物联网的技术环境精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇物联网的技术环境，期待它们能激发您的灵感。

篇1

基于物联网技术的机房环境状态监测系统可以充分地满足实时监测机房设备状态和机房环境的相关要求，该监测系统主要是利用电压传感器、电流传感器和温湿度传感器等相关设备对机房内的设备开启状况、用电状况和环境状况等各种数据进行实时采集。随后利用POE技术的网络传输或者无线自组网的方式向后台服务器实时地传输数据，由系统的服务器分析处理相关的数据，并进行预警。鉴于此，本文对基于物联网技术的机房环境状态监测系统进行了分析和介绍。

【关键词】

物联网技术；机房环境；监测系统

在计算机技术不断发展的今天，很多行业都对计算机产生了越来越大的依赖性，目前在各个单位中计算机机房已经变成非常重要的核心业务组成部分。为此，必须要高度的重视机房的运行监控工作，从而能够确保计算机机房能够实现安全正常运行。现阶段，很多计算机机房仍然采用视频监控的方式进行环境监控，该方式很难自动地检测机房的供电、湿度和温度等关键的情况，一旦出现问题，无法及时有效地进行报警。为此，必须要选择一种更加安全有效的机房环境状态监测系统。

1物联网技术概述

在新一代信息技术中物联网技术属于一个非常重要的组成部分，物联网从含义上来说属于物物相连的互联网，其一共包括两个层面的意思：①互联网仍然属于物联网的基础和核心，物联网是立足于互联网的一种扩展和延伸的网络。②物联网的用户端扩展并且延伸到了很多物体和物体之间，能够实现实时的信息通信和交换。物联网的定义为：依据约定的相关协议，利用激光扫描器、全球定位系统、红外感应器、射频识别等信息传感设备连接任何物体和互联网，实时信息通信和交换，从而针对目标进行智能化的管理、监控、跟踪、定位和识别的一种网络技术。

2机房环境状态监测系统的总体设计分析

该系统主要包括两个部分，也就是后台服务程序和前段数据采集终端等。利用自带的传感器采集终端就能够对机房内的电压状况、电流状况和温湿度等进行采集，并且利用以POE技术为基础的网络总线或者无线自组网的方式向服务器传输终端采集到的各种数据，由服务器对相关数据进行处理和显示[1]。后台服务程序的主要作用就是分析和处理采集及传输回来的数据，并且在主界面上以图表的形式显示处理后的数据，如果机房中的电流电压失常或温湿度过高的情况被采集终端监测到，这时候采集终端就会将报警信息发送到后台服务程序，然后由后台服务程序将报警信息发送给机房的管理人员，从而将报警功能完成，见图1。该系统主要采用了ZigBee技术，其与IEEE802.15.4标准相符合；其通信协议为TCP/IP；采用了以数据库技术为基础的信息管理系统，WEB页能够对信息进行实时的浏览和监控，确保管理集成化的实现；其采用了现场实时控制的方式，因此具有更高的可靠性和稳定性；具有多样化的报警方式；具有投资少、见效快的优势，在一些中小规模的机房管理中非常适用[2]。

3机房环境状态监测系统的硬件设计分析

以系统的功能为根据总体设计整个系统，同时划分好模块，该系统一共包括以下模块，也就是数据采集终端、ZigBee远程无线通信模块、ZigBee网关设备。（1）数据采集终端的主要作用就是对机房的各种数据信号进行采集，随后利用ZigBee无线网络向网关设备进行上传，由网关设备在远程服务器上的数据库中存储数据。在数据采集终端中传感器是最为主要的硬件，立足于ZigBee网络的角度进行分析，我们可以发现传感器模块属于一个RFD节点，其供电方式为两节2号电池。不同传感器的硬件设计如下：①温湿度传感器：系统的温湿度传感器具有ZigBee无线网络，能够将具有较高可靠性的无线传输提供出来，而且不需要对专用频道进行申请。②电压传感器：系统的电压传感器具有0～120%标称输入的线性测量范围，25Hz～5kHz频率频响，其在交流电压测量采样中非常适用。③浸水传感器：系统的浸水传感器具有DC24V的供电电压，<100ppm的误报率，20～100%RH的工作湿度，0～50℃的工作温度[3]。（2）远程无线通信模块：由单片机CC2430进行数据采集终端的无线通信和数据处理操作。系统在连接各类传感器的时候是通过无线网络的方式来实现的，而且能够以预先设定的时间间隔为根据对无线传感器节点的工作参数进行读取，并且在内存中存入采集到的相关数据。为了保证远程通信的实现，还需要扩展BigBee的通讯距离，在系统中应用了CC2591放大器芯片。图2为结合了CC2591和CC2430的远程无线通信模块框图。（3）ZigBee网关设备：作为连接有线设备和无线传感器网络两者之间的一个中转站，网关设备的最为主要的功能就是实现ZigBee网络与以太网之间的数据交换，其能够将查询命令给下级的节点，同时还可以对下层节点的数据和请求进行接收，利用串口的方式将采集到的各种数据输送到PC机中，由PC机对这些数据进行处理。ZigBee网关设备本身具有路由选择、请求仲裁以及数据融合等一系列的功能。网关设备的实现依赖于对CC2430+PC机的使用，CC2430的主要功能就是收发和转存ZigBee网络的数据。PC机的主要功能就是收发以太网数据[4]。利用RS232两者之间就能够实现交换数据的功能。现在RS-232串口在普通PC机中能够达到最高115kB的波特率，同时ZigBee也可以达到将近250kb的理论带宽，这样两者就能够具备大约在一个数量级的速率。由于该系统主要是对控制命令进行传输，因此具有相对较小的数据流量，在这种情况下就能够匹配使用两者。

4机房环境状态监测系统的软件设计分析

（1）CC2430片程序：采用无线网络专业开发系统作为CC2430片程序的开发平台，其属于一种专业的开发系统，能够使设计和开发ZigBee技术标准和IEEE802.15.4标准的无线网络技术的需求得到满足。其中具有多种ZigBee网络构建必需的软件开发和硬件开发工具，除了具有简单的开发按键之外，同时还具有传感器和液晶显示的功能。CC2430片程序主要包括一个看门狗定时器、定时器和主程序等。其中的看门狗定时器主要是对节点的工作情况进行监控，如果有必要还需要复位节点，这样就能够使系统具有较高的稳定性和可靠性。定时期的主要功能就是将传感数据定时传输到中心节点。主程序的主要功能就是发射无线数据，并且做好数据反馈后的后续处理[5]。（2）远程服务管理系统：各种采集的环境数据在经过无线传感器的网络网关的传输之后，由远程服务管理系统对其进行接收和保存，其能够查询和管理无线传感器网络的命令，而且还可以显示机房的电压湿度和温度，具有查询和分析历史传感器数据和变化趋势的功能。一旦出现超出设定阀值范围的数据，系统就会利用启动报警器和发送手机短信等方式向机房的管理员进行通知，这样机房管理员就可以利用手机笔记本电脑等移动终端设备和无线网络进行交互，从而实现对无线传感器网络的远程控制和数据的实时共享。

5结语

作为一种新兴的技术和概念，物联网本身具有非常强的优势，因此在很多行业中都得到了广泛应用。基于互联网技术的机房环境状态监测系统的应用能够使机房管理人员对当前机房内设备的运行情况、温湿度和环境进行直观的了解，还可以在机房安全运行监测系统中全面地纳入环境状况监测系统，这样机房管理人员可以将机房的安全运营情况更好地掌握住，确保机房实现安全、稳定、可靠的运行。

参考文献

[1]游定琳，焦江涛.浅析机房环境对设备运行的影响因素[J].数字技术与应用，2012（12）.

[2]谢伟，杨斌.基于物联网的机房节能测控系统设计[J].技术与市场，2011（07）.

[3]傅仁轩，肖连风.基于物联网技术的新型数据采集与监控系统设计[J].移动通信，2011（09）.

[4]行少亮，朱波.基于物联网的智能环境监测系统[J].数字技术与应用，2011（11）.

篇2

【关键词】物联网数据云存储安全防护

物联网是一种利用计算机技术、互联网技术、通信技术、传感技术等多种技术将物品与互联网连接起来，以实现信息传递、智能识别、物品管理等功能的网络。

随着云计算技术受到广泛的关注，云存储技术也得到了广泛的重视。云存储可以在一系列软件的支撑下将多种存储设备进行整合，构成海量存储空间空用户使用。利用云存储服务，物联网供应商可以达到避免自建数据存储中心，节约运营成本，提高服务质量的目的。

一、云存储技术概述

云存储技术是云计算技术的延伸，该技术通过使用多种技术手段如集群应用、网格技术、分布式文件系统等，将多种存储设备进行整合，实现不同架构存储设备的协同工作，供用户进行数据存储和业务访问等。

二、云存储安全中的关键技术分析

云存储涉及庞大的用户数据，其安全性能相对于传统存储而言更加受到重视。鉴于云存储具有多种不同于传统存储的特性，对云存储所采取的安全防护技术也不同于传统安全防护措施。下文就云存储中的数据加密存储与检索技术、密文访问控制技术等安全技术进行分析。

2.1数据加密存储与检索技术

由于数据存储在云端，故必须对数据进行加密处理，以避免出现数据的非法获取或者出现数据泄露事故。云存储中对数据的加密同时存在于数据传输过程和数据存储过程中。

常用的加密检索算法有线性搜索算法、安全索引算法、基于关键词的公钥搜索算法、排序搜索算法、全同态加密检索算法等。

线性搜索算法是指对具有如下加密存储结构的信息进行搜索。首先将明文信息加密为密文信息，然后按照关键词所对应的密文信息生成一串伪随机序列，进而由该伪随机序列和当前密文信息生成校验序列对密文信息进行加密。

安全索引算法则是利用加密秘钥生成一组逆Hash序列，同时将索引放入布隆过滤器。当用户进行检索时，所使用的逆Hash序列会生成多个陷门进而进行布隆检测，对返回的文档进行解密后所获得的数据即为所需数据。

基于关键词的公钥搜索算法则是利用公钥对存储数据进行加密，直接生成可用于搜索的密文信息。该算法适用于移动环境中的数据存储与检索需求。

排序搜索算法的实现是将数据文档的关键词的词频进行保序加密。当进行检索时，首先对含有检索关键词的密文进行检索，然后使用保序算法对密文信息进行排序，恢复明文数据。

全同态加密检索算法利用向量空间模型对存储信息和待查信息之间的相关度进行计算，按照词频频率和文档频率等指标进行统计，进而使用全同态加密算法对文档加密，同时建立索引。索引时只需要使用经过加密算法加密的明文数据即可在不回复明文信息的状态下实现。

2.2云数据访问安全控制分析

云存储的网络环境相对复杂，且受商业利益主导，云服务为保证所采取的安全机制是有效的，在不可信场景下，采用密文访问控制技术可有效消除用户对信息安全的担心。常用的密文访问控制方法有以下几种：（1）最基本的方法为数据属主将文件进行密钥加密，用户使用密钥直接访问服务器。（2）层次访问控制方法则是让用户通过用户私钥以及公开的信息表推导出被授权访问的数据密钥。（3）重加密技术主要是利用用户信息生成一个重加密秘钥，使用该密钥对已加密信息进行二次加密，生成只有指定用户才能够解密的密文数据。

三、总结

物联网的发展极大的推动了云计算和云存储的发展。云存储技术得到飞速发展的同时，其所面临的数据安全的挑战也越来越严峻，为保证用户信息安全必须采用高强度的数据保护技术。维护云存储的信息安全是云存储技术发展的基石。

参考文献

[1]石强，赵鹏远.云存储安全关键技术分析[J].河北省科学院学报，2011年9月

[2]何明，陈国华，梁文辉，赖海光，凌晨.物联网环境下云数据存储安全及隐私保护策略研究[J].计算机科学，2012，39（5）

篇3

关键词：环境监测；物联网技术；应用

改革开放以来，我国的工业化进程持续加快，社会经济得到了跨越式发展，人们的生活水平也有了显著提高。随之而来的环境污染和生态破坏却制约了可持续发展的推进，人们认识到了环境保护工作的重要性，环境监测也随之得到重视。

1物联网与环境监测

在我国，物联网最初被称为传感网，发展于2009年，现已经逐渐发展成为我国新型战略性产业之一。物联网融合了红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术，能够依照约定协议，实现物品与物品的相互连接，从而完成信息的传输和交换，以及识别、定位、跟踪、监控等功能。物联网包含了三个基本的组成部分，分别是信息的感知与控制、信息的传输以及信息的应用。信息的感知与控制主要是结合不同类型的传感器设备或者与传感器对应的控制器，实现与终端物品的直接接触；信息的传输主要是通过感知与控制，结合信息传播技术，将相应的数据信息传输到网络终端且保证信息安全；信息应用指针对经过了录入和传输，最终达到网络终端的信息进行应用，以完成对物品的直接控制[1]。据新闻报道，“2016环保物联网高峰论坛”在无锡举行。论坛以“物联网技术在环保领域的创新与应用”为议题，围绕环保物联网的政策走向分析、需求应用、大数据分析及标准制定等环节进行深度交流。在环境监测中，应用物联网技术，主要是结合相应的网络信息平台，对环境中存在的污染物进行实时动态监测。

