基于物联网技术的生态环境监测应用分析_李琪 (1).pdf

环境保护-78-基于物联网技术的生态环境监测应用分析李 琪1，相巧明2（1.浙江省衢州市江山生态环境监测站，浙江 衢州 324100；2.浙江省绍兴生态环境监测中心，浙江 绍兴 312000）摘要：伴随着社会主义国家宏观经济事业总体发展水平的逐渐提升，物联网技术形态保持着快速持续的发展态势，因而在客观上支持生态环境监测工作领域相较过往呈现出显著改变。围绕物联网技术形态，科学、恰当地引入应用环节，是现阶段我国生态环境监测工作开展过程中的关键性内容，其在保证生态环境监测工作总体实施质量和效率的基础上，发挥着直接深刻的影响作用。我国现有的生态环境监测工作实践机构，应当及时、充分地推进开展基于管理工作思想理念层面的创新提升，发挥物联网技术形态的最佳应用价值，稳步提升生态环境系统的建设发展质量，同时要结合客观实际情况，选择利用适当的措施，优化生态环境体系建设，追求获取最佳效益。文章将围绕基于物联网技术的生态环境监测应用，展开简要的阐释分析。关键词：物联网技术；生态环境监测；应用；探讨分析中图分类号：TS5 文献标志码：A DOI：10.20025/ki.CN10-1679.2023-04-26Application Analysis of Ecological Environment Monitoring Based on Internet of Things technologyLi Qi1,Xiang Qiaoming2(1.Quzhou City Jiangshan Ecological Environment Monitoring Station in Zhejiang Province,Quzhou 324100,China;2.Shaoxing Ecological Environment Monitoring Center of Zhejiang Province,Shaoxing 312000,China)Abstract:With the gradual improvement of the overall development level of macroeconomic undertakings in socialist countries,the technology form of the Internet of things has maintained a rapid and sustainable development trend,objectively supporting the fi eld of ecological environment monitoring,showing signifi cant changes compared with the past.The application of the scientifi c introduction of the Internet of Things technology.Is a key part of the current process of Chinas ecological environment monitoring,which points to the overall implementation quality and effi ciency of the ecological environmental monitoring work,and plays a direct and profound role.Chinas existing ecological environment monitoring work practice institutions should timely and fully promote the innovation and improvement of the ideological level of management work,highlight the best application value of the Internet of Things technology form,and steadily improve the quality of the construction and development of the ecological environment system.At the same time,by referring to the actual situation,Choose and use appropriate measures to optimize the construction of ecological environment system and pursue the best benefi ts.This paper will briefl y explain and analyze the application of ecological environment monitoring based on the Internet of Things technology.Key words:Internet of Things technology;ecological environment monitoring;application;discussion and analysis在科学技术持续性创新发展的历史实践背景之下，推进和开展生态环境监测工作，应当时刻保持与时俱进的思想理念，追求实现与新时代发展需求之间的相互契合。对于各层级生态环境监测工作机构而言，应当及时、全面，而又充分地将性能先进的物联网技术形态，融合嵌入到生态环境监测工作的具体实施过程中，继而积极、充分地发挥彰显物联网技术形态在生态环境管理工作进程中具备的综合性应用价值，从而保持我国当代社会的和谐、稳定的发展趋势。