物聯網技術在生態環境信息化中的應用

王泳鋆 楊志紅 竇楠

摘 要：為保證生態環境工作的開展質量，使生態環境工作能夠盡早達到科學管理的實施效果，研究人員開始在傳統的環保技術中，融入信息化科學技術、自動化科學技術。新的系統網絡被成功構建，環保型物聯網開始出現并被有效應用在實際工作當中。在現實生活中，人們多數將環保型物聯網分成三層。第一層結構是基礎層，第二層結構是通信層，最后一層結構，通常將其稱為數據應用層。研究人員借助生態云數據，優化環境管理服務方式，其工作完成質量將顯著改善。本文分別從物聯網設備、智能網關兩個角度出發，對物聯網在生態環境信息化中的有效應用進行介紹。

關鍵詞：物聯網技術;生態環境信息化;智能網關;應用方式

經調查發現，部分城市在生態環境保護、治理工作開展期間，沒有做好前期規劃工作。信息化基礎設施更是無法滿足工作開展需要。這些城市多數借助前端的采集設備獲知信息化數據。在這樣的大環境下，研究人員應該結合科技時代發展形勢，合理借助物聯網優化生態環境信息化管理方式。為保證上述工作開展的質量，研究人員開始嘗試構建環境感知層，現已初見成效。在實際工作中，人們會將上述感知層稱為：基礎物理層。研究人員借助智慧環保體系開展工作，將在物聯網相關設備的幫助下，順利完成環境數據的采集工作，物聯網科學技術更是會因此被有效地應用在生態環境信息化過程中。

1 簡述環保型物聯網的三層結構

首先，第一層結構是基礎層。受基礎層提供的幫助，研究人員是可以更好地感知、獲取各種污染源的具體狀況。在這一過程中，研究人員需要借助分析儀、傳感裝置等污染治理基礎設施輔助工作，并借此達到污染源現場端的感知目的。

其次，第二層結構是通信層。這一層的有效應用，能夠使感知層的各項數據被順利傳輸、分享。現如今，大部分研究人員會采用有線、無線兩種傳輸方式，完成數據傳輸工作。生態環境信息化管理工作均因此順利開展。

最后一層稱為：數據應用層。為充分了解數據應用層，研究人員多數從以下兩方面看待、分析這一層結構。第一方面，在進行工作的過程中，研究人員應該正視數據應用層對數據分析的重要作用。通過實踐發現，研究人員通過這一內容獲得的有效數據，并開展決策工作，能夠在一定程度上保障環境管理決策的有效性、科學性。第二方面，在實際工作中，研究人員應該正視數據應用層的遠程控制作用。并在生態環境治理工作開展期間，借助其控制優勢，去完善工作開展方式。在多方面實踐發現，研究人員正視、合理借助物聯網開展工作，能夠順利建立環境物聯網網關。由此產生了生態云，研究人員也能夠更好地了解環境污染的變化狀況。多源異構科學技術的有效應用，則能幫助研究人員順利建立環境數據中心。

2 物聯網設備、物聯網技術應用分析

近年來，越來越多的研究人員開始在生態環境信息化期間應用物聯網科學技術。這一變化，使智慧環保體系被順利構建。物聯網設備應用價值更是日益顯現。不同設備的功能存在一定差異，研究人員根據實際需要，可以借助各式設備完成環境感知、數據采集、日常監控等多項工作。除物聯網設備之外，研究人員還應該嘗試應用物聯網技術開展工作。

2.1 從環境感知平臺角度展開分析

為保證、提升物聯網科學技術在生態環境信息化工作中的應用質量，研究人員可以借助環境感知平臺開展工作。在這個過程中，無人船、無人機等先進設備將被有效應用。在環境感知設備的有效幫助下，將順利獲知環境情況。研究人員能借此獲得大量的環境數據，且能夠借此開展、完成數據分析、處理等其他工作。環境感知平臺還能被應用在其他方面，其應用效果也十分理想。具體表現為：在開展部分業務時，可以借助平臺的功能性，以及無人機等先進設備應用優勢開展工作。以無人機為例，研究人員可以將視頻監控裝置放置在無人機上，并借此完成區域內的巡查、監察等工作。在此過程中，研究人員將收集大量有效的環境數據，并可以使用這些數據，完成其他工作。隨后，研究人員應用物聯網技術開展工作，其工作落實效果十分理想。

