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物联网技术在生态环境中的应用

我国于1970年开始着手环境监测工作，受经济、技术、人力等

方面的影响，我国生态环境监测工作尚不完善，再加上时间、天气、

距离等因素的影响，我国生态环境监测的结果及效率皆不尽人意。随

着科学技术的发展，物联网技术逐渐兴起，在进行深入研究与分析之

后，我国正式将物联网技术引入生态环境监测当中，并发文增强物联

网技术的发展与应用。

1物联网技术

1.1物联网的基本概念物联网，简称IOT，是一种基于互联网并

将信息交流范围朝物与物之间联系的方向进行扩展和延伸而产生的一

种新型的信息技术。物联网的定义源于1999年的麻省理工学院的专家

们，其将物联网定义为按照相关协议，利用各种信息传感设备如射频

识别、红外感应器等，连接互联网与物体，并通过对信息进行交换和

通信的方式，从而实现物体识别、定位、跟踪、监控及管理等方面智

能化和网络化的一种新型网络技术1。总体而言，物联网就是利用传感

器，通过连接互联网和物体，从而实现物体的智能化管理。物联网技

术的使用将人类的生产和生活与互联网相互连接，再对资源进行充分

利用，提升社会劳动生产率的基础上实现了人类生产、生活的智能化、

网络化。

1.2物联网的架构物联网的架构有三层，包括感知层、网络层和

应用层。感知层主要是指物联网系统的传感设备，如RFID标签、GPS、

传感器、摄像头等。感知层就像是人类的皮肤和感官，用于与外界事

物进行接触并感知外界事物，感知层主要是用于识别并采集物体的各

类信息。网络层主要是指物联网系统的通信信号和网络中心，如网络

管理中心、监控中心、信息处理中心等。网络层就像是人类的神经中

枢和大脑，将所收集的信息传输至监控中心并进行处理。应用层主要

是指物联网系统的应用范围和方向。应用层就像是人类社的行业分工。

现物联网技术已广泛应用于各行各业，根据行业物点，不同领域在利

用物联网技术的基础上建立了具行业特色的物联网系统，物联网技术

的使用有效实现了行业发展的智能化和网络化。

2物联网技术在生态环境监测中的应用

2.1大气监测物联网技术应用于大气监测主要是对大气进行流动

监测和固定在线监测两种方法。流动监测不但可实现监测功能，同时

还可具预报功能。流动监测是未来我国物联网技术应用于大气监测的

主要方式。固定监测是指通过在排污口安装监测设备，同时在监测范

围内以网格的形式安装传感器的方式对大气进行监测的一种方法。一

旦监测范围内的大气发生了变化，相关工作人员通过网络迅速接收到

传感器所感知到的信息并对其进行分析，加快了问题解决的速度，同

时还提升了决策的科学性，为制定预防计划提供了信息依据。据了解，

现我国已有多个城市建立起了完善的空气智能监测系统，以对空气常

规指标进行实时监测，如武汉市。据统计，武汉市现已拥有8个监测

子站，监测系统利用传感设备对大气中各种气体的数据进行了采集，

包括二氧化硫、可吸入颗粒、氮氧化合物等，并将所采集的数据利用

物联网系统的网络层传输至监控中心，从而实现了对大气的实时智能

化监测2。

2.2水质监测水质监测及对水质进行评价等工作促进了水资源的

保护、管理、开发及利用等工作的顺利开展，为水资源的全面管理提

供了真实有效的数据依据。水质监测的范围相对较广，其不但包括工

业排水及已被污染的天然水，而且还包括未被污染的自然水。水质监

测工作不仅仅是观察和判断水质质量，而且还要充分了解水质当中所

含有的有毒物质。若发现水质当中所含有毒物质量超标，则应立即向

上级进行报告并及时采取防治措施。我国水质监测包括饮用水监测和

水体污染监测两方面，其中利用物联网技术进行饮用水监测主要是通

过在水源地安装传感器等设备，对居民用水水源地的水质进行实时检

测，并对每日的检测结果进行分析，以及时了解当地水质情况，为相

关管理部门制定相对应的水资源保护、管理、利用等计划提供科学的

信息依据。利用物联网技术进行水体污染监测则主要是对工业废水进

行监测，包括污染源的生产设施及污染治理的相关设施，通过采集这

些设施的相关参数，结合企业的生产工艺，以对工业企业的生产设施

的污染物排放量及污染治理设施的治理效果进行监测，从而避免重大

污染事件的发生，有效保护水质环境。

2.3生态监测物联网技术在生态监测中的使用主要是先对所要监

测的区域进行分簇划分，将要实施监测的区域划分成各个分簇，然后

再根据分簇的噪声、湿度及温度等情况以及监测需求安装相对应类型

的传感器，通过传