2物联网技术在环境监测中的应用

将物联网技术应用在环境监测中，能够实现对于环境变化的动态监测，提供足够的数据信息支持，及时发现环境中污染物质的变化情况，对于环境污染的治理有着非常显著的作用。

2.1大气监测

目前在大气监测中，采用的多是固定污染源在线监测和环境空气自动监测系统的方式，配合常规的流动性监测，能够形成一套全面覆盖的监测体系。固定污染源在线监测主要是在污染源排放口设置相应的监测设备，实时监测污染物的排放情况，对排放废气中的污染物质进行实时监测。在城市中设置环境空气自动监测系统，按城市监控点位对环境空气监测子站进行布控完善，结合一些常规污染物的监测指标，完成相应的大气监测工作。通过传感器技术的合理引用，可以对大气中存在的氮氧化合物、PM2.5、PM10以及二氧化硫等物质的数据进行采集，并将采集到的数据经网络传输到监控中心，完成对于环境空气质量的自动监测和分析[2]。

2.2水质监测

水质检测需要结合相应的指标，如饮用水指标、绿化用水指标、排放指标等，以确保对水污染的有效监测。在需要监测的区域设置传感器设备，配合视频监测技术，可以构建起相对完善的感知层，结合通信网络，能够为数据的传输提供有效渠道，结合传感器位置信息以及采集到的各类数据信息，可以完成对于水质和污染源的全面监测，为水质的监管提供数据支撑。

2.3生态监测

通过对物联网技术的合理应用，对监测区域划分，确保生态监测的规范性和有序性。在分区监测中，根据实际需求，进行合理设定，布置相应的传感器，如噪声传感器、温度传感器、湿度传感器等。同时，通过数据之间的信息控制，实现单一种类数据和复合数据的有效采集与传输，强调数据传输的实时性与可靠性。

2.4海洋监测

在海洋监测中，可以借助相应的无线传感器，合理应用传感器节点的监测功能，实现对于营养盐、有机磷农药等的监测。搭配相应的无线发射装置，可以对采集到的数据信息进行实时传输。利用物联网，还可以构建相应的海洋环境智能监测系统，通过对传感器技术的合理应用，实现对于海洋环境的全面监测，保障海洋生态安全[3]。

3黄石环境监测站中的物联网现状

3.1环境空气自动站

自2005年起，黄石环境监测站按点位布局安装了环境空气自动站。截至目前，在沈家营、陈家湾、经济开发区、新下陆、铁山区、阳新县、大冶市共建立了七个环境空气子站，对二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10、温度、湿度、风向、风力大小等近十个项目进行日常监测。通过“国家空气质量联网监测管理平台”、“湖北省环境空气质量监测数据管理系统”为各级管理部门及时提供环境空气质量日报、周报、月报及各类信息简报等。

3.2大气灰霾站

在2012年建立了湖北省9个子站之一的黄石大气灰霾站，配有常规参数监测仪器、黑碳仪、浊度仪、大气重金属、挥发性有机物、激光雷达、粒径谱仪、能见度等灰霾监测专用仪器，可以监测大气中飘浮的重金属、气态污染物、颗粒物等多种污染物，达近百个项目，具有大气颗粒物（气溶胶）理化性质、光化学反应、边界层气象观测、灰霾成分分析等多项功能。

3.3污染源在线监测

我市五个城区、阳新县及大冶市共安装了147套污染源在线监测系统，涉及102家企业。其中水质污染源在线监测系统89套，大气污染源在线监测系统58套。对二氧化硫、氮氧化物、流速、烟温、含氧量、COD、氨氮、pH、废水流量等多个项目进行监测，通过“湖北污染源自动监控管理平台”及时掌握监测的各项污染源有效数据。

3.4积极的意义

通过环境空气自动监测系统、固定污染源在线监测等有效措施，实现监测数据采集、管理、存储、处理、审核、统计、分析、和异常预警等功能，为各级环境管理部门提供足够的数据支持。监测数据平台子系统互联互通正在积极的实施开展进行中，今后数据资源集中融合、开放共享，资源要素会高效流动。结语物联网技术的存在，实现了人与人、人与物以及物体之间的信息交流，在许多行业和领域中都有着广泛的应用。在环境监测工作中，引入物联网技术，可以推动环境监测模式的创新，对传统环境监测中存在的问题进行弥补，提升环境监测的实际效果。重视物联网技术的研究，不断提升物联网技术的功能，可以推动环保行业的智能化发展。

参考文献

[1]张泽伟.关于环境监测中物联网技术的应用探讨[J].科技创新与应用,2015（22）:169.

[2]阳奇.论环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保,2013（9）:94.

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引言

我国当前最基本的民生产业，会受到农产品质量的直接性影响。在我国农业不断发展的过程中首先要保障农产品数量，也应该将农业产品的质量以及品质进行改善，并且将农业产业的主要结构调整好，这样可以改善环境污染、资源严重不足、利用率低、生产效益低下等问题，才能促进农业长期健康发展。由此可知，研究农业物联网技术具有十分重要的意义。

1 农业物联网技术

1.1 产生农业物联网的背景分析

当前，在我国农业科技生产中，农业信息技术是其中十分重要的内容，现在我国农业的发展方向，主要的就是实现“农业现代化以及信息化融合”的目标，“农业物联网”实质上就是借助相关的智能传感设备对农业种植环境及操作过程进行实时监控，同时借助相关的数据采集设备中无线网络系统将各个数据向信息控制中心传送，这样可以对农作物在生长过程中所需要的各个环境条件（如：土壤温度、含水量、湿度、光照、病虫发生情况以及温度等）进行智能监测控制，并且做到及时灌溉和技术防治，也有助于达到自动检测生态新型农业种植的效果。

1.2 在农业种植环境中物联网技术的应用

在农业种植环境中物联网技术的应用，主要是体现在以下两个方面：（1）第一个方面，就是实现物联网有效监管农产品的质量安全。在应用农业物联网技术的过程中，常常会有效地应用着很多其他技术，例如：网络平台技术、物联网中间件、传感器网络、条形码、电子标识等，这样可以实现农产品生产、交易信息、储运的实时监控以及透明化，这样也更加有助于实现农产品全程的管控追溯，有效地保障农产品的质量安全。（2）实现物联网智能化管理农业种植，在种植过程中，安装智能控制的系统，这样可以实时监测整个农作物种植环境中所需参数，按照参数变化状况总结最佳生产农作物的环境条件，把握农作物生产的环境要求，在无线传感器节点应用中获取生物信息的方法，掌握更多有效地精准调控温室的科学依据[2]。

2 农业物联网种植环境监控系统设计

2.1 监控农业物联网种植环境系统的主要技术

在控制系统监控农业种植环境的过程中，会有效地应用物联网技术，其中主要的技术有两个方面：第一个方面，就是在感知层采集以及感知无线数据；第二个方面，就是借助远程智能化控制网络传输层的计算机来分析收集的数据，对作物生长过程中必需的水分、温度以及空气等进行有效的控制，这样更加有助于创造更加精准的农业种植方式[3]。

2.2 构建监控农业物联网种植环境的系统

在我国农业种植的环境中应用的关键技术就是物联网技术，这样就能够适时有效地监控种植农业作物的主要环境，其中比较重要的部分就是：感知层：采集以及感知相关的数据，达到种植农业作物环境中科学合理的光照、空气湿度、空气温度、土壤湿度，以及将实时感知自动灌溉系统的数值向ZigBee 协调器节点上进行传输；实时感知自动灌溉系统的应用主要是有效地将出现的相关数据采集，并且进行信息处理以及存储，甚至是按照下达的控制指令，有效地为客户提供的决策以及分析的主要依据，这样客户就能够随时随地借助电脑等终端进行信息数据的查询[4]。

2.3 构建监控农业种植环境的系统

在构建监控农业种植环境的系统中，最主要的两部分构建系统有构建的系统软件以及构建的系统硬件：第一部分，就是构建的系统软件，设计系统软件的主要工作就是设计ZigBee 协议栈的程序，以及设计传感器节点的程序。第二部分，就是构建的系统硬件，主要有（1）电源板，很好地连接着传感控制模块以及无线节点模块并且还可以将电源提供给系统。（2）控制以及传感模块，要有光照强度、湿度传感器，以及温度传感器。（3）无线节点模块，ZigBee 主要是应用在低功耗以及低成本的射频中，其中有传感节点以及网关协调器[5]。

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【关键词】物联网 ZigBee CC2430 B/S架构

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）06C-0184-03

近年来，被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇的物联网技术得到了快速的发展。“物联网”的概念由美国麻省理工学院自动识别中心（Auto-ID）提出，主要以无线传感器网络和射频识别技术为支撑。物联网被认为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，也被世界各国作为未来经济发展的主要增长点。

物联网可应用于智能家居、智能农业、智能交通、智能电网、智能安防、智能医疗等领域。随着近十年世界范围内的IT产业快速发展，相应的传感技术、通信技术和计算机技术也取得突飞猛进的发展。我们国家居民生活水平显著提高，对与自己息息相关的家居环境也有了新的、更高的要求。设计一种新型的家居环境智能监控系统模型，实现了对家庭温度、湿度、亮度和煤气浓度的动态监控，用户能够设置家居内相应时段不同的温度、湿度、亮度，系统会依据用户设置自动监控家居状态，满足日常生活。该系统模型比传统的使用本地智能网关控制或家居内计算机控制的智能家居模型更加便捷、实用、高效，在系统日常维护、平台移植与扩展、大数据管理等方面具有明显优势。

一、系统总体方案设计

一般认为物联网典型的技术体系结构分为感控层、网络层、应用层三大层次，本文设计的家居环境智能监控系统的整体设计方案如图1所示，整个系统结构分为三层，分别负责家居内基础信息的采集和外设控制、系统内数据信息的传递、系统数据信息的管理和系统功能应用等功能。图2为该系统的硬件结构示意图，用户家居处于感控层中，主要包括家居内环境参数采集和控制的相关传感器和设备，网络层是一个智能网关，负责数据透传，应用层是本系统服务器，负责接收和处理网络层上传的数据，向感控层发送数据，大数据存储与管理等。

二、感控层的设计与实现

家居环境智能监控系统的感控层在功能上分为两部分：一是数据采集与执行。数据采集主要是运用传感器对家庭内的温度、湿度、亮度、煤气浓度状态进行基础信息采集。执行主要是负责接收和解析系统服务器发送来的控制命令，读取或改变相应外设（如灯具、空调等家电）的工作状态。二是短距离无线通信。短距离无线通信主要用来完成像家居内这种小范围内的多个物品的信息集中与传递。由于无线短距离通信技术具有灵活安装、可移动性强等特点，使其越来越多地被应用于智能系统中。目前技术比较成熟和常用的无线短距离通信技术有：Bluetooth、ZigBee、Wi-Fi、超宽带。本设计选用了ZigBee无线通信方式，它相比其他几种通信方式具有低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量等优势。

ZigBee协议的物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定，可工作在2.4GHz、868MHz和915 MHz共3个频段上。ZigBee网络中的设备可分为协调器（Coordinator）、汇聚节点（Router）、传感器节点（EndDevice）三种负责不同功能的角色。无信息传输时，传感器节点可处于休眠状态，当有信息传输时可自动唤醒进行数据传递，多节点以接力的方式传递信息，通信效率非常高，但功耗很低。ZigBee网络拓扑结构有星型、树型和网状三种。为满足稳定性要求，本设计选用了网状拓扑结构。

根据家居环境智能监控系统内网和ZigBee技术的特点，本设计中的ZigBee无线网络主要由路由器节点和协调器节点两种节点类型组成。其中路由器节点不仅负责家居环境内相关数据（温度值、湿度值、亮度值、煤气浓度值、设备工作状态值等）的采集，还负责网络的管理与节点间的数据传输，控制外设的工作状态；协调器节点主要负责网络的建立、各路由节点的管理、数据的处理以及对外的接口。

本系统所采用的设备是搭载有TI/Chipcon公司生产的用于2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee片上系统解决方案CC2430芯片的节点，负责家居内所有信息的采集、传递和外设控制。

三、网络层的设计与实现

网络层负责数据在系统感控层和应用层之间快速、安全、可靠地传送。网络层的通信功能主要由智能网关负责，使用Socket通信方式。由于因特网的通信特点，该智能网关需要设置静态IP，同时工作于服务端和客户端两种模态下。工作在服务端模态下时，主要是接收系统服务器发送的数据（网关自动判断是否是本网关需要接收的数据，主要由通信协议中包含的IP地址决定），并将数据解析后发送至本网关连接的家居监控网络中。工作在客户端模态下时，主要是接收到感控层上传的信息后，主动连接系统服务器，将信息发送至系统服务器。

