物聯網技術在智慧環境監測中的應用研究

鄒璐

（國環綠洲（重慶）環境科技有限公司 重慶 400000）

在新時期，隨著我國經濟實力的提高，對于環境問題的重視程度不斷增加，環境監測質量受到了更多人的關注。物聯網作為現代化技術，在各行各業中應用較為普遍。將物聯網技術應用到智慧環境監測之中，能夠較為有效地改善當前智慧環境監測存在的不足，體現出物聯網技術的最大化作用，滿足智慧環境監測需要。

1 物聯網和環境監測

1.1 物聯網

物聯網也可以被稱為IOT，主要是指物和物相聯的互聯網，是基于互聯網技術獲得的發展。物聯網技術的應用需要射頻識別傳感器、二維碼設備作為支持，將物體和互聯網相聯系，獲取相關資料，從而實現物和人、物和物的信息溝通，加強信息基礎設施和物理基礎設施的聯系，構建智能化程度較高的基礎網絡。

在對于物聯網技術進行應用時，優勢較為突出，主要可以表現為以下幾點。第一，對于物聯網、智能硬件技術等進行應用，可以有效降低硬件設備需要投入的資金，達成物物互聯目標［1］。第二，移動互聯網技術獲得了較為迅速的發展，流量費用大幅減弱。第三，在我國經濟和社會發展過程中，已經將構建環境友好型社會作為重要任務。第四，大數據存儲、分析技術已經獲得了較好的發展，進行數據分析需要投入的資金明顯降低。

1.2 環境監測

我國環境監測工作最早出現于20世紀70年代，環境監測已經變為了環境執法和監測環境質量變化情況的重要措施。隨著工業水平的提高，環境監測的含義也在逐漸增加，包含了環境污染以及環境質量監控等［2］。通常情況下，環境監測主要包含以下環節：第一，要有目的性地開展調查工作，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據，及時地進行數據處理相關工作；第三，要對于結果進行分析，并考慮到相關標準，整體地進行評價。

我國有關部門較為重視物聯網技術在環境監測中的應用，其在污染源控制、衛星遙感等方面得到了較為普遍的應用，達成了推動環境信息化發展這一要求，有效提高了環境監測效果。

2 智慧環境監測的作用

自從“十四五”之后，我國對于環境保護的重視程度不斷提高，提出了綠色低碳理念，需要優化環境質量，樹立生態觀念，有針對性地對污染問題進行治理。智慧環境監測需要對物聯網技術進行應用，開展環境監測，打造一體化監測網絡，實時開展數據搜集、動態監控、數據傳輸，借助于大數據和數據挖掘技術，可以高效地對數據進行分析，提高決策效果，確保大氣環境監測是準確的，增強我國環保能力，滿足我國健康、長遠的發展需求。

基于物聯網技術的智慧環境監測為3 層架構，分別是應用層、網絡層和感知層。感知層能夠對于數據進行搜集，從而及時地對于環境中存在的參數以及分布趨勢開展監測，有效分析相關樣本，從而找出在環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、攝像頭等設備進行應用，可以通過無線傳感器進行環境智慧監測，具有分布難度較低、功率較低、不需要投入較多的資金等優勢。感知層能量采集技術的應用可以改善傳統模式下化學電池供電容易發生爆炸、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。

網絡層主要是對于監測系統中的數據進行研發，可以通過無線網、移動網、固定網、互聯網等傳統網絡，達成對于信息傳輸處理這一目標，實現雙方交互的目標，是環境監測物聯網中的重要構成，主要是需要對監測服務器、遠程控制服務器、中轉服務器進行應用。在進行數據傳輸時，需要采用安全程度較高的算法進行加密［4］。數據整合技術可以提高對于原始數據的應用，使數據傳輸更加高效，并且借助于數據融合技術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虧損。

應用層主要是為環境監測工作提供支持，能夠達成信息分析處理、決策目標，從而辨別、分析和預測信息，使其更加智能。借助于數據可視化技術，能夠及時地對數據進行更新，動態分析環境狀態，并借助于大數據和數據挖掘技術展現出數據的最大化價值，為環保工作的順利開展提供支持。

3 阻礙物聯網技術在智慧環境監測中應用的因素

從當前的情況分析發現，雖然物聯網技術在智慧環境監測中取得了一些成績，但是在應用的過程中還存在著一些問題，導致其難以達成預期目標。需要相關人員加大力度對其進行研究，明確阻礙物聯網技術在智慧環境監測中應用的因素。限制物聯網技術在智慧環境監測中應用的因素可以總結為以下幾點內容。

3.1 尚未制定適宜的物聯網技術標準

由于環境因素的約束以及尚未形成明確的監測體系行業標準，導致檢測需要多次開展，造成了較多不必要的資源消耗，無法達成動態監管環境變化過程的目標［5］。因此，相關人員需要制定統一的標準，完善相關系統，從而體現出物聯網技術的最大化價值。只有使生產工作更加順利地開展，制定適宜的技術標準，才能夠增強物聯網的適用性，對于環境變化情況進行監管。

