢油事件、海上船舶、港口污染等环境突发事故逐年增多。如何应对突发环境事件，建立和完善突发环境事件的防范机制，已成为各级政府和的热点问题之一。

环境突发事故应急处理系统则在具体应用层面上显示出其价值。环境突发事故应急处理系统利用物联网、“云计算”、以及卫星支持的3S等信息技术手段有效地支持环境应急工作开展。

比如以“中国环境一号”A、B卫星为代表的光学卫星拥有热红外相机、超光谱成像仪等多种遥感探测设备，具有中高空间分辨率（相机空间分辨率达到米）、较高时间分辨率和高光谱分辨率，环境一号卫星在沙尘暴检测、区域生态环境动态变化检测、地震、泥石流等环境风险排查方面发挥了重要作用。

一旦发生险情，突发事故应急处理系统结合距离事发地最近的环境质量自动监测站数据，根据系统内置的多种污染源扩散模型算法，模拟事故发生时污染物扩散趋势，用以支持环境监测点部署及应急指挥的业务需求。这样就可以落实突发环境事件应急预案，提高处理突发环境事件的快速反应能力。

环保物联网建设热潮涌现

环境污染问题是关系到一个国家和民族前途和命运的问题。无论是西方还是东方，绿色环保理念越来越深入人心。环保物联网作为推动环境信息资源高效、精准的传递，支持污染源监控、环境质量监测监督执法及管理决策等环保业务的综合系统，正在赢得世界广泛的认可。

目前，环保物联网在世界已经有了很多应用案例，例如美国开发的用于实时监测城市环境污染数据的“CITY SENSE”监测系统，用于监测大鸭岛海鸟栖息情况的生态监测系统、澳大利亚用于监测蟾蜍分布情况的生态监测系统等。此外，瑞士巴塞尔大学、苏黎世大学与苏黎世联邦理工学院联合启动的“PERMA SENSE” 项目，目的在于应用物联网对阿尔卑斯山地质和环境状况进行大范围深层次长期监控。

香港科技大学和中国海洋大学联合开展无线传感网络平台Ocean Sense，用于海洋环境监测。该平台设置20个监测节点，用于采集和分析处理温度、光强、信号强度等海洋环境参数。清华大学、香港科技大学、西安交通大学、浙江农林大学等高校联合开展的“绿野千传（Green Orbs）”森林生态物联网，则部署了1000多节点，主要用于监测森林的温度、电压、光照等生态指标。

科研只有最终服务于社会，才会真正实现它的价值。虽然以上的应用案例目前大多属于科研应用，但正是这些科研应用项目带动了环保物联网在污染防治、生态保护等领域落地项目的实施。

近两年来，随着环保物联网技术的发展，成都、无锡、山东等先后被确立为国家环保物联网示范省、市，并且已经有了许多环保物联网技术的应用案例。

例如江苏省打造了基于物联网技术的“1831”生态环境监控系统，实现了对全省饮用水水源地、水环境、空气环境、辐射环境等各种环境监控要素的“全生命周期”监管；建设了基于物联网理念的环保监控平台，在全国首创实现了对污染源自动监控、环境质量监控及环境风险监控的统一集成整合，全面提升了全区的环境监管能力。此外，还有我国在无锡部署的太湖水环境监测示范工程，山西省的污染源自动监控管理系统，正在建设中的南水北调中线工程水源地及沿线水质监测预警关键技术研究与示范工程，以及计划实施的湖南“智慧湘潭”工程等。

按照《国家环境监管能力建设“十二五”规划》，环保物联网建设内容包括环境质量、污染源、危废转移、环境监管物联网四类，通过物联网、云计算和大数据分析等技术的结合，助推环境管理能力的提升。随着环保物联网技术的不断成熟和应用规模的不断扩大，一个集监测、监控和监管三位一体的全国智慧环保物联网应用体系初步形成。

环保物联网已成为现阶段巩固污染减排成果的有效手段。2014年7月，国家环境保护部公告称，同意建设国家环境保护物联网技术研究应用（无锡）工程技术中心。该中心将通过应用物联网海量集成技术、细化污染源监控系统全方位架构、强化数字环境管理，带来环境管理模式的重大转变。这对探索中国特色环保监控管理新道路、确保污染减排取得实效具有十分重要的意义和应用价值。