由于智能网关连接了互联网和ZigBee网络两个网络，因此为保证数据正常传递，智能网关必须能够进行ZigBee协议和TCP/IP协议之间的转换。本设计中采用协调器和网关通过串口直接连接，先由ZigBee硬件完成ZigBee协议与RS-232协议的转换，再由网关实现RS-232协议与TCP/IP协议的转换，最终实现TCP/IP协议和ZigBee协议的高效转换，智能网关工作流程如图3所示。

四、应用层的设计与实现

系统应用层是整个系统的“大脑”，主要功能是完成网关上传的数据的接收、汇总、互通、分析、决策，数据下发等功能，是整个系统的控制和决策中心。根据物联网关于应用层的定义，本设计的应用层具体包括两部分：一个是系统服务器；另一个是终端设备。系统服务器负责所有数据的接收、分析、存储、修改，根据控制算法进行决策和控制命令发送等。终端设备是电脑、智能手机等智能终端，用户可通过这些设备搭载的Web浏览器访问系统服务器的网站站点，实现系统功能的使用，而不再是传统的在终端上安装相应的软件，这就大大降低了对用户的硬件要求，增强了系统的实用性。

系统服务器由Web站点服务器、业务处理服务器、数据库服务器三部分组成，分别完成Web页面、数据接收和控制决策、数据管理等功能，如图4所示即为系统服务器的架构图，三个服务器是分别设计和独立运行的，但又是相互关联的，其中业务处理服务器与Web服务器通过数据库服务器进行连接和数据交换。

（一）Web服务器

为减轻客户端的负担，增加系统实用性，Web服务器的设计采用了目前流行的浏览器/服务器（browser/server，B/S）结构模型。B/S结构下的应用程序、逻辑处理和数据全部集中安放在Web服务器上，而用户只需要统一使用浏览器即可访问Web服务器，通过用户界面使用本系统功能。

系统采用的是Microsoft的Web服务器Internet Information Server（IIS），网站开发技术使用的是。技术具有很高的页面处理速度和运行效率，节省系统资源，完全面向对象，具有平台无关性且安全可靠，特别适合应用于页面和远程系统服务器之间数据交互比较频繁的系统。数据访问采用了与同一框架（.NET Framework ）下的技术，实现Web服务器与SQL Server 2008数据库的数据交互。确保了Web服务器能够根据用户的需求快速、准确地访问到数据库，实现数据的存储、查询、更新和删除等操作。

（二）数据库服务器

本系统的数据库服务器采用Microsoft SQL Server 2008设计，主要负责存储和管理系统内的所有数据，具体操作由Web服务器和业务处理服务器调用。数据库服务器共设置了用户信息管理模块、用户设置管理模块、室内环境状态管理模块和设备状态管理模块四个模块。数据库服务器是一个“被动”服务器，只负责数据的存储和管理，存储的数据是由业务处理服务器或Web服务器写入、删除或修改。

（三）业务处理服务器

业务处理服务器工作于服务端模式，向智能网关开放服务器端的IP和端口，时刻侦听智能网关是否有数据上传。接收数据后，会进行数据包的解析、数据类型分析、数据提取、逻辑处理和控制决策。其中的业务处理功能可分为两个部分：第一部分是将系统感控层上传来的数据或处理结果准确存储到数据库中，保障业务处理服务器程序和Web服务器程序进行合法查询；第二部分是系统轮询服务，系统能够实时不断地查询所有用户的设置信息，根据用户设置和当前家居状态进行控制决策，判断当前系统时间是否到达用户设置的某个子状态的更改时刻，如果满足条件，会根据用户设置更改和控制家庭内部的环境状态。业务处理服务器运行界面如图5所示。

在实验室条件下，经过实际测试，该系统能够智能、稳定地工作，达到预期目标，如图6所示。采用三层架构的系统模型的结构十分清晰，既可节约投资成本，又方便维护、升级和改造。此外，可将系统服务器移植到云平台（如微软Azure云平台、IBM云平台、新浪云平台等），借助云平台强大的计算和存储能力，能够在处理和储存能力、稳定性、安全性和可移植性上获得高幅提升，具有较好的应用前景。

【参考文献】

[1]高守玮，吴灿阳，杨超等. ZigBee技术实践教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2011

[2]陈彦明，王秋光.ZigBee的msstatePAN协议栈移植[J].单片机与嵌入式应用，2008，4（9）

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关键词：物联网技术；铁路；机房设备；状态；环境监测；系统

一、铁路机房设备状态和环境监测现状

随着标准接口构建的实现，多元化功能的环境监控得到了较好的开发，现在铁路机房设备状态和环境监测能够采用IP技术、EI技术等，监测信息可以通过多种技术作为载体进行传递，在很多方面已经实现实时监控，空调门锁智能控制、视频监控、语言控制等功能已经得到广泛使用。而物联网技术的出现， 为铁路机房设备状态和环境监测提供了又一次进步的阶梯，可进一步提高铁路机房设备状态和环境监测智能化水平。

二、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统方案总设计

基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测方案主要由后台应用服务和前端数据采集终端两大部分组成。

后台服务程序的主要作用是对采集终端采集到的数据进行全面分析和处理，将得到的数据制成图表，并将图表显示在监测终端。若采集终端采集到的湿度、温度数据超过规定数值或者显示的电压、电流不正常，那么采集终端会将数据通过警报方式发送到数据终端，并由后台服务程序向系统管理人员发送报警信息，实现危险报警。

采集终端主要通过温度、湿度、电流电压传感器将机房内所监测到的数据参数通过物联网传输到无线自组网传输单元，并最终到达网络总线上，将采集到的数据传到对应服务器上进行显示和处理。

三、基于物联网技术的铁路机房设备状态和环境监测系统具体设计

1.硬件系统设计

根据铁路机房设备状态和环境监测系统需求，对整个系统进行硬件设计，通常情况下，整个系统可分为四个模块，分别为数据传输模块、电源管理模块、单片机核心模块、前端处理模块。其中电源管理模块一般有两种情况：其一是使用采集器电源供电方式；其二是使用电源接入段采用分离整流方式供电，这两种方式均可以实现系统电能供应。前端处理模块主要包含有数据感知单元、电流采集、温度采集等模块。单片机核心模块主要采用的是嵌入式微处理器，该处理器作为一个时钟周期指令的方式，可大大加快单片机的处理速度，还可在一定程度上降低系统设计难度，为程序数据存储提供较为有力的保证。数据传输模块主要包含两个部分：其一是以无线为基础的无线数据传输；其二是以POE技术为基础的网络数据传输。这两种方式在系统使用过程中可以实现有效切换，保证数据传输的可靠、稳定。

2.软件系统设计

铁路机房设备状态和环境监测软件系统主要包含串口指令发送和接受、电流读取和温湿度读取、系统初始化等软件功能。系统初始化主要包括看门狗定时器初始化、温湿度数据读取端口初始化、A/D 转换初始化、定时器初始化以及串口初始化等。当系统完成了初始化之后就会处于休闲模式，当系统监测到有异常数据时，可以使系统重新进入工作状态，并根据实际情况完成对应的操作。

3.系统测试

原型设备联机调试：在硬件设备以及配套驱动完成设计和设备完成组装之后，系统通过串口与上位机进行联合调试，上位机超级终端发送指令，分别通过无线和网络的方式把测试信息传送到采集终端，采集终端获得测试指令之后，返回对应的温湿度和电流值。系统联机测试完成之后，会对现场安装的所有设备进行联合测试，并根据测试结果安排系统试运行，将得到的试运行结果和机房安全环境数据进行对比。

将物联网技术应用到铁路机房设备检测和环境监测系统中可以使技术人员实时地掌握铁路机房设备的运行状态和环境湿度，并将监测到的数据通过网络传输到安全监测系统中，使铁路机房工作人员更好掌握机房运行情况，为铁路机房安全运行打下良好基础。

参考文献：

篇7

关键字：物联网 水质环境检测系统 水质模型

1、绪言

1.1、研究背景及意义

近年来，大东湖水质状况不容乐观，除了严东湖水质为三类外，其余均为五类或劣五类。国家经过严密论证，决定进行大东湖综合整治，并拟用十二年的时间来完成“武汉市大东湖生态水网”的构建。具体包括污染控制、水网连通和生态修复三大工程，和建立监测评估研究平台，总投资158.78亿元人民币。实现东湖、外沙湖、杨春湖、严西湖、严东湖、北湖和长江的连通，以达到“引江济湖，湖湖连通”的目的。引长江水将受污染的湖水置换出来。目前这项工程只是拉开了序幕，各项具体措施尚未全部实施，从零九年开始，漫漫十二年的工期将是生态水网构建的重要过程。

在实现“武汉市大东湖生态水网”的构建的过程中，建立水质监测成为举足轻重的环节。为了在完成湖湖连通之后，预防污染现象的再次恶化，需要实时对水质状况进行监测、预警和管理，从根本上改善大东湖水体的水质。我们将使用已有的项目研究成果，对湖泊、河流的水体进行管理。并利用已有的项目，针对大东湖水系现状和水质特点，建立基于GIS的动态数据库和大东湖智慧管理系统。而要实现这样一个“大东湖水系智慧监测管理系统”，使用物联网技术，无疑为我们系统的搭建和水质监测提供了便利。

1.2、国内外研究现状以及趋势

1.2.1国外研究现状

在水环境监测方面，20 世纪80 年代初,发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统,并借助地理信息系统技术(GIS) 、遥感技术(RS) 和全球卫星定位系统技术(GPS) ,连续观察水体污染状况变化及生态环境变化,预测预报未来环境质量,有力扩大了环境监测范围以及监测数据的获取、处理、传输、应用的能力,为水环境监测动态监控区域环境质量乃至全球水生态环境质量提供了强有力的技术保障,极大促进了水环境监测的现代化发展,实现了监测的实时性、连续性和完整性。为了更好的监测水环境，各国已经开始着手将物联网技术应用到水环境检测中，各国早已开始使用的GIS技术就是物联网的前身。目前，物联网的研究主要集中在美，欧，日，韩少数等国家，最初的研发方向是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用，而随着RIFD、传感器技术、近程通讯和计算机技术的发展，近年来其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施建设等领域。如韩国环境部为全面推进RFID政策，启动了水资源污染管理系统等等。

1.2.2国内研究现状

我国水环境监测起步较晚,但经过30 年的发展,水环境监测已从单一的环境分析发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测,从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域乃至全国。一个以环境分析为基础,以物理测定主导,以生物监测、生态监测为补充的水环境监测技术体系已初步形成。同时,初步形成了具有中国特色的水环境监测技术规范、水环境监测分析方法、水环境质量标准体系和水环境质量报告制度,并逐步迈向标准化轨道。水环境监测实现了监测信息公开,环境管理政务公开,同时监测系统紧扣环境管理和社会公众的需要,且能够提高公众环保意识和提升水环境监测的地位和形象。

1.2.3研究趋势

随着科学技术的不断进步和发展，各种新的技术也不断地应用于环境监测的实际工作中。水环境监测规范鼓励各级水环境监测中心在水环境监测工作中积极采用新技术、新方法、新材料、新设备等。同时，水环境监测应基于实验室仪器设备的现状对分析方法进行选择，积极鼓励采用新的先进技术(如等效或参照采用有关国际标准等)， 以提高水环境监测技术水平。目前自动化程度的不断提高，对水环境的监测可实行水污染的动态监测。水污染动态监测是在常规水质监测的基础上发展起来的，是针对水污染特点，在时间或水质水量方面进行动态的同步监测。在监测项目、时间、频率以及监测范围方面，是根据各河道污染的主要水质指标，分河段按不同水情和污染状况，采取不同监测频率，对河道水污染进行跟踪性或监视性监测，以确定污染的影响范围与程度，便于管理部门及时采取对策。随着今后RFID，3G网络，智能传感器等硬件功能的不断完善，造价不断降低，将物联网技术扩展到更多环境监测领域，如大气监测、固体废弃物检测、海洋污染环境监测、生态环境监测等等也是可行的。

二、基于物联网的东湖水环境信息管理系统平台设计

2.1、东湖水环境信息系统总体设计

基于物联网是由感知层，连接层和只能层组成，本系统构建也由此分为三部分。感知层由各个带有3G模块水质监测传感器组成，主要监测水中PH值、浊度、水温、电导、COD等的基本参数。连接层通过已借助布点模型安排好的传感器上的3G模块将探测到的数据发到各对应分站点，分站点汇总数据再通过VPN组成的局域网传输到水质监控总站。智能层有安装有水环境综合管理系统的PC机，记录水质数据的服务器等组成，在监控总站可以汇总各湖水环境信息，根据不同的水质情况运用不同的水质模型进行分析，最终上传到高级管理部门的PC端。水质监测总站通过互联网与现有的武汉地理信息平台连接。

