物联网论文同名1729Word文档格式.docx

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专业班级网络113班

学号201110224328

日期2013年6月11日

评语：

成绩：

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目的。

物联网的原理流程如图1所示：

图1物联网原理流程图[1]

2.智慧环保的概述

2.1“智慧环保”概念的提出

2009年初，IBM提出了“智慧地球”的概念，美国总统奥巴马将“智慧地球”上升为国家战略。

“智慧地球”的核心是以一种更智慧的方法，通过利用新一代信息技术来改变政府、企业和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度，实现信息基础架构与基础设施的完美结合。

随着“智慧地球”概念的提出，在环保领域中如何充分利用各种信息通讯技术，感知、分析、整合各类环保信息，对各种需求做出智能的响应，使决策更加切合环境发展的需要，“智慧环保”概念应运而生。

[2]

2.2“智慧环保”的定义

所谓“智慧环保”，其实是在原有“数字环保”的基础上，通过借助物联网相关技术，综合把相应的感应器、全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测、射频识别等装置与技术应用或嵌入到各种环境监控对象（物体）中，同时利用数字视频技术、计算机网络技术、通信技术云计算将环保领域物联网整合起来，进行视频监控、远程监控，实时为用户采集有关环境质量、污染源、生态等信息并统计分析，实现人类社会与环境业务系统的交流，以更加人性化和便捷的方式实现环境管理和决策的“智慧”，从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业、促进生态文明建设和环保事业科学发展的目的。

2.3“智慧环保”的总体架构

智慧环保的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（图2）。

（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人技术和基础核心网络技术,包括基础NGN核心网和fTrH、3G、WIFi、蓝牙、Zighee、UWB等接人技术。

[3]

（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。

2.4物联网在“智慧环保”的具体应用

2.4.1如何进行污水处理监测

传统的污水进出水监测是依靠检测人员在入水口和出水口定时地采取样本并进行检测，这样不仅浪费人力财力，而且还不能持续地得到监测结果，无法时刻关注防止污水的动态。

但引入物联网技术后，效率就不同了。

只要在污水处理厂的入水口和出水口设置多种传感设备，便可实现对进水水质和出水水质、流速、流量等持续的监测。

同时还可以在污水处理的各个环节增加视频监控和各种传感设备及污水处理设备的自控设备，构建多个传感网节点，控制各污水处理流程中的水质。

当感知层监测到污水的污染指数超标后，会通过网络层将信息传达给应用层，而应用层会确认是否超标并计算出污染指数。

若确认超标，应用层会发出警报，指示污染区域附近装备自动喷洒相应的溶解药水，把水质控制在合理范围内。

同时加传感器的信号，密切监测污染的数据变化和去向。

2.4.2如何进行大气监测

对大气的监测一般可采用固定在线监测、流动采样监测等方式，可在污染源安装固定在线监测仪表，在监控范围内按网格形式布置相应的传感器。

这样，网络层可通过散布在各地的传感网将采集到的数据送往应用层，而应用层便可通过云计算分析空气污染指数是否超标，一旦发现严重超标，应用层就会向传感网发出自动追踪污染源指令，同时调动污染源附近的监控摄像头，将污染的情况传输给应用层并自动存储相关。

另外，物联网可实现将污染情况通知给环保执法单位、污染单位，从而可避免先污染后处理的情况。

2.4.3如何进行水质监测

对水质监测包含饮用水质监测和水质污染监测两种。

饮用水源监测是在水源地布置各种传感器、视频监视等传感设备，将水源地基本情况、水质的PH值等指标实时传至环保物联网，实现实时监测和预警；

而水质污染监测是在各单位污染排放口安装水质自动分析仪表和视频监控，对排污单位排放的污水水质中的BOD5、CODer、氨氮、流量等进行实时监控，并同步到排污单位、中央控制中心、环境执法人员的终端上，以便有效防止过度排放或重大污染事故的发生。

[4]

3.“智慧环保”面临的挑战

3.1物联网相关技术有待突破

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。

3.2安全性和可靠性有待加强

大多数情况下，“智慧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倾入，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。

3.3应用产业链不成熟

由于“智慧环保”起步不久，现阶段的环境保护物联网应用规模和领域都还比较小，还形成不了成熟的商业模式。

同时，支撑物联网的发展需要产业链各方的合作及不同行业间的合作，然而当前我国物联网产业缺乏产业主导者，导致各环节协同能力较差。

另外是产业链环节较长，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。

[5]

4.结束语

从人们越来越重视环境保护可知物联网技术在环保产业上的应用与发展是必然趋势。

一方面，物联网作为一个兴起不久的行业，符合市场的需求，具有很大的发展潜力，无论是经济效益还是社会效益都表现出良好的增长势头；

另一方面，随着人们环保意识的提升以及全球各国政府对环境保护的重视，环保产业将会呈现出爆炸式的增长。

随着外物联网技术在环保产业领域的大量应用，及其各项技术日渐成熟，直接催生了环保产业的迅速发展，而环保产业的发展又为环境保护提供了更多的解决方案，最终有利于国家的长远发展及全球的环境保护。

参考文献

[1]刘韵洁.物联网产业发展现状与未来展望[M].RFID与物联网高峰论坛.,2010.3.18.

[2]XX百科.智慧环保[EB/OL].[20.12.6.11].

[3]道客巴巴.物联网在各领域的应用[EB/OL].[2011.4.10].

[4]黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[M].信息通信技术.,2010.4.2.

[5]王晓东，李 

妍，孟 

金等.物联网在环境保护工作中的应用及研究进展.物联网技术.2012,06:

75-76