环保物联网

导读:第二章环保物联网的定义与内涵,2.1物联网的定义与内涵,2.1.1物联网的定义,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,“物联网就是物物相连的互联网”,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信,把任何物品与互联网相连接,2.1.2物联网基本内涵,物联网的概念是在1999年提出的,物联网的英

环保物联网

第二章 环保物联网的定义与内涵

2.1 物联网的定义与内涵

2.1.1 物联网的定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of

things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

6

2.1.2物联网基本内涵

物联网的概念是在1999年提出的,物联网的英文名: Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。[1]

物联网

博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。[2]倪光南院士认为物联网是通过各种传感技术(RFID、传感器、GPS、摄像机、激光扫描器??)、各种通讯手段(有线、无线、长距、短距??),将任何物体与互联网相连接,以实现远程监视、自动报警、控制、诊断和维护,进而

[3]

实现“管理、控制、营运”一体化的一种网络。

2.2环保物联网定义及基本内涵

2.2.1 环保物联网的定义

环保物联网是物联网技术在环保领域的智能应用,通过综合应用传感器、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,实时采集污染源、环境质量、生态等信息,构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络,推动环境信息资源高效、精准的传递,通过构建海量数据资源中心和统一的服务支撑平台,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全程智能,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。

7

2.2.2 环保物联网内涵

“环保物联网”的概念于2010年才开始流行起来。在2011年很多省市就开始建设“数字环保”项目了,其实这个“数字环保项目”就是我们所说的“环保物联网项目”。

环保物联网专业所涉及的专业包括传统的环境工程、电气工程、通信工程、自动化工程、环境监测、计算机工程、管理学等学科,是一门多学科交叉的新兴专业。

环保物联网目前在中国国内市场已经以各种形态展现出来了,比如各省环保厅建设的重点污染源监控,国家对重点河流断面的水质监测工作,各主要城市、地市空气质量自动监测系统,排污权交易工作的开展等等。

第三章 环保物联网发展概况

3.1 环保物联网网络结构及技术发展现状

面向环境保护的物联网结构。应用于环境保护的物联网主要由感层层、应用层三大部分组成。其中感知层通过传感器、智能卡、RFID电子标签识别码、摄像头等感知设备实现物体识别和环境指标、事故应急等信息的捕获、采集,以达到智能感知的目的;网络层利用无线网、移动网、固网、互联网、广电网等传输网络实现感知层采集信息的传输;应用层,主要包括面向环境保护的特定应用服

8

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。[5]

面向环境保护的物联网作为物联网在环境保护这一特定领域的应用,其技术发展与传统的物联网既有共处也有其特殊之处。按照上述面向环境保护物联网的三层网络结构,其技术发展也可从感知、传输、处理三个环节进行阐述。 (1) 感知环节:利用传感器、多跳自组织传感器网络以及其他传统信息采集装置,协作地感知、采集所覆盖区域中的环境监测信息。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) 传输环节:通过不同的接入方式将感知环节的传感器、传感器网络和其他信息采集装置获取的数据接入到基础架构统一的传输网络中。由于涉及到的感知端装置各异且数量巨大,因此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、3 G、WiFi、蓝牙、Zigbee、UWB等接入技术 (3) 处理环节:此环节面对众多的数据来源和庞大的数据量,一方面需要具有极强的数据处理能力和分发能力;另一方面需要结合特定流程和规则进行数据分析和利用。因此,将会利用数据的计算处理分析和信息分发平台技术,其中以云计算和P2P技术为代表。

3.2 环保物联网应用及产业化现状

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。

从总体上看,国外发达国家如欧美日韩等国面向环境保护物联网的发展代表了国际先进水平,其产业链已经初步形成,产业链各环节的分工较为清晰,以全球领先的跨国企业为核心,带动其产业链能力的总体提升,各产业环节初步形成了产业的相关能力。另外,由于全球运营商寻求新的增长驱动,将物联网作为新的发展契机,同时新兴的服务商也积极推动物联网的产业发展,因此环境与安全监测物联网作为整个物联网产业的重要部分,其产业链的发展也得到了强有力的推进。

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。在面向环境保护的物联网产业链的各环节中,终端侧及应用侧技术环节较为薄

9

弱,技术标准紧跟国际步伐并有一定的影响力,国内通信模块厂商发展较为成熟,中间件、软硬件集成、应用开发划分尚不清晰。现有国内面向环境保护的物联网产业链各环节合作模式比较单一,主要集中于产业联盟,运营商是产业链的主导力量,扮演集成商和服务商角色,通过产品和服务购买的形式向产业链下游渗透。

3.3 环保物联网发展面临的问题及对策 3.3.1 关键技术有待突破

由于面向环境保护的物联网应用场景的特殊性,其发展中仍面临一些关键技术的挑战,如复杂环境下传感器组网技术、能耗问题、传感器节点部署模式及策略、安全隐私问题等等,这些关键技术的解决是面向环境保护的物联网大规模推广应用的必要条件,因此努力完善面向环境保护的物联网技术体系,突破面向环境保护的物联网应用中的关键技术是目前亟待解决的问题。

由于环境问题本身的复杂性,信息种类繁多且数量巨大,需要通过环保物联网提高环境管理、决策的水平和能力,才能推动各类环境问题的有效解决。目前,很多环保部门关于物联网建设和应用的认识还有很多误区,如对物联网对环保事业的推动作用及其应用范围的认识不深入、不全面;对环保物联网的建设模式,管理、实施方法、风险规避策略方面缺乏准确的认识;同时,对系统建设后的运维模式没有清晰的思路,难以保证建设完成后系统持续可用,发挥其应有的效果。需要在正确认识我国环境保护所面临问题的基础上,深入理解环保物联网建设及应用对生态文明建设和探索环保新路径的作用、意义,思考环保物联网建设的要求和方法。

3.3.2 标准体系尚未统一

目前,面向环境保护的物联网标准无论是在国际或国内均处于初级阶段,尚未系统化。面向环境保护的物联网包括感知、网络、应用三个层面,每一个层面都会涉及到一些标准化组织,目前已经成立了很多标准化组织[5],而国际各标准组织之间对面向环境保护的物联网的研究也缺乏统一的协作,同时缺乏权威以及可遵循的标准。每个国际标准组织的研究都是针对某一方面或自己擅长的部分进行研究,国内对于面向环境保护的物联网的研究也很零散,没有系统的端到端的规划。而由于缺乏统一标准,面向环境变化的物联网应用和产业规模也都受到很大影响。因此,面对各行业间的技术和应用差异,如何做到标准的大统一,这是目前面临的较大问题。未来面向环境变化的物联网标准化问题需要在政府统一领导下,由相关部门牵头,协调其他部门共同制定和统一面向环境保护的物联网的相关标准和规范,打破行业壁垒,跨行业、部门,在标准化组织之间形成标准体系,只有这样才能促进面向环境保护的物联网的健康发展。

10

五星文库wxphp.com包含总结汇报、办公文档、专业文献、旅游景点、党团工作、工作范文、文档下载、教程攻略、人文社科、IT计算机、计划方案、经管营销以及环保物联网等内容。

本文共4页1234