2.1.1系统感知层

监测点传感器是体现物联网感知能力的核心因素，水质监测基站主要负责采集水样并通过各种水质监测仪器对水样的各种参数进行监测，包括PH值、浊度、水温、电导、COD等基本参数。并且对这些基本参数数据进行缓存。按照一定时间设定通过各种通讯方式上传到中心服务器，同时可以接受中心服务器的控制，并辅助以摄像头对水面进行全面检测。（采用GPRS或者PSTN modem拨号作为备用通信通道，一旦主通讯通道发生故障不能上传数据时控制器可以通过拨号方式采用备用通讯通道上传数据，这样就可以保证数据能够及时准确地上传。）如图2.1所示，传感器节点可由水质传感器、信号采集模块、无线通信模块组成。其中水质传感器将水质参数的物理量和化学量转换成电信号。信号调理模块对采集到的电信号进行放大处理,每一个调理模块上都相应的附有一个电子标签，电子标签里面包含着各种传感器的属性信息（包括是否正常工作，是否睡眠模式，地理位置信息等等）。无线通信模块负责传感器节点与其他节点之间进行无线通信。传感器节点使用太阳能电板供电，因而低功耗设计成为主要考虑的问题。系统传感器节点在不进行数据采集时，进入睡眠模式，在睡眠模式时将供电电源关闭，这样在很大程度上节省系统的功耗，扩展了整个网络的生存周期。

图2.1感知层模块设计图

2.1.2系统连接层

由于地理条件的限制，装载3G无线传输模块的传感器将监测到的各项参数通过无线网络发送到各个分站点，已连接了互联网的分站点将信息通过互联网发送到检测中心。分站点的终端与监测中心的终端通过因特网组建VPN（虚拟私人网络）传输数据，使用VPN的优势在于成本低，有服务质量保证，即便在互联网上传输数据也能保证数据的安全性，还能通过控制访问权限进行身份识别，进一步保证数据的安全性，成为数据透明公开的基础。监测中心汇总来自各个分站点的参数后使用相应的水质数学模型进行分析，传送到上一级的管理部门。同时，水质监测中心将接收来自污水处理中心，自来水厂，重点检测企业等与水环境安全密切相关的部门的信息，在于新闻媒体等部门保持沟通，既做到水环境信息公开透明化，也能有效地保证水质监测长期有效。

此外，在传感器的布点方面，首先，传感器的布局直接影响到检测点的样本代表性。传感器布局越密，对于全方位的检测就越精确，但由此也带来了成本的上升。因此，对于传统的水质监测系统而言，一个考虑到污染源地理位置，季节时间变换，水质水流影响等的基于最低成本和最佳检测效果的传感器布局就特别重要。

基于物联网技术，我们的传感器将备有RFID电子标签， 输到水质检测中心。结合该传感器传回的此区域的水质信息，可以实现相邻传感器的数据比较，从而对传感器的检测效果进行判断，若发现两个临近的传感器的水质数据一直处于相近状态即前文所述的动态贴近法优化布点，可以考虑减掉一个传感器。若发现两个临近的传感器的水质数据相差较大，可以考虑增加。这样的设计，可以根据实际情况实时调整传感器的位置，达到检测的最佳效果。因此，传感器布局将在大东湖水系现有的布局之上运用物联网的技术对传感器的位置和合理性进行判断、调整。

图2.2系统整体架构图

2.1.3智能管理层

系统智能层分为基本智能处理功能，现场监测智能功能，拓展功能三部分。

基本智能处理功能：水质信息系统（包含水质信息查询和水质情况分析），现场数据实时反馈（也就是通过传感器实现实时监控），水质监测管理，权限管理功能。

现场智能监测功能：水环境基本情况监测，重点监测对象监测（包含各湖连通处监测，重点污染企业排污口监测，危险源监测，重点保护区域监测，如景区等）。

拓展功能：湖泊水环境评价系统，湖泊水环境影响评价系统，水环境信息网上系统，灾害反映预警数据库，智能环境决策支持。

水质监测中心应具备以下功能：在监测总站配置3G无线网络接收器，其串口与PC机连接，建立完成对网络中传输的数据监听、接收以及与数据库的连接，数据自动保存至数据库以及对数据库的管理。高层管理者的PC机可以获取最新水环境的分析数据，现场监测的人员可以通过接收彩信的方式获取信息。为各级部门及时掌握水质情况，预警灾害等提供了保障。

图2.3系统功能图

2.1.4系统特点

传统的水质监测方法要靠人工取回水样、实验室化验的老办法，对于水环境不断恶化的当今，这种方法不利于及时处理水污染。物联网作为新兴产业，其应用领域还有待开发。我们选择物联网作为研究水环境检测的媒介，正是基于物联网“感知—连接—智能”的结构特点，以此来实现智能化的水质监测。为了实现对“大东湖”水系的有效监测和快速反应，构建基于物联网的信息系统变得十分必要，由于它能智能化的搜集、处理数据，所以不仅在人力开销上能节省大笔费用，而且在也便于管理。同时，为了实现信息资源更有效地利用，合理的构建数学模型，从而进行数据挖掘，这也是其生命力所在。此外，物联网与现有的GIS相比，在空间定位上有了新的突破。相对于传统的GPS定位，RFID定位，WIFI定位等新的定位方式使得定位精确度更高，在GIS的监控体系下加入更多的主动的复杂设备动作，可使监测水环境更加智能化。

3、东湖水环境信息系统模型库

3.1水质模型

这里我们只对水温这一指标作为参考。我们暂且假设只需计算日平均水温，所以借助平均气温、湿度、风速、水汽压等气象参数计算平均热通量 ，假设实现了六湖连通，则连通后的六湖与长江看成一个河流系统，则可以应用线性化的河流温度模型来简化计算。

假设在大东湖水域里，起始水温为 ，分河段末的水温为T，使差值 足够小 。如果 较大，则分为更多的分河段，使分河段首末的温差足够小。这样在 附近展开 ：

（1）

利用关系式 和 可以得到

（2）

将（1）代入（2）可得 （3）

其中 和 都是常数。

令 ，并应用关系式 ，

代入（3）式可以得到 （4）

（4）式为一阶微分方程，可知解为：

使用初始条件 ，则可以得到：

（5）

因此可知第一小段末端的温度为 （6）

将上述过程得到的 作为第二个小河段的初始值 ，再重复第一个步骤，则可以得到第二个小河段末端的温度 。以此循环下去，则可以得到整个河段的水温分布，做出曲线图，现实变化规律，展示在监控端的显示器上，即可以直观的看到大东湖连通后的河段水温变化图。

4、总结与展望

该系统的构建将会实现对东湖水质的实时监测，并传给信息中心进行记录，以便及时采取适当的措施防止污染的扩大和加深。对东湖水质的感知对污染的监控及时有效，将取代传统的人工取水、实验室化验的模式，让对污染的治理与对污染的监控情况连成一个网络，实现对污染治理的智能感知、调度和管理。系统的运用将会大大节约以往的人力、物力，从长期的发展来看，具有可观的经济效益，符合可持续发展的要求。对各个污染点的实时监控也可以防止有些企业白天治污，晚上排污，可以迅速地确定排污点的位置，治标亦治本。物联网技术的应用也便于东湖的区域划分，对污染源的准确定位可以明确区域责任，将制度与科学相结合，打造一个美丽的东湖。我们可以展望未来，在大东湖的污染得到有效治理后，房地产与旅游业等产业的开发将会带来巨大的经济利益，美丽的大东湖水系也将成为一颗点缀在武汉的美丽明珠。

参考文献：

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[5] 杜治国， 肖德琴， 周运华， 欧阳国桢 基于无线传感器网络的水质监测系统设计

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[7]百度百科baike.省略/view/1641803.htm 2011-3-3

[8] 《水环境数学模型及其应用》 化学工业出版社 2007年1月第一版

作者简介：

篇8

关键词：环境自动监测站；物联网；集中控制

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)26-6406-04

1概述

环保工作是国家的基本国策，是科学发展观和生态文明的国民经济的命脉所在。随着国家经济的快速发展、居民生活水平的迅速提高，对环境保护工作的要求越来越高，对大气和水质监测的环境自动监测站被大量建设。环境自动监测站作为环境监测的核心环节，承担了实时监测区域大气和水环境质量的重要职责。随着环境自动监测站自动化程度的提高，少人或无人值守模式在环保系统得到大力推广，环境自动监测站设备运行管理日益受到重视，从而对环境自动监测站内运行环境和动力系统的智能化远程管理的要求也越来越高。

1.1存在的问题

环境自动监测站数量众多，地域分布广且很多地处人烟稀少的区域，这些特点给环境自动监测站运行管理带来很大不便。

1)环境自动监测站缺乏对环境和动力情况的有效管理。

目前，环境自动监测站数量众多，地域分布广且很多地处人烟稀少的区域，在防火、防水、防盗方面，主要还是依靠人员值班巡检管理，一旦发生火灾、漏水或失窃事故，不能及时报警。由于站内安装着大量精密的监测仪器，对环境温度、湿度和供电情况，有着严格的要求，一旦温度或湿度过高，需要立即开启空调。受传统管理模式的影响，不能及时了解环境自动监测站内的实时情况，导致对整体安全防范形势无法把握，不利于环境自动监测站的安全、稳定运行。

2)环境自动监测站缺乏对进出人员的管理与控制。

各环境自动监测站一般建在偏僻的地方，虽然都有巡检值守制度，但工作人员的进出情况并不能很好的监管，从而导致知道谁来过，呆了多长时间，都没有一个明确的记录，需要使用门禁系统规范科学的管理工作人员进出，并有据可查，从而确保设施的安全和正常维护。

3)报警信息不能第一时间得知

各环境自动监测站当发生非法闯入、空调漏水报警、门锁被撬等等问题时，信息不能在第一时间告知监控中心，造成不能及时发现问题，会给环境自动监测站的安全和财产带来隐患。

1.2实现目标

针对以上环境自动监测站的管理当前存在的问题，着眼于环保管理智能化的发展方向，结合当前先进的物联网ZigBee技术、传感器网络技术，将智能传感集中管理系统应用于环境自动监测站日常管理，将环境自动监测站环境、动力、设备状态等信息统一监控起来，有效解决环境自动监测站存在的弊端，消除环境自动监测站在资产安全和信息管理上的盲区。

2关键技术

2.1 Zigbee技术

作为物联网感知层自组网络系统，Zigbee技术在无线数据传输方面有着重要的作用。它是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。它工作在2.4Hz的ISM频段上，传输速率为20~250 kbps，传输距离为100米到1200米不等。

Zigbee主要适合于工业控制、传感和远程控制领域。它在数千个微小的传感器之间相互协调，实现通信。Zigbee技术的通讯数据速率以及灵活通信范围的特点决定了它适合于承载工业数据通讯的业务。Zigbee具有低复杂度、低功耗、低成本的特点，这些特点使得其在工业监控、传感器网络、安全系统等领域有很大的发展空间。

2.2传感器网络技术

传感器网络技术是当前在国际上备受关注的多学科高度交叉，知识高度集成的前沿热点研究领域它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及通信技术、分布式信息处理技术等。能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测，感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过有线或无线的方式传输，并以多种网络方式传送到用户终端，从而实现人与人、人与物、物与物的全面互联。典型的传感器网络的系统结构包括：分布式传感器节点、互联网或移动通信网和用户软件接口等。其中，传感器网络节点的基本组成包括：数据采集单元，由传感器和协议转换器组成，并部署在被感知对象内。数据处理单元，主要是具有嵌入式操作系统的监控主机。数据传输单元，由内嵌在嵌入式监控主机内部的有线或无线通信模块组成。

3系统方案概述

环境自动监测站智能传感集中管理系统主要包括现场端系统和中心平台两大方面。针对环境自动监测站日常管理需求，利用传感器网络技术，整合安全防范、消防报警、环境监测、动力监测、视频监控、门禁、远程控制等单元，实现对环境自动监测站的人员入侵、火警、漏水、温度等环境情况与供电动力系统等环境自动监测站设备的运行状态的实时监控与历史数据记录，为环境自动监测站设备等资产安全提供有力保障、为环境自动监测站设备提供适宜的运行环境。同时，能在各单元间实现远程联动控制，实现各系统的合理、稳定对接，使得各个单元协同操作成为可能，并将环境自动监测站现场现场设备监测数据与环境数据接入中心端，为环境自动监测站远程监控提供统一、高效、智能的管理平台。

图1环境自动监测站智能传感集中管理系统组成框图

3.1现场端系统

现场根据传感器技术特点，采用模拟信号、开关信号、数字信号进行数据采集，并以总线的方式进行数据传输到嵌入式主机，进行数据处理。对于部分不能直接布线连接传感器的区域（如室外），采用传感器与Zigbee模块相结合，自组网无线网络，将监测数据实时传送回中心端，使系统具有灵活的组网模式。