环保物联网的体系结构需要重新梳理

环境问题从来都不是孤立的问题。环境事故的发生，涉及到社会管理、环境规划、技术支持、司法立法等众多领域。同样，环境保护工作也需要环境监督、环境监测、环境决策、环境规划、环境立法、环境评价等工作的协同配合。

目前，我国的环保物联网建设已经基本实现了环境监督、环境监测这两个功能，对促进污染源的监管和建立新的管理模式起到了积极作用。但如果要实现环保物联网的第三个功能，即环境服务功能，我国依然面临很多挑战。

因为如果以“服务理念”为出发点，环保物联网就需要承载更多的功能。比如通过对各类环境数据的有效整合和集约共享，进行环境变化趋势预测、环境承载能力分析，来辅助政府进行环境管理决策；通过实时监测企业污染排放和生产工况，辅助企业进行生产工艺优化、节能减排决策；通过环保物联网和其他领域物联网关联，辅助交通运输、城市管理、风险防范等其他领域的管理和服务等。

第8篇：物联网的技术环境范文

随着信息技术和互联网技术的广泛应用，人类社会步入了高度信息化的时代，信息获取方式逐步从人工生成的单一模式向人工与自动获取并重的模式发展，强烈的社会需求为物理世界与信息世界的融合提供了原动力，物联网随之扑面而来。

物联网应用涵盖的范围小到家庭网络，大到数字医疗、智能交通、公共安全，控件探测，甚至是国家和世界，受到了各国政府、产业界与学术界的高度重视。

物联网对教育事业的促进作用也日趋明显，尤其是基于RFID的校园一卡通工程对管理水平的提高为高校教育的改革和发展提供良好的技术支持，许多高校正在努力构建全面智能感知个性化服务的学习环境，实现新的教学环境：无处不在的网络教学、 融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活，为教育学生提供良好的环境和设施条件 [1]。

本文作者通过对物联网的研究，利用物联网技术，构建了智能化集成教育系统，对物联网技术支持下的教学进行了初步的研究和探索。

1 物联网及物联网技术

1.1 物联网的定义和特征

物联网在人类生活中的应用越来越多，但是人们对物联网的定义任然没有明确和统一。在比较各种物联网定义的寄出上，根据目前对物联网技术特点的认知水平，将物联网定义为：物联网是在互联网和通信网等基础上，针对不同领域的需求，利用具有智能感知、识别技术与普适计算等技术，自动获取物理世界的各种信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现信息化、远程管理控制盒智能化的网络，构建物物相联的智能信息服务系统[2]。

物联网中任何一个合法的用户（人或物）可以在任何时候（Anytime）、任何地点（Anywhere）与任何一个物体（Anything）通信，交换和共享信息，协同完成特定的服务功能。

物联网分为感知层、网络层与应用层。感知层是物理世界与虚拟世界的纽带，是物联网的基础。感知层主要负责信息采集，利用激光识别等技术实现物联网中人与物、物与物之间的信息交互的传感器技术。网络层是物联网规模应用的基础设施，包含局域网、城域网和广域网的各种接入网络。应用层提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，提供安全网络管理与智能服务。

物联网是一个形式多样、设计社会生活各个领域的复杂系统，从实现技术角度看，物联网的特点是：网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性。

1.2 物联网关键技术

物联网的多样化、个性化与行业化的特点，使得物联网涉及的技术种类繁多，从物联网应用系统设计、运行、应用和管理的角度来看，物联网技术主要包括：自动感知技术、嵌入式技术、移动通信技术、计算机网络技术、智能数据处理技术、智能控制技术、位置服务技术和信息安全技术。物联网技术的引入可以使得现实世界的物品互为连通.实现物理空间与数字化信息空间的互联.使真实空间与虚拟学习环境实现比较有效地整合。它让教学环境中每个物件形成数字化、网络化、可视化特性，学生在课堂中就可以感知自然、感知真实的场景.有效地促进人机交互、人与环境的交互，加强了师生之间、生生之间的交流[3]。

2 智能教育系统概述

传统的教学体制和教学系统仅仅是为学生提供了学习的空间，相对而言，智能教育系统为学生提供了一个全面的智能感知环境和智能学习服务平台，有效地采集学生学习的相关信息，获得个性化、智能化的学习和管理服务。

智能教育系统，能够智能化的针对每一个学习者、每个学习阶段的学习信息进行采集和处理，建立新一代的学习环境和交流环境，该系统能够利用智能手机、RFID标签与读写设备以及各类型的传感器实时的采集教师的教学轨迹和学生的学习痕迹，同时进行统计分析和处理，把传统的以“教”为主的教学形式，改变为以“学”为主的形式，更能调动学习者的学习积极性和主动性，及时反馈和调整教学内容，体现因材施教、因人而异的教学风格。

