智慧环保，如何把物联网技术应用到环境

环境保护工作严峻的形式给环境监管带来更高要求。当前环保监控系统中，移动执法和污染源、河流、水质、空气质量等环境要素的控均有各自的系统，分别有不同的 *** 作步骤，系统间难以兼容、 *** 作繁杂;各系统接口的不同导致无法实现系统间的信息共享;现场执法人员无法实时掌握污染源排放情况;诸多不足给环境监控人员工作带来很大不便。在此大背景下，“智慧环保”应运而生。

一、“智慧环保”是互联网技术与环境信息化相结合的概念

智慧环保借助物联网技术的数字环保平台，将在线监测监控网络、环境应急指挥系统融合，结合物联网、云计算、多网融合等多种技术方案，通过实时采集污染源排放因子、环境质量、环境生态、环境风险、企业信息管理等信息，构建全方位、多层次、立体化、全覆盖的生态环境监测网络，构筑感知测量更透彻、互联互通更可靠、智能应用更深入的智慧环保物联网体系，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策，从而实现环境保护智慧化。

二、智慧环保建设思路

1、建设思路

结合当前环境保护工作实际需求，按照“服务需求、应用主导;统筹规划，统一标准;整合资源、协同共享”的原则，提出一种“智慧环保”项目建设思路：包括大气环境综合监测系统、水环境综合监测系统、网格化监管系统、企业信息管理系统、企业环境信用评价系统、建设项目环境管理系统、排污许可证管理系统、三同时验收系统、环境监测业务管理系统等，形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络，实现环境信息统一监管、统一应用、统筹规划、生态环境数据互联互通和开放共享，具体归纳为：

(1)一张网：建设加密监测网+网格化监管网。通过“线上千里眼、线下网格员”的综合布局实现环境监管的天罗地网，通过线上监控和线下监管联动，促进环保执法溯源明确、反应及时、处理快速、监督有效。

(2)一张图：采用多维GIS融合技术，将污染源分布、环境质量实时监控、污染趋势变化，网格员分布等在一张地图上显示出来，真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式，实现对环境质量和管理直观把控，对环保决策及监督进行有力支撑。

(3)一张表：将空气质量、水环境质量、网格化监管、企业信用评分等进行排名，有利于增强环保意识，强化各级属地责任、环保部门综合监管责任、行业部门管理责任和企业主体责任等，促进治污有效落实，从而使环境质量整体好转。

(4)一个库：将大气、噪声、固废、污染源、移动执法等不同业务信息集成于一个数据库，实现数据统一存取，信息共融共通，方便各种环境保护相关的工作应用。

(5)一个平台：通过整合原有业务系统，建立健全网格化监测监管系统及移动办公系统，促使工作程序化，规范化，提高工作效率及社会服务效能。进而实现工作过程可监控、全程可追溯、公众可监督，实现综合、动态、事前、事中、事后相结合，打造一个全方位、多层次、规范化的信息化监控平台。

2、建设模式

智慧环保基于云计算、物联网、互联网+架构，其网络架构主要包括智能感知层、网络传输层、服务层和系统应用层。智能感知层包括对水质、空气、噪声、固废、土壤、污染源核辐射、移动执法等环境要素的感知监测设备;网络传输层为以互联网为基础的高速传输网络，如移动网络、卫星网络、互联网络和自组网络等;服务层包括支撑平台和环境云数据中心，支撑全局的环境数据资源和业务应用;系统应用层提供环境在线监控平台主要的功能――水质监测、大气监测和污染源、固废、噪声、生态监测，对数据、业务进行集成，形成完整的集成系统，实现日常办公应用、环保电子政务、环境管理和监控及决策支持等功能。

智慧环保项目涉及层面较广，实际构建中需要与多个技术方沟通对接，依据“优先解决突出问题”、“避免重复建设”和“充分利用现有资源”的原则，将大气环境网格化监测、水环境监测和网格化环境监管纳入建设重点，噪声、医废、固废、放射源可后期跟进;视频追踪和可与当地公安部门的综治系统结合，实现视频信息资源共享。

3、智慧环保发展前景

智慧环保是当代信息技术发展的必然，也为新时期环境保护科学发展提供了崭新之路。通过智慧环保，使得搭建一套综合信息基础架构成为可能，从而实现对环境的有效管理。通过部署完善的感测网，运用现场实地监测的感测系统，达到环境监管与预防突发环境事件发生的效果。

智慧环保提高环境与发展的综合决策能力，对构建资源节约型、环境友好型社会，实现环境保护战略目标具有重要意义。

三、智慧环保网格化环境监管平台

搭建网格化环境监管平台，建立城市管理长效机制，深化环境监管体制改革，建立条块结合、责权利相统一的环境管理新模式，推进安全社区创建，保障城市安全稳定，打造“平安城市”，实现城市环境监管管理资源的横向共享和业务的整合，立足城市科学管理，为城市发展服务。