现场端系统部分以智能传感集中管理系统嵌入式主机为汇集点，实现了将环境自动监测站室内温度、湿度情况进行统一实时监测，并在空调与门窗附近的地面安装漏水监测模块，判断是否温度过高、是否漏水，为环境自动监测站设备提供适宜的运行环境、为环境自动监测站设备等资产安全提供有力保障。通过远程控制部分实现开启环境自动监测站内的空调，并调至指定温度与模式。根据环境自动监测站实际需求，将环境自动监测站外的射灯有机的与智能传感集中管理系统结合起来，成为它的一个重要控制单元，实现远程开启、关闭灯光，降低管理人员工作量，提高了工作效率。此外，由于环境自动监测站众多，通过安装门禁监控系统控制，使用授权开门卡，避免了传统巡视需携带大量钥匙开门，解决了人为疏忽、钥匙的丢失、被盗和复制等传统保安防范存在的问题，保障环境自动监测站资产安全。

3.2中心平台软件

环境自动监测站智能传感集中管理系统软件作为中心平台控制核心，借助环保网络，通过WEB的方式在环保网络内按照身份权限登录，实现对环境自动监测站设备的监测状态，室内温度、湿度、漏水等环境情况，站内门禁出入人员、时间记录等数据进行查询、统计、分析，并支持对环境自动监测站内门禁、空调等设备的远程控制，当有需要时可完成远程开门等动作。变智能传感集中管理系统可在中心平台可根据昼夜长短使用情景模式，设定远程自动灯光开启、关闭时间。除此之外，通过网络还可以实现地区所辖环境自动监测站的统一管理，通过添加设置将各地的环境自动监测站多站点联网监控。

中心平台监控软件采用上运行的模块主要包含数据收集整理模块、监测设备控制模块、数据入库模块、统计分析模块、告警模块。软件采用B/S构架模块化设计，部署方便，操作简便，还可根据环保行业自身管理需求和监控现状进行定制。

在中心平台基础之上，支持手机客户端实现移动在线巡检工作，便于用户能远程查看各站位的实时监测数据、历史数据曲线、报警信息、环境信息等，并对报警情况进行在线提醒，同时满足突发事件下的现场指挥，为传统环境自动监测站管理提供多角度、立体化管理手段。

3.3 Zigbee组网

将各个传感器与Zigbee模块构成一个无线传输节点，与主机内嵌的Zigbee模块组成一个无线网络，通过这个网络可以实现数据的传递、传输以及信息交互，每一个无线节点都会生成一条通往主节点的路径。

4各子系统单元应用

4.1动力系统监控

环境自动监测站内的动力系统信息直接关系到环境自动监测站正常运行，动力系统监测包括环境自动监测站的全部电源设备，如配电柜等。

通过部署智能电量检测模块，监测一级、二级交流配电柜的主回路和各分回路的各种参数如电压、电流、频率、有功功率、功率因数、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度等;监视各级开关的开关状态。显示和记录各种参数的变化曲线，并对各种报警状态进行记录和报警处理。

4.2环境系统监控

环境自动监测站内的环境量信息关系到设备的安全运行，环境系统监控包括：环境自动监测站的空调设备(商业空调或精密空调)、漏水监控、温湿度监控等。

4.3安全防范监控

安全防范子系统通过部署人体红外探测器等传感器与监控主机直接连接，当发生报警时，报警信息能够及时上传给监控主机，并且能联动相关设备，比如声光报警器等，并同时通知管理人员采取相应措施。

4.4消防系统监控

通过采集消防控制器或烟感探测器报警信号实时监测火灾警状态，当有火警发生，监视系统以直观的画面显示报警信息并作报警通知，采取联动消防设施并通过短信、邮件等方式报警。

4.5视频监控

智能传感集中管理系统的视频监控子系统超越硬盘录像技术，采用视频组态的概念，将各通道的图像以控件组态的方式随意插入某个界面，对于大型的监控系统而言，以电子地图的方式来集中管理各个场地的数据和图像的界面，十分方便。由于智能传感集中管理系统将动力环境监控和闭路监控合二为一，因而可以随意实现动力环境与图像的联动控制，一旦有异常事件发生，监控系统自动弹出现场图像画面，即时录像并作报警提示和处理。

4.6门禁系统监控

通过门禁控制器提供的协议或门禁管理软件对环境自动监测站人员进出的时间、位置、姓名进行监控，可手动远程控制环境自动监测站门的打开关闭，可对不同的工作人员发放不同权限的卡，通过不同权限的感应卡开启不同的门，进入不同的设备区（如为运维人员远程开关门等）。每张卡的权限可随时更改，避免丢失的卡被人利用，解决了人为疏忽、钥匙的丢失、被盗和复制等传统保

安防范存在的问题。此外，控制门的开关、门禁系统可与视频系统联动，对进出环境自动监测站的人员进行自动录像等。

4.7远程控制子系统

当环境自动监测站发生突发事件（如着火、漏水等）时，能自动解决部分问题，并通知管理者进行远程控制，在第一时间自动解决相应问题，在节约资源的同时又提高了工作效率，为固定资产安全提供有力保障。

当有人非法进入环境自动监测站时，系统将自动启动联动装置，自动打开照明系统，并向视频系统传输信号，由视频系统负责对非法入侵者进行实时拍照和录像，同时向中心站传送报警信息并进行声光报警；

由于温度过高会对环境自动监测站内的设备产生影响，会对上报的数据的准确性产生影响，此时中心站可远程进行空调系统的调节，工作模式、工作状态、温度调节等，也可以和温湿度系统进行联动，当温度高于预设值时则自动开启空调，并按预设方案进行温度和模式的修改，当温度低于预设值时则自动关闭空调；

当环境自动监测站出现浸水时，设备将和抽水泵进行联动，进行抽水作业，当水位低于预设报警值时设备将自动断开抽水泵作业。

当发生火情时，通过部署在环境自动监测站内的烟雾探测器，联动消防系统，进行第一时间灭火并向管理员发送报警信息。并按消防规范要求，联动门禁开门，保证人员逃生及火情扑救。

5结束语

环境自动监测站智能传感集中管理系统通过全方位智能化的设计，融合先进的先进的物联网ZigBee技术、传感器网络技术、计算机技术，能够将环保系统目前需要监测的各种参数通过一个统一的信息平台进行显示处理，并可随时进行WEB浏览和查看，从根本上保证环境自动监测站管理工作能够全天候、长周期运行，能够实现复杂环境的无人值守监测，实现对远程设备的分布式监控和集中式管理，并可与多种应用系统集成，把环境自动监测站的管理控制从“四遥”变成“五遥”（遥测、遥信、遥控、遥调，遥视）。该系统可帮助实现环境自动监测站的无人值守或者少人值守，从而为推动环境监测的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的信息技术保障。

参考文献：

[1]沈苏彬,范曲立,宗平.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报,2006,29(6):1-11.

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关键词：物联网技术；环境检测；应用；三层架构

随着经济的突飞猛进，我国在水质、大气、生态环境等各方面都受到了不同程度的污染，为了改善和保护我们的生活环境，就要借助各种技术来加强对生活环境的检测，从而制定更好的保护措施。物联网技术是一种信息收集、监控的网络技术，在环境检测中有着重要的作用，因此环境检测工作人员应该加强物联网技术在检测中的运用。

1 物联网技术在环境检测中的实际应用

1.1 在水质检测中的应用

物联网技术在环境检测中的应用有很多，其中在水质检测中的应用最为广泛，借助物联网技术，可以为我国的水资源保护和利用提供可靠的数据，从而帮助我们更好地保护水资源。比如，借助物联网技术来对饮用水水质检测的时候，只需要将物联传感器安放在饮用水的水源上，然后就可以对饮用水的水源地水质进行检测，从而更好地掌握饮用水的水质情况。在借助物联网技术对工业污水检测的时候，特别是对工厂的废水排放检测中，需要在废水排放的河流中建立自动的水质监测站，时刻对废水的排放进行检测，然后再将废水的排放情况及时地上报，从而更好地起到检测的作用。传统的水质检测是通过取样然后进行化验，在此过程中不仅耗时较长，还要花费较多的人力物力，因此水质检测的效率降低。在借助物联网技术的帮助后，可以通过建立水质自动监测站以及相应的预警监测设备，一旦发现水质污染的情况就可以及时上报，及时解决水质污染的问题，保证我们的饮用水质量。

1.2 在大气检测中的应用

物联网技术也可以应用在大气检测中，通过物联网传感器来对大气中的污染物进行检测，然后再将检测数据及时地传递上报，从而帮助环境检测员及时地掌握大气污染的情况，保护我们的环境。在借助物联网技术来对大气进行检测时，主要是对大气中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等气体的含量进行检y，一旦发现某些气体的含量超过相关的指数，就要对当地的环境进行改善，提高当地的大气质量。因此，物联网的传感器应该安装在人流较为密集的地区，这样才能准确地检测出人们生活中的大气质量。通过加强物联网技术在大气检测中的运用，不仅可以有效地加强我们对大气质量的掌握，还能帮助我们更好地结合大气检测结果来制定和开展大气环境保护措施，保护好我们的生存环境。

1.3 在海洋检测中的应用

海洋面积占到地球面积的百分之七十，因此海洋的环境质量对于我们的生活有着重要的影响，所以我们要加强对海洋环境的检测，保护好海洋环境，从而更好地保护地球环境。在进行海洋环境检测的时候，也可以借助物联网技术的帮助，通过结合互联网技术以及物联网传感器来对海洋的组成物质进行分析。比如，我们可以借助海洋区域的无线传感器的帮助来对海洋中的营养盐含量进行信息收集，然后通过互联网技术来对所采集到的信息进行传输，及时地将海洋环境检测数据进行上报。借助物联网技术进行海洋环境检测，主要是加强不同海洋区域的传感器之间的连接，还要掌握好传感器安装的高度，更好地保证检测数据的可靠性，为环境检测员提供更加精准的海洋环境数据。

1.4 在重金属污染检测中的应用

随着我国工业的发展，我国的重金属污染问题越来越突出，对我们生活的影响也越来越明显，因此为了加强对重金属污染问题的控制，我们可以加强物联网技术在重金属污染检测中的应用。重金属污染与其他环境污染最大的区别就是重金属污染持续的时间较长，一旦发生了重金属污染就很难进行根本上的消除，因此一定要做好对重金属污染检测的工作，避免重金属污染的发生。环境检测工作人员可以借助物联网技术的帮助来对重金属污染地区记性样本的采集和化验，并且及时地将化验结果传输到污染地区，进而及时地制定解决措施，降低重金属污染对我们的影响。

1.5 在生态环境检测中的应用

物联网技术在环境检测中除了可以应用在水质检测、大气检测、海洋检测、重金属检测，还可以运用在生态环境检测中。特别是随着物联网技术在环境检测中的应用，针对于生态环境检测的物联网技术也逐渐成熟。针对于生态环境的物联网检测技术主要有视频监控技术，通过视频监控技术可以帮助工作人员及时准确地掌握动物的生产情况，从而更好地制定相应的环境保护措施。除此之外，工作人员还可以借助物联网技术来对沙漠的绿色植物的种植情况进行研究和分析，从而更好地制定沙漠植被保护措施。

2 物联网技术在环境检测中的三层架构分析

2.1 感知层

物联网技术三层架构包括有感知层、网络层和应用层。感知层是物联网技术的最基本架构，是物联网技术的基础，因为物联网是通过感知层来获取相应的信息。感知层中的关键技术有很多，比如有二维码、识读器等，要实现智能化的感知层，就要加强智能卡、RFID等技术在感知层中的应用，通过这些技术，让环境检测传感器在收集到数据的同时能够将数据进行处理以及输送，从而大大地提高环境检测信息处理和传输的效率。由于各种原因，感知层的技术在使用过程中会出现较大的功能损耗，因此为了更好地提高物联网技术在环境检测中的运用，工作人员就要努力研究和解决感知层中的功能损耗问题，降低物联网技术在环境检测中的投入成本。

2.2 网络层

网络层是物联网技术最为重要的架构，因为网络层在物联网技术中起着信息传递的作用，也被比喻成物联网技术的神经中枢。网络层的主要作用是进行信息的传递，包括信息中心、智能处理中心、网络管理中心等等。通过网络层中的各种技术之间的协作，可以让人与人、人与物以及物与物之间的沟通更加简单和智能化。网络层中的信息传输方式有很多，用户可以结合自己的需求来选择不同的传输方式，从而更好地提高传输效率。网络层中主要的信息传输方式有WIFI、CDMA、GPRS、3G、ADSL等等。随着物联网技术在环境检测中的应用，工作人员应该加强对网络层技术的研究，降低技术的复杂性，提高信息传递的效率。

2.3 应用层

应用层是物联网技术的第三个架构，主要是对信息进行处理和应用，应用层借助各种技术的帮助对收集的数据进行分析处理，然后为用户提供其所需的数据，降低筛选信息的时间。通过物联网技术，工作人员可以收集到海量的环境检测信息，借助应用层技术的帮助，筛选出自己想要的内容，进一步对环境进行检测，提高环境检测结果的可靠性。在应用层中，可以分成四个组成部分，分别是数据中心、支撑平台、环保业务以及门户应用。不同组成部分的功能作用是不一样的，比如数据中心是对数据体系进行设计，支撑平台主要是为数据的运行提供相关的技术支撑，保证环境检测数据的传输，环保业务主要在数据中心和支撑平台的基础上建立相应的环境检测系统，对发生的环境污染事件及时地做出相应的对策。

综上所述，文章分别从物联网技术在环境检测中的实际运用以及物联网的检测技术进行了分析，由此可见物联网技术对我国的环境保护有着重要的作用，我们应该加强物联网技术在环境检测中的运用，加强对我国环境的监测，保护好我们的生活环境。

参考文献

[1]吴丹娜，江洪，张金梦，等.环境监测中物联网技术的应用[J].安徽农业科学，2014，10：3076-3079.