3 智能系统设计

物联网技术的引入使得智能化教学环境的每个物件都具有连通性、技术性、智能性、嵌入性的特性，可以随时捕捉、分析教师和学生信息，并进行反馈，提供一个物联网智能化的教学系统[4]。

本文利用物联网设计的智能化教学系统主要包括智能管理模块、智能资源模块、智能监测模块、智能导学模块、虚拟交流社区五个模块，如图1所示。

1） 智能管理模块：实现对系统中学习者的信息管理、实施双向教学评价考核、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。

2） 智能资源模块：在学生的学习资料和教师的教学材料中加入RFID标签，使得这些资料置身物联网之中，具有物联网中多样性、智能性、规模性、嵌入性等特性。通过互动终端通过3G/4G 网络连接终端资料数据库和多媒体库，根据课程教学大纲提供的内容要求获得关联的教学资源，结果输出到学生或教师所在的网络终端[5]。同时存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。

3）智能监测模块：通过智能摄像头、智能手机、智能测控设备等记录和实时采集学生的学习痕迹和教师的教学轨迹。同时集成了学习评价系统，通过对学习者的学习时间、阅览次数和学习地点、学习对象以及参与交流与协作的指标等进行统计分析，得出关于学习者的学习积极性、学习深度和学习效果等情况的综合评定，连同学习后获得的成绩和学分一同记录到后台相关数据库中[4]。

4） 智能导学模块：通过数据挖掘、智能数据处理与智能计策计算，将智能监控模块中采集来的数据进行有效的整合、统计分析和利用，分析学生的学习需求和学习兴趣，，为每个学生进行个性化学习推荐，大豆更好的教学效果。

5） 虚拟交流社区：通过无线智能设备如无线笔、无线话筒等，实现基于语音、视频和文字等多种信息媒介的互动交流功能，为学习者提供方便快捷的网络通信，强大的信息交流和网络资料信息的共享支持，在线虚拟团队合作等功能。

第9篇：物联网的技术环境范文

关键词 物联网；传感器；网络；计算机

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）180-0026-02

1 物联网相关概念

所谓物联网就是在现有互联网的基础上进行扩展，实现各种物品的互联互通，物联网与云计算、移动互联网是未来互联网技术发展的三大方向，是行业的方向标，许多国家甚至将其作为战略性发展行业予以规划。简言之，物联网技术就是通过传感器技术，将传感设备收集到的作业环境的各种模拟信号转变为计算机系统可以识别的数字信号，再通过通信信道，将其传送到远端的控制中心，远端控制中心根据用户既定值，做出数据分析和判断，将超过或低于阀值的数据通过控制信号再传送到终端的控制器进行相应的调整，使得整个系统运行在实时、动态、监控、预警的智能化控制系统下。由此可见，物联网技术为人们实现了高度智能化的生产生活控制。

2 物联网技术发展所依脱的技术分析

2.1 传感器技术

传感器技术是物联网发展的关键技术，物联网所控制的各个终端处理器，就是依靠数量丰富的传感器设备进行环境的实时监控，离开了传感技术，就好像没有知觉和感官的人体，更别谈智能控制。传感器设备要具有高度稳定性、运行可靠性，同时无论是体积、还是检测灵敏度都越来越好，这得益于近年来快速发展的电子控制技术，芯片生产工艺的大幅度提升，以智能停车场的火灾监控系统为例，其传感器就包括了数量繁多的烟感、温感、光感、热辐射等控制感应器，通过这些传感器，可以将停车场环境的实时数据进行有效的监控，一旦高出既定阀值，数据通过控制系统进行预警，联动设备也开始工作，这种高度智能化控制，都需要传感器设备发挥重要的感作用。总之，传感器技术作为关键的物联网技术之一，有着极其重要的环境数据传感作用。