3.2 環境監測規模較小

目前，環境監測規模比較小，缺乏進行監測的能力，精準程度比較低，傳感器的功能較為固定。在起步初期，所運用的監測系統傳感器較為落后，難以獲得精準的數據，監測可靠程度比較低，無法在第一時間發現參數的變化情況。除此之外，當前所運用的通信系統和現代化技術并不兼容，難以在第一時間整合資源，應用效果并不理想。

3.3 環境監測和物聯網技術人員專業水平較低

監測工作的開展需要由專業人員負責，但是，從當前情況分析發現，工作人員對于物聯網技術的應用能力較低，無法開展實際操作，難以解決當前對于物聯網技術運用時存在的不足，計算機的價值得不到充分體現，無法借助于大數據來進行預警，所開展的決策缺乏科學性。因此，必須要調整人員結構，確保工作人員既能夠了解到監測要求，又能夠熟練掌握計算機物聯網知識。

3.4 系統管理存在問題

從當前情況分析發現，我國的環境監測系統并不完善，很可能會被體制等多方面因素所影響，導致系統管理水平較低。為了提高整體管理水平，使其更加符合現實工作需求，物聯網環境監測系統需要將補充物聯網結構體系和管理制度作為重要目標。

3.5 無法達成檢測數據共享這一目標

物聯網技術的感知層和應用層會出現較多數據，但是由于無法及時地對于數據進行傳輸，統籌規劃并不科學，難以進一步進行數據分析和挖掘，無法為監測技術的應用提供適宜的條件。

4 物聯網技術在智慧環境監測中的應用

將物聯網技術應用到智慧環境監測中，有著非常關鍵的作用，能夠在一定程度上決定智慧環境監測效果。但是，當前智慧環境監測和預期仍然存在較大差距，因此，相關人員必須要重視物聯網技術，將物聯網技術應用到智慧環境監測中［6］。具體可從以下幾點出發進行工作。

4.1 加大力度分析環境監測數據

現場終端設備監測點以及監測數據類型較為多樣，可以借助于大數據找出其中具有價值的內容，并運用類比分析、環境質量證級法、環境預測法等對于數據進行挖掘，并以圖像方式呈現給用戶，及時地進行預警，為不同用戶決策工作的開展提供參考，保證環境質量。

4.2 補充環境監測系統結構

借助于物聯網技術可以打造終端設備，進行數據傳輸，確保環境監測數據能夠實時傳輸，達成資源共享目標。監測平臺將監測服務器作為核心，可以考慮到不同監測人員的需求，有針對性地處理環境監測信息。在這個過程中，還需要構建模型，動態分析數據，打造事前預警、事中監測、事后處理的健全系統。對于相關軟件和硬件設備進行應用，可以充分體現出物聯網技術的優勢，并通過技術控制，使監測包含更加全面的內容，明確監測要素［7］。確保物聯網結構各個節點是相連接的，達成監測環境污染情況、治理環境目標。

4.3 做好界面設計

第一時間搜集監控數據，開展數據傳輸、信息決策，并設置不同等級的訪問權，從而確保數據處在安全狀態下。在這個過程中，還需要對于監測點進行分析，制定適宜的系統設計目標，借助于遠程監控，調整數據庫。

4.4 打造完善的智能環境監測數據庫

智能環境監測數據可以為環境決策工作的開展提供支持。打造完善的數據庫搜集資源，可以為大氣環境的分析提供支持。借助于可靠的數據信息，挖掘其中具有價值的內容，可以提高動力環境監控水平，制訂適宜的引導方案。

4.5 組建整體實力較強的人才團隊

我國應該做好專業人才培養工作，培養更多了解物聯網技術并且能夠進行環境監測的整體型人才［8］。在高校中，應該開設大數據、物聯網課程，從而增強環境監測人員的知識儲備，增強環境監測人員對于物聯網技術應用水平，確保環境監測工作能夠有效開展。

4.6 使智慧環境監測更具保障

政府應該認識到智慧環境監測的重要性，投入更多的資金，確保制度體系是完善的，增強專業人員各方面的能力，樹立質量管理思維，確保傳感器等設備是精準的，可以被廣泛應用。在這個過程中，還需要加大力度研究現代化程度較高的物聯網設備，打造物聯網共享平臺，達成數據共享目標。

對于智能環保監測模式進行應用，降低人力資源消耗，可以有效降低管理需要投入的資金，提高環境日常管理能力。對于環境數據進行分析，提升管理的精細化水平，可以為風險預測、生態修復等工作的開展提供支持，使操作更加輕松、科學，達成全天監控環境要求，為應急處理工作的開展提供支持。總之，進行智慧環保平臺監測，不論是從經濟還是從現實應用來看，都能夠創造較多經濟收益，需要相關人員進行推廣，為環保行業的發展提供支持。

5 結語

將物聯網技術作為立足點開展智慧環境監測，能夠達成動態管理環境這一目標，進一步改善檢測質量。借助于互聯網開展數據傳輸，可以對于數據分析、應用，提升決策的科學性，為環境保護管理部門及需求者提供數據作為保障，達成環境監測系統無線化這一目標，為社會的發展創造較多經濟收益和社會效益。