[2]黄宇.物联网技术在环境监测中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，07：62-63.

[3]赵一凡.环境监测对于物联网技术的运用[J].品牌（下半月），

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关键词：物联网技术；环境监测；应用分析

物联网技术的应用及发展，大大推进了环保监测信息化的进程。物联网作为一种相对新兴的技术，是符合社会发展的潮流的，在环境监测中具有其它事物不可替代的作用，是政府及其相关部门必须大力支持和鼓励的，特别是在当今环境问题更加突出的摆在人们面前的背景下，应该大力支持物联网技术在环保行业的技术发展，并加大投资力度，推动环保行业朝向高度信息化、网络化、智能化的方向迈进。

1 物联网的概念

物联网（The Internet of things，简称 IOT），顾名思义，为“物物相连的互联网”。物联网是在互联网基础上的发展与延伸。物联网的定义早在 1999 年由美国麻省理工学院的一位专家提出，定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。换言之，物联网就是通过信息传感系统（如 RFID、传感器等）将各种物体与互联网建立连接，从而达到智能化识别和管理的目的，实现人类生产、生活与网络的结合，使人类生产、生活更高效化、智能化、网络化，可充分利用资源，提高劳动生产率。

物联网系统分为三层：感知层、网络层及应用层。感知层指物联网系统中的传感设备，包含 RFID 标签、摄像头、GPS、传感器、识读器、终端等，作用类似于人体的表层皮肤和五官，收集身体感受到的信号，感知层主要是感知并识别物体、采集物理信息。网络层指物联网系统中的通信信号及网络中心，包括信息处理中心、智能控制中心等，其作用类似于人体的神经中枢和大脑，对信息进行传递、处理以及判断。应用层指的是物联网的实际运用方向，相当于人类社会的各行各业的分工，目前物联网被广泛应用于各行各业，通过与行业特点相结合，实现了行业网络化、智能化。

2 物联网在环境监测中的应用

物联网技术可应用于监测环境中的有毒、有害物质的浓度、排放速度以及排放量等，为环境监测部门、环境管理部门提供了动态实时信息，可做到及时发现污染并采取相应措施，使污染情况在短时间内得到有效控制。物联网技术在环境监测中的应用，前景十分广阔。

物联网技术在我国环保行业中已开始初步推行。1999年，原国家环保总局第一次在全国开始推广环境在线监控系统是物联网的最早探索和实践；2008 年开始在全国 31个省、自治区、直辖市，6 个环保督查中心和 333 个地级市部署了国控污染源在线监控系统，该系统是物联网在环保领域的规模建设和行业级实践。近年来，由国家财政投资，全国约 7000 多个重点污染企业安装了自动监测设备，通过互联网建成全国重点污染源监控系统。目前，物联网已被应用于大气监测、水质监测、生态监测、海洋监测等多个方面。

2.1 大气监测

大气常用监测方法主要有固定在线监测和流动监测，其中在线监测因其具有同步实现监测和预报的功能使其可能成为未来大气监测的主要方式。固定在线监测是在污染源排放口处安装固定在线监测设备，在监控范围内按网格形式布置特定污染物传感器。我国多个城市已建成环境空气自动监测系统，对环境空气常规监测指标进行实时监测。以武汉为例，近年来，武汉市在全市建立了 8 个监测子站，通过各种传感设备对大气环境中的二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物等因子进行数据采集，并通过网络将实时数据传输到监控中心，实现环境空气自动监测。

2.2 水质监测

水质在线监测的种类主要有饮用水监测和水质污染监测两种。在线监测在在两种监测中的方法类似，主要是在监测目的地布置各种传感器、视频监视等传感设备，形成感知层，然后经过网络层将数据传输至应用层，应用层根据传感器的位置、数据采集时间等信息综合分析监测数据组成监测体系，从而实现对于水质、水污染源的监测和综合监管。杨宏伟等人采用物联网技术，建立了基于三层网络传输结构的监测体系，在原有的中程无线传感网络技术和藻类水华预测预警模型基础上进行了改进，开发了太湖蓝藻预测预警平台，实现了蓝藻水华 3 天平均预测精度80%以上，并确保了数据的时间连续性。

2.3 生态监测

生态在线监测技术主要是将监测区域分为若干个不同的分簇，每个分簇可根据监测需要设定如噪声、湿度、温度等不同类型的传感器来采集、搜集各种类型的监测数据；搜集采集到的数据发给控制中心。该技术不仅实现对环境监测远程数据采集和传输的实时性和可靠性，且在监测区域内设置移动 Agent 节点，根据网络能耗建立实时二维定位表，选择最优路径传输数据，使得网络整体能耗较低。

2.4 海洋监测

海洋监测主要是将传感网与互联网综合运用到海洋环境监测中，通过在监测海域搭建无线传感器，利用传感器节点监测并采集营养盐、重金属有机污染物、化学耗氧量、有机磷农药等多种海洋环境参数，经无线发射装置实时传输采集数据，在数据接收端完成数据的接收与处理，从而构建一种基于物联网的海洋环境智能监测系统。每一个节点可以连接不同的传感器，而且传感器安装位置可以水下水上调整，以适应不同监测点的要求。

2.5 对重金属等污染的监控

随着各国工业化进程的加快，重金属污染也更加突出的摆在人们的面前，这种污染一般造成的影响具有持久性，不容易被消除。对它更应该实行实时的监控，由物联网发现问题或者是造成重大污染的时候可以发出预警，相关部门与工作人员可以在预警机制的提醒下进行样本的采集与整理研究，一旦发现问题应立即采取措施对重金属进行清理，并对已经造成的污染采取一定的补救措施。

3 存在问题及发展趋势

现阶段，物联网技术应用尚存在一些问题。首先，传感器、云技术等存在的技术问题。传感性的灵敏度及稳定性导致数据失实，传感器的速率低造成信息延后等，云计算技术也限制了物联网的发展。其次，技术标准统一化问题。目前，物联网三个基本层次感知层、网络层、应用层均有各自的标准化组织，但三者并不统一，导致物联网整体系统不稳定。再次，安全性问题，网络黑客、漏洞可能会造成数据泄漏、遗失等安全隐患。

随着物联网技术的不断完善，其在在环境保护方面的仍有广阔的前景，发展方向有两方面：横向和纵向。横向方面，目前物联网在环境保护方面的应用较为单一，物联网在土壤监测、噪声监测、电磁监测、化学组成、海洋生态系统等方面具有广阔的前景。纵向方面，随着物联网技术的不断完善，其在运用技术方面可更深层次的实现网络化、智能化，使得物联网系统在各个领域中配备更为齐全、完善，更大化的提高生产效率，为环境事业作出贡献。

4 结论

随着科学技术突飞猛进的发展，物联网技术应用于环保行业是信息时代不可逆转的大趋势。目前，物联网技术在环保行业的应用已初见成效，但仍处于起步阶段。物联网技术在环保行业的应用中仍存在标准化组织协调性、关键技术突破问题、安全隐患等一些亟待解决的问题。我们应该清醒的认识，任何一种技术都是一把双刃剑，除了具有积极的价值和意义，还必将存在着技术伦理、网络权力滥用、个人隐私保护等社会道德风险，值得进一步的研究和规避。

总之，对于这项新技术，我国应从政府层面大力支持物联网技术在环保行业的技术发展，并加大投资力度，推动环保行业朝向高度信息化、网络化、智能化的方向迈进。

参考文献：

[1]蒋燕敏.环境监测在环境管理中的地位和作用[J].仪器仪表与分析监测，2004（4）：44～46.

[2]杨宏伟，吴挺峰，张唯易.基于物联网技术的太湖蓝藻水华预警平台[J].计算机应用，201131（10）：2841-2843.

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【 关键词 】 流域；物联网；应用

【 Abstract 】 In order to watershed environment safety， the use of networking technology， database technology， system， construction of "ecological environment security prevention and control system， control， treatment of the combination of". Implementation of environmental management of watershed environmental safety supervision of omnibearing， no blind area of the whole area. To improve the speed， ensuring environmental safety， enhance the scientific decision-making of emergency response.

【 Keywords 】 watershed； internet of things： application

1 引言

流域环境安全是一项事关大局、事关发展、事关长远的重要工作，是环保工作的最基本内容和最底线保障。随着国家对环保工作的日益重视以及环保行业自身业务的不断发展，环保需求不断提升。由于流域环境安全事故具有突发性、危害严重性、影响广泛性和难以恢复性等特点，如何有效监管城市水环境状况、及时预防和处置城市流域环境安全事故成为环保单位面临的一个重要课题。

2 建设要求

枣庄市流域环境安全防控系统是一个基于互联网和物联网技术的软硬件结合的环保行业“防、控、治”相结合的综合应用系统平台。该系统构建了涵盖枣庄市境内水环境和污染要素的感知、传输、管理、控制于一体的流域环境安全防控物联网系统；建立了一个集水环境基础数据、水环境与污染源实时监测数据及社会、经济、人文、地理、防控等要素数据为一体的多媒体环境数据中心。在此基础上，基于三维GIS平台，集成和开发了水环境与污染源在线监控系统、区域水环境事故预警系统、灾害及演变趋势的模拟仿真系统、水环境事故应急处置与调度系统、流域环境安全防控辅助决策支持系统等。实现了流域水环境质量管理日常业务的网络化、规范化、科学化，提高了境内流域环境安全预警监控、水环境突发事件应急处置的及时性、有效性。

以流域环境安全防控框架为基础，建立重点企业三维模型，设立排污口电子闸门，对城镇污水处理厂工况在线系统联网并实施视频在线监控。系统采用先进、成熟的微软.Net平台开发，数据库采用SQL Server；系统基于二三维GIS平台开发，提供丰富的GIS展示和分析功能；系统建设内容可以概括为“一个中心，三个子系统”。

2.1 应急数据中心

应急数据中心是整个系统的基础，它立足于统一、规范的数据标准，集数据整合、数据集成、数据交换、数据管理、数据协同共享功能于一体，将各类分散的环境应急数据统一集成，提高数据的标准化水平和可用性，为环境管理者和决策者提供可靠、及时、全面的环境信息，为环境管理决策奠定坚实基础。应急数据中心包含水环境数据、风险源企业数据、应急资源、环境基础信息、系统数据等。

2.2 三大子系统

流域环境安全预防子系统：着重于平时基础性应急预防、预备工作的管理，将应急数据中心中收集审核后的风险源企业数据、水环境数据以及各类应急资源进行汇总分析，做到重大危险源底数清、等级清，并整合全市的装备、设施、物资等各类应急资源。

流域环境安全预警子系统：通过集成人工监测数据、自动监测数据、视频监控、工况分析等，形成全方位的流域环境安全预警系统，预判环境安全事件，降低环境安全事件发生概率，主要实现监测与预警的功能。

水环境应急指挥子系统：以预防工作中维护的数据为基础，结合应急车辆调度、车载视频等现场信息，类别溯源、污染物扩散模拟等提供分析数据，给应急指挥提供决策支持，便于应急资源及时有效的调度共享。系统包括事故报警、应急预案、指挥调度、类别溯源、扩散模拟、应急档案等功能。

3 专用支撑平台

二三维GIS支撑平台。专用二三维GIS平台可实现二三维一体化的GIS功能，具有丰富的二维、三维分析功能，支持多用户访问，可建立B/S架构的GIS平台。实现了二维与三维在数据模型和数据结构一体化、基于空间数据库的二维与三维数据管理、高端三维分析和建模、三维环境中直接操作二维GIS分析等方面的功能，可实时添加ArcSDE数据或与2D GIS联动。

工作流支撑平台。该平台为水环境应急数据中心的开发平台，应具有数据建模、业务可视化流程引擎、动态表单设计等多种实现工具，是企业应用开发的一个高效、强大、开放的发工具。

流域防控。基于环境安全防控系统，增加以下流域防控的软件应用功能。

河流断面管理。提供全市境内河流断面的基本信息，可基于地图定位和信息查看。

饮用水源地管理。提供全市境内饮用水源地的基本信息，可基于地图定位和信息查看。

类别溯源。当出现环境污染事故时，根据河流（水体）的流向、支干流关系、断面的上下游关系以及企业的污染物情况查找对所选断面某一污染物浓度有影响的企业。决策人员根据各个企业的生产情况，结合视频监控系统、DCS工况监控系统，可以实现对污染企业的迅速定位。