2.2 從環境感知設備角度展開分析

環境感知設備是一種物聯網設備。例如，視頻監控、環境監測等先進設備，均是環境感知設備。經實踐發現，研究人員合理使用視頻監控設備開展工作，能夠有效監控目標區域內的具體情況。例如，污染物排放情況、環境風險情況等，均將在設備的有效監控下。研究人員也將借此獲得環境數據，并使用相關數據，開展風險監控等其他工作。經過實踐，研究人員密切關注、細致分析設備反饋回來的信息，能夠達到環境遙感、風險監控工作的開展效果。為有效監測、快速獲知目標區域的環境質量情況，研究人員還應該熟練使用環境監測設備開展工作。為保證環境監測質量，研究人員應該明確并基于監測因子實際情況，做好配置工作。在此過程中，研究人員應該關注、調查目標區域的土壤濕度、酸堿度的情況。經過實踐，當環境因子能夠包含目標范圍內污染物排放特點時，設備應用效果更為理想。生態環境信息化工作也將因此順利開展。除上述環境感知設備之外，還可以使用工況監控等先進設備輔助工作，并合理使用環境數據，開展工作。在多種設備的有效配合下，物聯網技術得以有效應用，生態環境信息化工作更是因此順利開展。

2.3 從數據采集設備角度展開分析

在使用物聯網設備開展工作的過程中，研究人員可以借助數據采集設備輔助工作。經實踐發現，研究人員合理借助“環保數采儀”等先進設備輔助工作，充分挖掘設備的內在功能，能夠使其完成工作質量大幅提升。目前，市面上的“數采儀”，均具備智慧環保系統。研究人員借此開展工作，能夠順利完成環境感知數據的采集工作。為保證相關設備應用質量，研究人員應該嚴格參照國家有關標準、儀器使用規則操作設備。在使用設備輔助工作的過程中，研究人員還應該深入挖掘設備的數據采集、遠程控制等功能開展工作。經過實踐，研究人員合理使用“數采儀”輔助工作，能夠順利獲知工作參數以及采集配套設備的運行狀態。研究人員以此為依據，開展數據分析、應用工作，能夠為智慧環保工作的有效落實創造優質條件，這也是環境數據被有效應用的一種體現。在應用數據采集設備開展工作的過程中，研究人員還應該深入挖掘設備的數據傳輸、數據存儲功能開展工作。在設備應用期間，無線通信模塊將發揮重要作用，在設備運行期間，該模塊將一直在線，且能夠達到斷電復位的應用效果。研究人員合理借助無線通信模塊的“數據自動補傳”功能開展工作，其工作落實效果更為理想。在實際工作中，研究人員還可以借助多中心數據傳送方式傳輸數據。有線、無線的通信方式將被有效應用。研究人員在數據傳輸后，根據實際需要，存儲數據，有助于相關人員后期查看，這也是物聯網技術得以應用的一種表現。這些數據可保留一年以上，在日常工作中，其他研究人員可以根據自身需要，導出數據，并借此開展其他環節工作。

3 智能網關

3.1 從設備網關角度展開分析

在通信中心內有一項重要功能，即：設備網關。研究人員借此開展工作，能夠達到準實時的設備反控效果。在日常工作中，研究人員還可以借助設備網關，去接收“高頻率數據包”，這些數據多數由海量前端設備發出，具有較高價值。設備網關內含有云模式設計。在TCP層網絡均衡服務的幫助下，研究人員能夠順利完成分布式部署工作。隨后，研究人員可以在后臺，采取有效措施，完成數據包的暫存任務。設備網關內涉及大量的先進技術、進程。研究人員應該細致研究網關內部情況。在充分了解目標管理、數據包處理等多個進程的前提下，合理借助設備網關開展工作。在工作中，研究人員會借助管理進程應用優勢，去監控、觀察通信進程的實際情況。作為設備網關的重要組成部分，管理進程狀態直接影響所在進程的整體狀態。為保障、提升目標系統的整體運行效率，相關研究人員應該正視管理進程對設備網關的重要影響。并在實際工作中，做好合理分配工作，努力為管理進程工作的順利開展創造優質條件。

在數據包處理進程工作開展期間，研究人員應該深入挖掘、借助多線程科學技術應用優勢開展工作，并借此達到數據包存儲工作的開展效果。為保證數據包的安全性、存儲質量，研究人員還應該借助臨時數據包緩存隊列存放優勢保存數據。

3.2 從API網關角度展開分析

為保證物聯網科學技術在當前生態環境信息化工作中的應用質量，研究人員還應該正視API網關的應用優勢，并借此開展工作。這一網關本身具有多項功能，例如，數據查詢、設備管理等功能，均是其重要功能。研究人員應該引起重視，并在實際工作中，合理借助這些功能和API網關應用的優勢開展工作。

3.3 從數據服務角度展開分析

經實踐發現，研究人員合理借助數據服務功能開展工作，能夠給后臺工作提供重要支持。工作期間，研究人員可以借助數據服務功能，完成數據包入庫處理工作，為保證上述工作的有效性，研究人員可以遵循按需發布、智能解析的原則開展工作。隨后，研究人員要借助系統數據庫，完成數據存儲工作。在此過程中，研究人員應該正視配置信息、系統管理信息等多項信息的有效性，并完成相關存儲工作。