从生态环境监测工作领域的实际情况展开阐释，所谓物联网技术方法，就是要结合运用全球定位技术系统、红外感应器技术组件，以及激光扫描器技术组件等推进信息传感技术的应用过程，客观上能够快速而又准确地支持实现定位跟踪技术目标或者是监控管理技术目标，继而有效而又充分地改变人类群体与自然环境之间的基本关系。1物联网技术与生态环境的概念1.1物联网技术的概念现代生态环境体系具备着显著而又鲜明的复杂性特征、多样性特征和丰富性特征，为了在现代生态环境监测工作开展过 第一作者简介：李琪（1986-），女，硕士，工程师，研究方向：环境治理，环境监测及质量控制.环境保护-79-程中持续提升环境监测工作的总体质量和总体效率，监测工作者必须结合运用种类多样的先进科学技术方法。在生态环境监测工作的具体开展过程中，监测人员通常可以考虑针对物联网技术形态，广泛、充分地将其引入生态环境监测的应用环节。物联网技术形态在发展过程中，是以信息科学技术方法作为基础支撑条件，其能够充分发挥并彰显信息交换技术的作用，助推物联网技术体系与各类物品信息要素之间的相互联结过程，继而同时支持实现基于定位环节、识别环节、管理环节的智能化发展目标1。在结合运用物联网技术形态条件下，其能够支持实现针对上述联结过程的拓展环节，并推进完成数据通信技术流程与数据交换技术流程。在引入融合运用物联网技术形态条件下，该技术有助于确保各类用户在相对短暂的时间之内，找寻并获取到自身需求的各类数据信息，继而确保信息交流活动的总体推进效率，从而使生态环境监测工作的整体效率取得显著提升。1.2生态环境的概念内涵所谓生态环境，通常指涉的是综合归纳人类群体生产实践过程与生活实践过程具体施加的影响效果的自然作用。在常规情形下，人类群体开展的一切形式的实践活动，都需要以特定化的自然生态环境作为背景，而在客观上自然生态环境体系发生的变化，往往比较容易对人类群体开展的生产生活实践活动施加影响和改变的作用2。而想要从根本上剔除或者是摆脱自然生态环境体系对人类群体生产生活实践过程施加的限制性作用或者是影响作用，相关工作人员必须要积极采取措施强化自然生态环境体系的保护进程，构建并形成优质良好的历史发展背景环境，助推人们提升基础生活环境质量水平，增加各项生产生活实践进程中的经济收益。在现代化生态环境监测工作开展过程中，围绕物联网技术形态的引入运用环节，具备充分的必要性和可行性。从生态环境监测工作的完整实施过程展开阐释分析，其通常可以被具体划分成调查研究工作环节、样品采集工作环节，以及数据分析工作环节等。在生态环境监测工作的具体推进过程中，有类型多样的非确定性因素，均能对实际获取的监测结果施加影响及改变作用，客观上无法保证生态环境监测工作的总体质量。从生态环境监测工作领域已经获取的相关经验可以知晓，实际工作当中，选择运用的监测技术设备或者是监测技术方法，均能对实际获取的监测结果质量施加影响及改变作用，且在当前历史发展阶段，生态环境监测工作领域遵循的指导标准，相较过往呈现出更加鲜明的现代化特征，这代表传统的生态环境监测技术方法已然无法实现与现代化生态环境监测工作指导标准的相互契合，应当切实采取措施，加快生态环境监测工作领域的创新、探索进程。面对新时代的实际情况，监测部门必须调整、提升环境监测技术方法与物联网技术方法的相互融合过程的推进速度，全面、准确地收集获取到与具体生态环境监测对象相关联的各类数据信息，针对环境监测对象开展分析与优化。生态环境监测工作领域发生的改变过程，与数据信息差异化特征具备高度相关性，因此，必须充分发挥显物联网技术方法在生态环境监测工作过程中的数据信息资源收集、获取作用。2基于物联网技术的生态环境监测系统设计方案2.1总体设计思路最近几年，我国政府相关职能部门始终保持着针对生态环境保护问题的高度、充分重视，致力于积极、规范地推进生态环境监测工作的开展。在物联网技术形态与生态环境监测工作相互结合的条件下，其有助于提升环境监测工作的总体实施效果，从而改良生态环境质量。基于WSN技术体系的生态环境监测技术系统，其基本组成结构中包含上位机监测技术单元、ZigBee智能网关，以及传感器技术单元，其整体结构示意图参见图1。图1基于WSN技术体系的生态环境监测技术系统总体结构示意图ZigBee的各终端节点技术位置均与对应的传感器技术组件构成相互连接关系，客观上在传感器技术组件完成相关数据信息的采集获取技术环节之后，借由ZigBee自组网络技术系统中包含的一个路由器技术组件，或者是若干个路由器技术组件推进完成针对已采集数据信息的转发技术操作环节，继而将数据信息传输呈递到协调器技术组件网关节点技术位置。网关节点技术位置借由运用串口技术结构，将数据存储在本地计算机设备终端之中，并且同时运用5G网络技术模块，将数据信息借助于固定化的互联网协议地址字符串（IP地址字符串）发送呈递到远端服务器技术设备内部3。上位机设备单元借由对网络技术系统的运用，能够随时完成针对特定化数据信息的查询技术操作环节，其还能实时动态地完成针对数据信息的显示技术过程与分析技术过程，而对于系统的各类用户而言，其可以借由对智能手机设备终端的运用，在开展数据库连接操作基础上，实时动态地查看相关数据信息，继而实现针对自然生态环境的实时动态监测技术目标。2.2硬件设计2.2.1 基于WSN的数据采集网络拓扑技术结构设计思路在Z-Stack协议栈的建构形成过程中，应当将IEEE 802.15.4标准协议作为基础支撑条件，且明确、清晰地界定了与协议相对应的物理层结构组成部分（PHY结构组成部分）和媒体访问控制层结构组成部分（MAC结构组成部分）4。ZigBee网络技术系统的主要技术优势，在于经济成本相对低廉，功耗水平相对较低，运行过程时间延迟相对短暂，网络数据流量承载规模相对较大，以及技术可靠程度相对较高等，其现阶段已经在无线监测技术领域获取到广泛、充分的引入运用。ZigBee网络技术系统对应的网络拓扑技术结构形式主要可以被分成三种，其一是星形网络拓扑技术结构形式；其二是