流域巡检。在高清三维地图上，根据河流走向定义飞行路线，显示河流的总体走向、河流中断面的分布情况、闸坝分布情况以及河流两岸重点污染源企业的分布情况。流域巡检能够给决策指挥人员对河流流域的整体潜在排污状况有一个宏观的把握。

水扩散模拟。发生水体污染时，根据模型及风速、风向、河流流速等参数在地图上模拟污染扩散趋势，直观的显示出污染物扩散的范围。扩散模拟包括两个层面，一方面是污染发展趋势的初步预测模拟，为应急指挥提供参考依据，另一方面是根据应急监测数据进行实况污染态势模拟，及时反映污染的现状。

4 地理数据

基础地理数据。基础地理数据主要是基础矢量数据、基础影像数据以及DEM数据，这些数据通过二三维GIS平台展示，为流域环境安全预警与突发事件应急指挥系统提供基础地图服务。

数据整理编译。数据整理编译是指对采集的各种地理数据，按照不同的方式方法对数据进行编辑运算，清楚数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。

环境GIS综合应用系统。系统作为全局性的GIS展现平台存在，基于GIS地图为全体用户提供环境及污染源的各类基础信息。系统可实现对废水、环境水等各类环境要素图层的管理，基于地图上显示各监测点的实时监测数据、视频数据，同时可提供丰富的专题图和统计分析功能。通过环境地理信息系统的应用，既可以提高环境保护日常管理的质量和效率，加快环境保护信息化进程，又可以提升环境监督管理的层次，使环境管理与规划决策更为科学、快捷与准确。

5 效益分析

5.1 经济效益

减轻政府财政压力，节省财政开支。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统的投入使用，把治污的处理推向社会化、产业化、市场化，污染治理将由政府包揽的现状转变为“谁产生谁处理”的社会化、市场化形式，大大减轻了政府的财政压力。

节省了环境污染治理费。城市环境是人们赖以生存的空间，与每个人息息相关。城市环境一旦被污染和破坏，很长时间内无法恢复。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统是一个集环境监测监控、预警响应、应急处置等于一体的完整的环境保护系统，该系统能有效的监测所有可能导致环境污染的不安全因素，防患于未燃，从而节省了大笔的环境污染治理费用。

5.2 环境效益

提高区域环境质量，避免环境的污染和破坏。污染源企业产生的废水废气等污染物如果不达标就排放，通过启动环境安全防控系统中的预警机制，可有效监测所有可能导致环境污染的不安全因素，为所管辖区域的环境安全保驾护航。

节约资源和能源。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统建设不仅能有效的应对环境突发事件，而且将为政府部门和环保机构提供强有力的决策支持，也为企业节省人力物力财力。

参考文献

[1] 任丽军，安强，韩美.山东省水环境安全问题及对策研究[J].水资源保护，2005，21（3）.

作者简介：

黄刚（1973-），男，山东枣庄人， 本科， 高级工程师；主要研究方向与关注领域：环境监测、环境监测。

徐学浩（1975-），男， 山东枣庄人，本科，工程师；主要研究方向和关注领域：信息技术、环境监测。

杨茗涵（1983-），女，山东枣庄人，本科，助理工程师；主要研究方向和关注领域：环境监测、环境监测。

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关键词：物联网；监测；LEACH路由协议；数据融合

中图分类号：S126 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）11-0012-05

设施环境信息的及时获取是进行现代化设施环境精准管理的重要基础，如何快速、准确地获取设施环境现场的各类环境数据成为目前各类设施环境研究的重点[1]。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，设施环境监控设备相继问世，但这些设备仍采用有线连接的方式，存在现场安装与布线繁琐、设备移动性差、组网复杂、成本较高、甚至有些场合难以实现等缺陷。

近年来，无线传感器技术[2]与无线通信技术迅猛发展。无线传感器技术在农作物精确种植中广泛应用，利用无线传感器技术精确采集农业现场数据信息，实现农作物的精确管理[3]。本文设计了一套基于物联网的设施环境综合参数测试系统，利用物联网技术[4]使用户操作不受空间限制，延伸和扩展到远程设施环境观测点。用户可根据精准管理和控制的需求，精确采集设施环境信息，在设施环境内组建一个可视化无线网络系统，实现集中管理。

1 系统的结构与功能

系统融合了无线传感器网络技术、GPRS技术和传感器技术等物联网技术，系统总体网络架构如图1所示。

图1 系统总体网络架构图

系统由信息采集部分（即物联网的感知层）、信息传输部分（即物联网的传输层）和监测中心部分（物联网的应用层）组成。信息采集部分应用传感器技术进行数据采集，实现设施内环境参数的检测，采用基于ZigBee的无线传感器网络技术，组建设施环境内部网络，各监测节点采集数据并通过路由节点向汇聚节点传输数据；信息传输部分采用GPRS技术进行数据传输，将数据发送到监测中心；监测中心即系统控制中心，它主要通过软件平台接收存储来自网络的数据，同时对数据进行分析处理，并将数据以图表的形式显示出来。

2 方法及实现

21 无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点由传感器模块、信号调理电路、AD转换模块、微处理器及能量供应系统组成，主要负责采集设施环境数据，并将这些数据转换为数字信号，传送给路由节点。无线传感器网络节点结构如图2所示。

图2 无线传感器网络节点结构图

微处理器选用TI公司的CC2430芯片。该芯片是一种真正的系统芯片（SoC）CMOS解决方案，这种方案能够提高系统性能并满足ZigBee为基础的24 GHz ISM波段应用，及对低成本、低功耗的要求。ZigBee技术是建立在IEEE802154国际标准上的一种自组织无线网络技术，具有近距离、低功耗、低成本等特点[5]。传感器节点的工作流程如下：传感器模块采集设施环境数据，经过信号调理电路处理和AD转换后送到微处理器，微处理器对数据进行预处理，存入存储器，同时将数据以一定的协议通过无线收发模块发送给路由节点。

22 分簇拓扑结构

系统采用分簇拓扑机制实现设施环境监测网络传感器节点的组织，采用LEACH（low energy adaptive clustering hierarchy）算法[6]。LEACH算法是一种自适应分簇拓扑算法[7]，使用自适应成簇技术和簇头节点的轮换技术。LEACH能够较好地解决能量有效问题，整个传感器网络的使用寿命可以延长15%。它将所有的节点分为若干簇，每个簇选出一个节点作为簇头，簇内其它节点作为成员。它的原理是周期性地选择簇头，把整个周期内所需要的能量负载均匀地分布给簇内每个传感器节点上，其产生的拓扑结构如图3所示。每个周期分为簇建立（Set-up Phase）和稳定数据通信（Steady-state Phase）两个阶段。簇建立阶段主要为分簇结构的形成阶段；稳定数据通信阶段主要进行数据的稳定传输。在簇建立阶段，相邻节点动态地建立簇，然后在簇内产生簇头。选举哪个节点作为簇头取决于网络中所需簇头的数目以及每个传感器节点成为簇头的次数。在稳定数据通信阶段，簇内其它节点将数据发送给簇头，簇头对传送来的数据进行预处理，然后将数据发送给汇聚节点。

23 数据传输部分设计

24 数据融合技术的应用

25 监测中心部分设计

监测中心的主要功能是对采集的数据进行整合、分析、处理和存储。监测中心由数据接收与存储单元、基于WEB的数据管理与应用单元组成。数据接收与存储单元负责监听指定端口，判断并识别数据采集终端发出的连接请求，对数据进行校验，如果通过校验则存入数据库。基于WEB的数据管理与应用单元采用ASPNET动态网页技术，通过VS2010开发工具和C#等混合语言编程，采用B/S模式设计，用户只需要登录客户端浏览器即可访问此Web应用程序。用户登录访问时，系统将读取SQL Server数据库的相关数据，实现数据的实时显示、历史查询、数据下载和数据分析等综合功能。

3 系统测试

为了验证提出的系统方案的可行性和有效性，我们进行了测试试验。将系统安装在山东农业大学园艺试验站6号温室，试验中部署有1个汇聚节点、6个路由节点和10个传感器节点，所测量的环境参数包括空气温度、空气湿度、土壤湿度、光照度、太阳辐射、CO2浓度等。传感器节点随机分布在各路由节点周围，汇聚节点通过GPRS与Internet网络相连。服务器上数据接收与存储单元接收并存储各环境参数。设置采集周期为10分钟，试验从2012年6月份开始并且仍在持续。

用户通过浏览器能对数据进行浏览与分析，尤其可通过数据库进行远程调用和在线图表分析，各种环境参数的变化及趋势非常清楚地呈现在用户面前（如图6、图7所示）。

4 结束语以物联网为基础，结合设施环境的复杂性，设计了基于物联网的设施环境综合参数测试系统，本文分别从系统的感知层、网络层、应用层进行了分析。系统采用分簇拓扑机制实现了无线传感器网络节点的组织，延长了传感器网络的寿命。同时针对设施环境结构的复杂性和特殊性，系统采用了一种适用于设施环境的多传感器自适应加权融合算法。系统经过一年连续、稳定、可靠的运行表明，其工作性能稳定、功耗低、数据传输速率快、距离远，各项指标均达到了设计要求，能较好地满足设施环境监测的要求。随着物联网的快速发展，其在设施环境中的应用会越来越广泛，对促进整个设施生产具有重要意义。

参 考 文 献：

[1] 杨玉建农业物联网综合应用模式初探：以向阳坡生态园区为例[J]山东农业科学，2013，45（3）：17-20

[2] 尚明华，黎香兰，王风云，等无线传感器网络及其在设施农业监控中的应用[J]山东农业科学，2012，44（9）：13-16

[3] Leea W S，Alchanatis V， Yang C， et al Sensing technologies for precision specialty crop production[J] Computers and Electronics in Agriculture，2010，74（1）：2-33

[4] 阎晓军，王维瑞，梁建平北京市设施农业物联网应用模式构建[J]农业工程学报，2012，28（4）：149-154

[5] 郭 斌，钱建平，张太红，等基于ZigBee的果蔬冷链配送环境信息采集系统[J]农业工程学报，2011，27（6）：208-213

[6] 孙利民，李建中，陈 渝，等无线传感器网络 [M]北京：清华大学出版社，2008

[7] Heinzelman W R， Chandrakasan A， Balakrishnan H An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks[J]IEEE Transactions on Wireless Communications，2002，1 （4）：660-670

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县级图书馆是社会公共图书事业一个重要的领域，它担负着城乡结合部的阅读服务职能，承担着面向城镇和广大农村阅读推广的重任[1]。当下，我国县级图书馆的阅读推广服务虽然已取得了一定的成绩，但很多县级图书馆均集中存在着利用率不高、推广范围狭窄、推广难度大等问题，这是摆在我国县级图书馆面前亟需解决的一个现实问题。

2015年7月4日，国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，标志着“互联网+”成为了一项重要的国家战略。全新的“互联网+”模式的出现，将深刻地促进各行各业的发展与变革，对于创新县级图书馆的阅读推广服务亦是一个难得的契机。因此，“互联网+”环境下如何更为有效地运用“互联网+”创新县级图书馆的阅读推广服务，乃是县级图书馆应当深人研究的课题。

一、县级图书馆阅读推广服务现状及所面临的困难

1.县级图书馆阅读推广服务现状

在全民免费阅读的时代背景下，我国的县级图书馆已在阅读推广方面做了大量的工作。比如有的县级图书馆在“世界读书日”等重要的节日开展读书比赛、读书讲座以及演讲比赛等多种多样的活动，有效地将阅读活动推广开来，达到了全民阅读的宣传目的；有的则举办“阅读宣传周”活动，切实开展阅读推广服务；还有一些县级图书馆设立了农村流动读书服务点，将图书送到村庄，不仅使农村读者的阅读需求得到较大程度的满足，而且壮大了农民读者群体，扩大了县级图书馆阅读推广服务的范围；更有一些县级图书馆开展了“走进农家”的阅读推广活动，有针对性地对农户进行阅读推广，并对种养大户进行个性化的知识和技能培训。从全国来看，一个庞大的从县城到乡村再到农户的阅读推广服务网络正在逐步形成，县级图书馆阅读推广服务工作成绩斐然。

尽管我国很多县级图书馆在阅读推广服务方面做了大量工作，并达到了较好的效果，但仍有不足的地方。首先是阅读推广服务的深度没有很好挖掘，工作仅仅处于浅层次；其次是阅读推广服务范围狭窄，没有形成全县范围内的阅读推广服务体系；再次是宣传推广方式落后，不少县级图书馆采用的宣传推广手段依然还停留在张贴海报等传统的方式上面，对于信息化社会的一些新技术、新手段压根儿就没有利用。