3.4 簡介智慧環保體系中的網關種類

3.4.1 從污染物在線采集網關角度展開分析

在國家有關政策的大力支持下，研究人員應該合理借助污染物在線采集網關輔助工作。對此，研究人員應該正視、認真完成原本的污染源實時監控工作。并在這一前提下，開展其他工作，并將相關信息及時歸類到協議管理的范圍之內。例如，工況過程監控、環境質量監控等重要數據，研究人員均應該引起重視，并做好數據、參數的歸類工作。為進一步提升上述工作開展質量，研究人員還應該細致調查、分析目標區域的pH值，以及土壤濕度、酸堿度等其他的重要數值。上述工作的有效落實，能夠使當前污染物在線數據分享流程愈加完善、可靠。研究人員借助這一標準支撐開展工作，做好環境傳感器的接入工作，其工作完成效果將顯著改善。

為進一步提升上述污染物在線采集網關的應用質量，研究人員還應該對其功能特征進行細致分析。經研究發現，該網關本身具有數據接收、解析、發布等功能。研究人員秉持高可用、分布式原則開展工作，不但能夠保障工作期間在線設備的通信質量，還能有效保障數據包存儲質量。相關數據包將得到有效保護，生態環境信息化工作也將借此獲得有力的數據支持。在數據解析過程中，研究人員應該合理借助流式計算科學技術應用優勢開展工作，并借此完成拆包解析、結構化入庫等多項工作。數據網關在應用期間，還能幫助研究人員完成數據發布任務。在這一過程中，業務系統將自動得到數據訂閱服務。研究人員熟練操作各式設備、業務系統，還將順利得到相關設備在運行期間的數據。除此之外，研究人員還應該細致研究上述污染物在線采集網關的設備管理功能以及設備反控制功能。這兩項功能的有效應用，能夠幫助研究人員順利完成工作。相關研究人員應該引起重視，深入挖掘其功能特征，并借此開展工作。

3.4.2 從自定義服務數據網關角度展開分析

在物聯網科學技術應用期間，研究人員可以借助自定義服務數據網關開展工作。這一行為，能夠使工作完成質量、開展效率大幅提升，相關人員應該引起重視。在工作中，研究人員會遇見一些特殊數據。為保證數據上傳質量，研究人員可以借助上述網關輔助工作。在自定義服務數據網關的幫助下，研究人員將順利完成數據上傳任務。相關平臺也將因此順利完成數據接收任務。

為保證上述網關的應用質量，研究人員還應該細致研究其功能特征。經研究發現，自定義服務數據網關具有數據接收、建模等功能特征。研究人員在日常工作中，細致研究其功能特征，并借此開展模板導入、數據建模等工作，能夠為后續工作的圓滿完成打下基礎。具體表現為：在日常工作中，研究人員可以借助自定義服務數據網關的數據接收功能開展工作。在此過程中，研究人員可以借助接口、模板導入等多種方式，完成數據接收工作，其工作完成效果較為理想。在新形勢下，大數據技術被人們應用在多個領域。在物聯網科學技術應用期間，研究人員也應該借助大數據技術優勢開展工作。在此過程中，研究人員應該充分挖掘、借助數據交換、存儲等平臺優勢開展工作。在平臺幫助下，研究人員能夠直接接觸可視化操作的頁面。隨后，研究人員可以下載數據模板，并借此完成數據建模工作。在上述工作中，研究人員應該嚴格遵循網關應用規則開展工作，以充分發揮自定義服務數據網關的應用價值。目前，上述工作已經初步落實。各城市生態環境信息化工作順利開展，物聯網技術也得以有效應用。

3.4.3 從其他協議數據網關的角度展開分析

除上述網關之外，研究人員還可以借助其他協議數據網關開展工作。在國內，有多種類型的通信協議，研究人員應該基于現實需要，做好整合工作，并借助環境監測設備，做好直接接入工作，物聯網協議是當前應用較多的通信協議。研究人員應該充分借助相關協議開展工作，并在日常工作中，著重開展工況在線監控、大氣環境質量自動監控等多項工作。目前，上述工作已經順利落實。物聯網科學技術更是借此被研究人員有效地應用在生態環境信息化工作當中。

結語

總之，研究人員正視物聯網科學技術應用優勢，并將其有效地應用在當前生態環境信息化工作當中，能夠使環保工作、生態保護工作等圓滿完成。對此，研究人員應該自覺研究物聯網設備以及各式網關，并在實際工作中，聯系現實情況，合理應用不同的物聯網設備、網關輔助工作，以盡快達成理想目標。在研究人員的探索、嘗試下，上述工作已經得到有效落實，生態環境信息化工作開展質量、開展效率更是明顯提升。

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基金項目：該論文系云南省應用基礎研究計劃項目-青年項目“基于ARM，ZigBee技術的物聯網植物智能精細培育系統”，項目編號2017FD116

作者簡介：王泳鋆（1988— ），男，白族，云南昆明人，碩士，中級講師，研究方向：嵌入式開發、無線物聯網應用、軟件編程。