网格化环境监管系统采用万米单元网格管理法和环境管理部件、事件管理法相结合的方式，应用、整合多项智慧环保技术，实现环境监管管理的信息化、标准化、精细化、动态化;按照“属地管理、分级负责、无缝对接、全面覆盖、责任到人”的原则，以政府为责任主体，明确相关部门环境监管职能，建立“横向到边、纵向到底”的网格化环境综合监管平台，明确职责分工，促进管理流程再造，落实管理职能逐步，建立起发现迅速、分工明确、责任到位、处置及时、运转高效的安全管理和监督的长效机制，保证环境监管运行使用中管理问题能够及时发现、及时处理、及时解决。

网格化环境监管平台采用“三级管理、三级网络”的模式以村居为单位，以村居网格为基本单元，区县、乡镇结合，集合区县级管理，建立全区统一编码，实现区、镇街、村居三级网格管理层面信息资源共享。一级网格是全区级别，由环保局负责;二级网格是各个镇街级别的，由各个镇街环保责任人负责;三级网格是各村(社区)构成，主要是由警务助理级区域责任人负责。金鹏信息智慧环保解决方案

物联网主要技术。在物联网应用中有三项关键技术为物联网开辟出极为广阔的应用前景：

1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景，这也是为什么“物流”这个词总是与“物联网”同时出现。

3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网应用领域。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

物联网的英文名称为"The Internet of Things" ,简称：IOT。物联网是通过光学识别、射频识别技术、传感器、全球定位系统等新一代信息技术，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，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
发展物联网现在已提到国家的战略高度，它不但是信息技术发展到一定阶段的升级需要，同时也是实现国家产业结构调整，推动产业转型升级的一次重要契机。2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布，新一代信息技术、节能环保、新能源等七个产业被列为中国的战略性新兴产业，将在今后加快推进。其中物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，更是在近一年里受到政府、企业和科研机构的大力支持。广东、上海、江苏、北京、山东、四川、浙江、福建等地陆续出台省市物联网发展规划，为本地发展物联网技术与应用提供良好的发展环境和优惠政策。
物联网将是下一个万亿级的产业，据专家介绍，物联网(Internet of Things)技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID、条形码标签的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
物联网相关技术已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、旅游、军事等二十多个领域，在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及，预计将实现三万亿的总产值。为协助物联网企业把握这一历史发展机遇，促进物联网产业快速发展，提升物联网技术的应用水平，物联传媒集团联合各方资源，全力打造最高级别的物联网国际盛会。
二、展会介绍：
2011深圳国际物联网技术与应用博览会，是一个关于物联网完整产业链、RFID（无线射频识别）技术、传感网技术、短距离通讯技术、最新移动支付技术、电子标签生产解决方案、读写器开发最新技术、中间件的精确控制技术、及其物联网技术在交通、工业自动化、智能电网、智能家居、物流、防伪、人员、车辆、军事、资产管理、服饰、图书、家用智能化、城市管理、环境监测等领域的全面解决方案和成功应用展示的高级别国际盛会。
展会为中国乃至国际的物联网行业（RFID、传感器、智能识别、无线通讯）企业提供了一个涉及物联网整个行业链的厂家、供应商、经销商、应用集成商聚合、展示、交流与洽谈合作的完善平台。同时，展会也通过广泛而有影响力的宣传，邀请了大量的物联网各大应用行业的终端客户、信息化服务提供商、软件开发集成商新临现场，实现供需双方的近距离相互了解和商务合作。

应用领域 计算机应用已深入到科学、技术、社会的广阔领域，按其应用问题信息处理的形态，大体上可以分为 ：①科学计算。求取各种数学问题的数值解。②数据处理。用计算机收集、记录数据，经处理产生新的信息形式。主要包括数据的采集、转换、分组、组织、计算、排序、存储、检索等。③知识处理。用计算机进行知识的表示、利用、获取。计算机的应用几乎渗透到社会各个领域，以下是一些重要的方面：①计算机辅助设计、制造、测试（CAD／CAM／CAT）。用计算机辅助进行工程设计、产品制造、性能测试。②办公自动化：用计算机处理各种业务、商务；处理数据报表文件；进行各类办公业务的统计、分析和辅助决策。③经济管理 ：国民经济管理，公司企业经济信息管理，计划与规划，分析统计，预测，决策；物资、财务、劳资、人事等管理。④情报检索：图书资料、历史档案、科技资源、环境等信息检索自动化；建立各种信息系统。⑤自动控制：工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交通信号控制。⑥模式识别：应用计算机对一组事件或过程进行鉴别和分类，它们可以是文字、声音、图像等具体对象，也可以是状态、程度等抽象对象。