2.2 网络传输

如果将物联网信息系统比作是一个有机运行的人体的话，那么网络传输技术则是人体分布于各处的神经，通过网络传输系统，实现了终端控制设备与数据中心的信息交换，才得以实现数据的有效控制。网络传输在物联网方面有着更高的要求主要体现在3个方面，首先是传输的数据带宽要求更高，无论是传感器设备、终端控制器还是数据中心他们彼此需要实时数据的交换、如果信道带宽不能满足要求，对于一些实时数据的处理就会产生较大的延时，不利于精细化的控制；其次是网络速度的要求，物联网环境下传输的数据不仅仅局限于简单的控制数据，往往还进行视频、声音等数据的实时传输，这些容量较大的数据，在网络传输速度一定的条件下，同样会产生较大的延时，不利于系统的实时控制，这也是各个国家争相发展4G/5G高速网络的关键；最后则是网络传输协议、地址分配的标准，目前传统的基于IPV4的网络地址分配面临地址枯竭等问题，同样的传输协议行业标准还未出现，非标准化的控制协议对于实现统一化的管理和设计是严重的阻碍。由此，做好网络传输方面的技术保障对于物联网技术的发展同样至关重要。

2.3 数据处理中心以及终端控制器

物联网的数据处理中心是相对于终端控制器的，终端控制器是分布于各类“实物”上的微型计算机系统，是对实物进行局部性控制的关键，通常和各类的传感设备相连接，再通过一定的通信线路与数据处理中心相互联通；数据处理中心则是控制全局性的中央计算机系统，协调各个终端设备的数据信息，使整个系统运行在实时、动态、精细的控制之下。终端控制器可以是单片机系统，也可以是各种嵌入式的ARM系统，其中单片机系统在体积、价格方面都有着较大的优势，而ARM系统设备则是在功能丰富度方面、运算速度方面有着更大的优势，用户应根据需求进行合理的选择。数据处理中心一般都由微型计算机进行担任，其运算速度和控制协调能力更加强大，总之作为整个物联网技术的指挥控制“大脑”，各种控制设备同样发挥着不可忽视的作用。

2.4 相关行业技术

行业相关技术则是与物联网应用的具体环境有着直接关系，物联网广泛应用于居家、生产控制、安全监测等诸多领域，每个领域都有着其行业的独特知识结构，因此根据物联网系统所应用的具体环境，一些特定于各个领域的控制处理设备还是比较多的，以居家为例，其更多的是各类居家用电设备、家电等物件的控制居多，由此可见物联网技术是一种技术大融合的信息系统，离开了相关行业技术也是很难发挥其应有的作用的。

3 物联网与相关技术的结合应用介绍

3.1 智慧家庭

物联网与各种家电、生活用具、门窗传感器等的组合构成了智慧家庭的基本结构，物联网利用分布于各个居家用品上的传感设备和终端控制器，收集居家环境下的各类数据，例如温湿度、烟雾度、光辐射强度、门窗关闭数据等等，使得整个居家环境都处于动态、实时的监控下，数据处理中心根据这些实时数据进行实时监控和预警，可以通过短信、互联网信息等将居家环境信息发送到远程用户的移动设备上，实现了便捷、安全、舒适的现代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不会发生诸如火灾、水灾等灾害的建筑物，而是通过物联网技术将整个建筑的灾情情况进行实时的监控处理，一旦出现了某种灾情，进行实时预警，并且通过警报等形式通知建筑物人员，同时启动各种联动消防设备，进行联动灾情处理，而人的某方面作用逐渐被淡化，用户可以更加专注于灾情控制的某些方面，从而有效降低了灾情带给建筑物的伤害，提高了灾情的可控性，减少了人财物等诸多方面的损失。实现建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市则是将城市的各个功能例如道路情况、红绿灯情况、天气气候等情况，利用庞大的物联网技术进行实时的动态监控，通过智能的数据控制中心，给予人们城市生活预警，使得整个城市的运行更加高效和现代化，当然，这种智慧型城市，简单的依靠物联网技术是远远不够的，还需要大数据云计算处理技术的支持，毕竟这种城市型数据的复杂度不是简单的智慧家庭、智能安全建筑所能够比拟的，需要极强的数据控制处理中心进行数据分析和动态操作。

3.4 其他方面

除了上述介绍的几个方面物联网技术还广泛应用于现代物流应用、生物工程领域、以及智慧电网等各方面，相信随着物联网技术的进一步发展，这种高度智能化的控制预警必将带给人们更加高品质的生活。

4 结论

综上，物联网技术涉及到了诸多的先进技术，通过各类技术的有机结合实现了丰富多彩的物联网系统，带给人们生产、生活的极大便利。

参考文献

[1]郑纪业，阮怀军，封文杰.农业物联网体系结构与应用领域研究进展[J].中国农业科学，2017（4）：657-668.