物聯網在環境安全方面的應用
物聯網在地質災害監測預警領域的應用
我國是世界上地質災害頻發地區,地質災害已經成為嚴重制約我國經濟發展的重要因素。近年來,崩塌、滑坡和泥石流等突發性地質災害,以及地面沉降、海水入侵等緩慢性地質災害呈現快速增加的趨勢,建立地質災害監測預警體系已刻不容緩。利用物聯網,通過專業監測和群測群防體系等實現地質災害的遠程自動化監測預警,將有效地提升防治力度。
例如,利用物聯網對典型地區崩塌、滑坡的位移、應變、地下水位和溫度等進行全方位監測和記錄,預知災害發生概率,并及時預警;根據天氣演變模式和降雨強度、降雨持續時間等信息,預測洪水的發生;建設水壩/水閘等水利設施無人值守綜合監控系統,提供水文監測、壩體地質安全等監控,可實現水閘等設備的自動操作以及遠程決策指揮等。
近幾年,我國對物聯網在地質災害監測預警領域的應用研究也越來越重視。“2010年度新一代寬帶無線移動通信網國家科技重大專項”就專門設置了《面向地質災害監測預警的傳感器網絡研發與應用驗證》課題。
物聯網在環境監測領域的應用
通過衛星遙感災害監測以及雷達技術,可構建成包括陸地檢測、海洋觀測等立體監測體系,形成環境檢測物聯網。其主要應用包括邊遠村莊觀測、牧區監測、水質監測、災害監測、洪澇監測、海洋調查等。此外,物聯網還可檢測外來物種入侵、森林蟲害、空氣污染程度,預測干旱區域,制定應對災害的措施等。
例如,“2010年度新一代寬帶無線移動通信網國家科技重大專項”設置了《面向太湖藍藻爆發監測的傳感器網絡研發與應用驗證》課題,其主要開展對水體富營養化程度等的分布式動態實時監測和預警,為藍藻爆發危情提供一線感知數據。
物聯網在天氣預報及遙感領域的應用
長期以來,人們都試圖去準確地掌握天氣狀況,以便安排各項活動。早期,一般使用溫度計、濕度計、風速計等設備搜集氣象信息,進而由人工進行常規的氣象分析,并進行短期的預報。這種方式預報精度低,而且只能實現短期預報。直到衛星和巨型機的應用,這種現象才有了極大的改觀。
到目前為止,我國已經成功地發射了十幾顆返回式衛星,為資源、環境研究和國民經濟建設提供了寶貴的空間圖像數據。而且,我國自行研制和發射的包括太陽和地球同步軌道在內的氣象衛星,其數據已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預報中廣為使用。
物聯網以氣象衛星、遙感衛星等作為其在天氣預報及遙感領域的感應端,完成氣象狀態實時監控、信息收集和處理、氣象遙感圖繪制、氣象預測和災害預警等工作,可實現對突發災難性環境(如大規模降雨雪、沙塵暴、臺風等事件)的精確監測。
另外,在公共安全突發事件應急響應中,可利用網絡中具有GPS定位和GPRS/CDMA通信模塊的多模移動信息采集終端,提供全網節點定位和救援人員的定位跟蹤;結合電子地圖,將現場動態信息與應急聯動綜合數據庫和模型庫的各類信息融合,依據事件發展模型,形成較為完備的事件態勢圖,對突發性危及公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危險區域、發展趨勢等進行動態預測,進而為輔助決策提供科學依據,提高應急聯動系統保障公共安全和處置突發公共事件的能力,最大程度地預防和減少突發事件及其造成的損害。
垃圾監控物聯網
目前,各大城市都存在垃圾為患的問題,不但量大,而且垃圾的成分也變得日益復雜。這些對人體、環境產生了巨大危害的廢棄物,就如一顆顆定時炸彈,大多被埋在了城市的周邊。如何處理這些生活、工業以及醫療垃圾成為了世界性難題。
生活垃圾以有機物為主,但依然有玻璃、塑料和其他無機廢棄物。工業和醫療垃圾很可能呈現高毒高危狀態,若不合理處置,必然帶來安全隱患。
國際上處理垃圾的方法一般有填埋法、焚燒法、堆肥法和資源化處理。處理的主要思想以再利用為主。但是,若要實現垃圾的高效處理,這就需要一個完善的垃圾分類及運輸體系。
目前,有單位利用RFID技術將物聯網與垃圾分類運輸管理系統相結合,通過標記垃圾的種類可以實時監測到待處理垃圾的狀態,將已分類的垃圾進行合適的處理,降低垃圾可能造成的危害。
對于不同的垃圾桶可以利用標簽進行標記,標簽中包含了該種垃圾的信息。垃圾車在收取垃圾時,可以很方便地讀取垃圾桶的標簽信息。進入垃圾處理廠后,再次確認信息,以便進行后續處理。