（一）加快技术研发，突破产业瓶颈。以掌握原理实现突破性技术创新为目标，把握技术发展方向，围绕应用和产业急需，明确发展重点，加强低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化传感器的研发与产业化，着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发创新，推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展。充分利用和整合现有创新资源，形成一批物联网技术研发实验室、工程中心、企业技术中心，促进应用单位与相关技术、产品和服务提供商的合作，加强协同攻关，突破产业发展瓶颈。
（二）推动应用示范，促进经济发展。对工业、农业、商贸流通、节能环保、安全生产等重要领域和交通、能源、水利等重要基础设施，围绕生产制造、商贸流通、物流配送和经营管理流程，推动物联网技术的集成应用，抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。积极利用物联网技术改造传统产业，推进精细化管理和科学决策，提升生产和运行效率，推进节能减排，保障安全生产，创新发展模式，促进产业升级。
（三）改善社会管理，提升公共服务。在公共安全、社会保障、医疗卫生、城市管理、民生服务等领域，围绕管理模式和服务模式创新，实施物联网典型应用示范工程，构建更加便捷高效和安全可靠的智能化社会管理和公共服务体系。发挥物联网技术优势，促进社会管理和公共服务信息化，扩展和延伸服务范围，提升管理和服务水平，提高人民生活质量。
（四）突出区域特色，科学有序发展。引导和督促地方根据自身条件合理确定物联网发展定位，结合科研能力、应用基础、产业园区等特点和优势，科学谋划，因地制宜，有序推进物联网发展，信息化和信息产业基础较好的地区要强化物联网技术研发、产业化及示范应用，信息化和信息产业基础较弱的地区侧重推广成熟的物联网应用。加快推进无锡国家传感网创新示范区建设。应用物联网等新一代信息技术建设智慧城市，要加强统筹、注重效果、突出特色。
（五）加强总体设计，完善标准体系。强化统筹协作，依托跨部门、跨行业的标准化协作机制，协调推进物联网标准体系建设。按照急用先立、共性先立原则，加快编码标识、接口、数据、信息安全等基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准的研究制定。推动军民融合标准化工作，开展军民通用标准研制。鼓励和支持国内机构积极参与国际标准化工作，提升自主技术标准的国际话语权。
（六）壮大核心产业，提高支撑能力。加快物联网关键核心产业发展，提升感知识别制造产业发展水平，构建完善的物联网通信网络制造及服务产业链，发展物联网应用及软件等相关产业。大力培育具有国际竞争力的物联网骨干企业，积极发展创新型中小企业，建设特色产业基地和产业园区，不断完善产业公共服务体系，形成具有较强竞争力的物联网产业集群。强化产业培育与应用示范的结合，鼓励和支持设备制造、软件开发、服务集成等企业及科研单位参与应用示范工程建设。
（七）创新商业模式，培育新兴业态。积极探索物联网产业链上下游协作共赢的新型商业模式。大力支持企业发展有利于扩大市场需求的物联网专业服务和增值服务，推进应用服务的市场化，带动服务外包产业发展，培育新兴服务产业。鼓励和支持电信运营、信息服务、系统集成等企业参与物联网应用示范工程的运营和推广。
（八）加强防护管理，保障信息安全。提高物联网信息安全管理与数据保护水平，加强信息安全技术的研发，推进信息安全保障体系建设，建立健全监督、检查和安全评估机制，有效保障物联网信息采集、传输、处理、应用等各环节的安全可控。涉及国家公共安全和基础设施的重要物联网应用，其系统解决方案、核心设备以及运营服务必须立足于安全可控。
（九）强化资源整合，促进协同共享。充分利用现有公共通信和网络基础设施开展物联网应用。促进信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同，避免形成新的信息孤岛。重视信息资源的智能分析和综合利用，避免重数据采集、轻数据处理和综合应用。加强对物联网建设项目的投资效益分析和风险评估，避免重复建设和不合理投资。

最初在1999年提出：即通过射频识别（RFID）(RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。
中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。
国际电信联盟( ITU) 发布的ITU 互联网报告，对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
在物联网应用中有三项关键技术
1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
用途范围
物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
国际电信联盟于2005年的报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现 *** 作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网在物流领域内的应用则比如：一家物流公司应用了物联网系统的货车，当装载超重时，汽车会自动告诉你超载了，并且超载多少，但空间还有剩余，告诉你轻重货怎样搭配；当搬运人员卸货时，一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”，或者说“亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”；当司机在和别人扯闲话，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！”
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

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