2.县级图书馆开展阅读推广服务面临的困难

2.1资金不足。众所周知，县级图书馆经费由县级财政拨款，其财政预算除了维持干部职工的工资发放外，现代化设备的购置、书籍及报刊杂志的购买等方面的经费都普遍匮乏。我国东部经济较发达地区的县级图书馆情况比较好点，但仍显得不足，除了购书、订报刊杂志所需经费比较充裕一点外，其他方面的经费也没有多大保障，比如购买电子书刊等，更没有用于开展阅读推广服务的专项经费。

2.2人才缺乏。《公共图书馆服务规范》规定：具有相关学科背景的专业技术人员应占在编人员的75% 以上[2]。但从目前的情况看，县级图书馆普遍存在专业人才缺乏的现象，干部职工大多没有取得专业技术任职资格，助理馆员都很少，更别说中、高级职称。至于学历方面，具有图书馆学专业专科或以上学历的人员也是凤毛麟角。阅读推广服务工作要科学、系统地推进，需要进行精细策划、用心筹备、科学组织及认真实施，整个活动过程都离不开具有一定专业知识的人员的参与，县级图书馆如此的人才状况，能维持正常的馆内工作已属相当不易，而要高效地开展阅读推广服务工作显然会力不从心。

2.3吸引力下降。当下，尽管我国社会经济发展取得了长足的进步，但不少县级图书馆并没有很好地发展起来，吸引力呈下降趋势[3]。如一些县级图书馆馆舍陈旧老化、破败不堪；一些县级图书馆购书经费没有列入地方财政预算，藏书数量少、质量差；大多县级图书馆用人无自主权，进来的多是关系户，素质低下，不少工作达不到专业要求；一些县级图书馆设施设备一直没有更新，服务手段比较落后，仍处于较低服务水平，与时展严重脱节。面对这样的一些落后状况，县级图书馆要想很好地开展阅读推广服务显然是困难重重。

2.4阅读意识不强。县域范围内的居民普遍阅读意识不强，没有养成利用图书馆的习惯，甚至很少利用图书馆。需要资料时，一般都是上网查找，或者到新华书店、书报亭或网上购买报刊书籍。他们大都没有认识到图书馆对他们工作、生活及生产的重要作用，不熟悉也不愿意接触图书馆，更别说良好读书风气的形成了。

二、县级图书馆利用“互联网+”创新阅读推广的策略

1.“互联网+”阅读推广的主要优势

1.1具有便捷、快速和广覆盖的优势。互联网具有使用便利、传播快速及覆?w范围广等特点，县级图书馆通过建立基于“互联网+”的阅读推广模式，充分发挥“互联网+”思维， 将使阅读推广具有便捷、快速和广覆盖的优势，从而可以更低的投入获得更大的阅读推广效果，覆盖更为广泛的读者群体。

1.2具有满足读者阅读习惯的优势。如今，数字化阅读已成为人们主要的阅读形式，县域社会亦不例外。实施“互联网+”阅读推广策略，利用互联网及信息技术优势开展阅读推广， 一系列数字化服务将有效迎合现代社会县域民众的阅读习惯，读者更加个性化的阅读需求亦将得到有效满足，从而使县级图书馆的阅读推广具有满足读者阅读习惯的优势，阅读推广效果也将更加理想。

1.3具有有效降低读者阅读成本的优势。县级图书馆实施“互联网+”阅读推广策略，通过对馆藏资源的有效整合，可为读者提供大量免费的电子书籍，节省下购买电子书籍的一些费用，从而降低读者的阅读成本。除此之外，县级图书馆实施“互联网+”阅读推广策略，还能为读者节约大量时间，当读者有阅读需求时，可以借助互联网便捷地获取县级图书馆所提供的阅读资源，不需要再到馆借阅，从而节省下往返奔波的时间成本。

2.利用“互联网+”创新阅读推广的策略

2.1牢固树立互联网思维。所谓互联网思维，就是互联网、大数据、云计算等科技平台背景下，对人们一切社会活动和由此派生的物质领域、意识领域进行重新审视的思考方式[4]。“互联网+”无所不在的本质内涵启示我们，“互联网+”环境下县级图书馆实施阅读推广必须具有互联网思维和战略。因此，县级图书馆要利用“互联网+”创新阅读推广，首先必须树立互联网思维，并把它贯彻到从技术层面到精神层面的全过程，将它作为指导县级图书馆阅读推广工作的一种方法论。

2.2打造信息化阅读推广平台。“互联网+”环境下，县级图书馆充分利用互联网技术优势，通过信息化阅读平台实施阅读推广策略，将极大地提高阅读推广活动的效果[5]。因此，县级图书馆必须打造立体化、交互式的“全渠道信息化阅读平台”，以包容手机、平板电脑及电纸书等阅读终端。如金陵图书馆在2014年推出 “I?金图”数字借阅屏来实施阅读推广，读者只要用手机下载“I?金图”APP，通过扫描二维码便可把金陵图书馆的书籍装进手机，实现随时随地阅读。与此同时，县级图书馆还应充分发挥新媒体平台作用，推动全方位的新型阅读服务，包括推送视频资源、阅读资源及交流互动，让县域读者享受全方位的新型阅读体验。如Story Tubes 在线视频竞赛项目（由美国盖尔波恩公共图书馆推出），广大读者可以通过在线视频介绍自己阅读过的图书供大家分享，以互相激发阅读兴趣，从而达到阅读推广的目的。由此可见，县级图书馆在“互联网+”环境下创新阅读推广，可以利用互联网技术，依托各种新媒体平台，推出各式各样的阅读推广项目。

2.3丰富阅读推广服务的内容。县级图书馆创新“互联网+”环境下的阅读推广，还应丰富阅读推广服务的内容，以便向县域读者提供丰富的阅读资源。但随着近几年的发展变化，目前县级图书馆在某些主题（如文、史、哲等人文方面），可以提供的资源相对较少，而娱乐性的阅读内容相对较多[6]。因此，县级图书馆要努力解决这种图书资源不平衡的问题，一方面既要扩充包括小说、诗歌、散文及报告文学等文学类的图书资源，又要扩充科技、人文、财经等类别的图书资源，以满足县域读者的不同需求；另一方面，则要尽力满足读者对图书资源的个性化需求，切实开展分众阅读工作[7]。随着社会节奏的加快，人们的阅读开始以省时、省力的零散阅读为主，因此，县级图书馆还应通过微博、微信、QQ 群等新媒体平台组织一些短小精悍的文章来丰富阅读推广的内容，以满足县域读者的阅读需求。总之，“互联网+”环境下，县级图书馆创新阅读推广工作应当充分发挥出互联网的最大优势，大力发掘阅读资源，为县域读者提供包括工作、学习、休闲在内的各种阅读推广服务。

三、“互联网+”环境下创新县级图书馆阅读推广服务应注意的问题

1.创新阅读推广不要忽略传统手段

英国情报学家麦克洛雷曾指出“没有任何一种媒介完全可以取代另一种媒介，总的情形是相互补充并逐步统一起来以解决一个特定的交流问题”[8]。新媒介尽管为县级图书馆阅读推广提供了新的、丰富的手段和途径，优势显而易见，但传统的宣传推介手段亦有许多可取之处，不应忽略。县级图书馆在“互联网+”环境下创新阅读推广，应将新媒介的技术优势与传统的阅读推广方式有机结合起来，实现优势互补，以产生事半功倍的阅读推广效果。

2.创新阅读推广要保持延续性并创出品牌

阅读推广活动的可持续性是它能否产生巨大影响力的关键。为此，“互联网+”环境下县级图书馆创新阅读推广不仅要善于运用新媒介，更要善于保持阅读推广活动的连贯性和延续性。只有当一个阅读推广项目月复一月、年复一年地持续开展，人气才能聚集起来，项目的影响力才能逐渐扩大。与此同时，创新阅读推广项目不应盲目追求数量，而应注重每个阅读推广项目的质量，要做出精品并创出品牌。当把一个阅读推广项目打造成品牌后，凭借品牌魅力与效应，将会使阅读推广如虎添翼。

3.创新阅读推广要广泛开展社会合作

阅读推广本身并不是单一方面的责任或义务，而是所有文化单位和社会各界共同的使命，因此，图书馆与其他单位联合开展阅读推广是大势所趋。在传统的阅读推广活动中，县级图书馆基本上是自弹自唱，没有与其他单位、社会机构合作。“互联网+”环境下县级图书馆创新阅读推广应转变观念，采取措施，积极加强与政府部门、企事业单位以及社会组织等的协作，变单打独斗为广泛合作，共同推进阅读推广活动的深入开展。

篇14

物联网（TheInternetofthings，IOT）是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术，物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统（GPRS）、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息，进行交换和记录，实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术，实现各种设备之间信息的交流，让使用者能够在物联网中得到需要的信息，让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性，达到人工智能化的监控，提高工作效率和生产力，弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中，例如医疗健康、道路交通、店铺监控等各种方面，也体现了物联网的智能化与实用性。

2物联网技术在环境监测中存在的问题

2.1物联网技术在环境监测管理系统中使用不完善

由于我国环境监测建立是在20世纪70年代，早期的环境监测技术是通过人工采集样品进行检测，其检验方式结果缺乏时效性，且准确度不高，需要耗费大量的工作量和成本，不利于环境监测结果的质量和准确度。现代使用物联网技术监测环境，虽然减少提高环境监测的工作量，但是由于现代环境监测管理系统中对于物联网技术使用不完善，让物联网技术监测环境的作用受到影响。在环境监测管理系统中，物联网数据管理没有制定相关的标准，让物联网信息不规范，缺失了其准确性，且由于物联网技术在环境监测管理系统的数据共享方向单一，让政府部门、相关企业的信息得不到统一和整合，让物联网技术在环境监测管理系统中的应用受到限制[2]。

2.2环境监测内容不周全

根据目前物联网技术应用与环境监测中的状况分析，由于地域和环境等因素影响，环境监测中的水质量、空气质量和污染源等方面的监控技术还处于不成熟的阶段，物联网技术应用与环境监测中的内容不够详细，所以，只能监测到物联网技术设定范围内的环境改变。而且，在范围内的环境监测，只能对于污染后续工作进行监测，不能对与环境变化的整个过程进行有效的监督，而不能提出很好的解决方案，让物联网技术在环境监测中的监督管理职能受阻。2.3环境监测范围没有明确物联网技术应用于环境监测中的信息分析显示：物联网技术在监测记录数据的结果会受气温、空气水含量和其他各种方面的影响而产生变化，使得其监测数据的准确性受到严重影响。由于我国的物联网技术尚未成熟，环境监测的范围和事项是不完整的，使得环境监测范围没有得到明确的确认，例如物联网技术目前无法对生活噪音、辐射污染和粉尘污染进行智能监测。

3物联网技术在环境监测中的发展方向

为了确保环境监测信息的时效性和准确性，要深化物联网技术在环境监测中的应用，加大对物联网技术的开发水平，扩大物联网技术在环境监测中的应用范围，加强其环境保护的作用。所以，未来物联网技术在环境监测中的发展方向是以下几点[3]：

3.1加强环境监测中的噪音监控能力

可以根据国家相关法律法规和噪音标准，制定合理、科学的噪音监控，提高物联网技术在环境检测中的噪音监控力度，扩大物联网技术的应用范围。引起噪音污染的原因有许多方面，可以根据实际情况制定相应的监测政策，提高物联网对环境检测数据的准确性，保障物联网的检测结果。比如：根据住户反映日常噪音的来源与发生的时间段，制定符合实际要求的监测方案，将噪音污染程度较高的地区统一，使用新的监控方式，对噪音污染进行物联网技术的监控，加强环境监测中的噪音监控能力。

3.2建立健全的物联网水质监测系统

可以根据物联网对水质监测的相关信息和监测地区的水质状况相结合，建立健全的物联网水质监测系统，对于检测地区的江河或其他水源的水质进行严格的监测。监测内容从常规的项目扩大到有毒物质、重金属等危害饮用者生命安全的因素，尤其是在重工业或污染严重的地区。例如，在居民饮用水源进行严格的物联网监测，并设置科学的水质标准，并提出相应的预防措施，一旦物联网监测到居民饮用水源水质出现变化，就采取有效的应对措施，防止居民饮用有毒水源。建立健全的物联网水质监测系统，能够保证环境监测中的水质监控能力，保障居民的用水安全。

3.3完善物联网监测数据共享平台

完善物联网检测信息共享，能够确保物联网监测数据的准确性，将环境监测的结果分享给更多的群众，提高群众的环保意识，让社会对于环境监测和环境保护引起更多的理解与支持，从而促进物联网技术在环境监测中的发展。而要做到这一点，首先要建立完善的物联网监测数据共享平台，让政府部门与相关企业的信息能够相统一，提高监测数据的准确性，然后需要改进物联网技术在环境监测中的应用水平，提高信息处理系统的自动化和智能化，并建立警报系统，对于超出标准的参数进行预警，从而提高环境监测的准确性和智能化。

4结束语