物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境安全方面的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域的應(yīng)用
我國是世界上地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū),地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)成為嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。近年來,崩塌、滑坡和泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,以及地面沉降、海水入侵等緩慢性地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)快速增加的趨勢,建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系已刻不容緩。利用物聯(lián)網(wǎng),通過專業(yè)監(jiān)測和群測群防體系等實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的遠(yuǎn)程自動化監(jiān)測預(yù)警,將有效地提升防治力度。
例如,利用物聯(lián)網(wǎng)對典型地區(qū)崩塌、滑坡的位移、應(yīng)變、地下水位和溫度等進(jìn)行全方位監(jiān)測和記錄,預(yù)知災(zāi)害發(fā)生概率,并及時(shí)預(yù)警;根據(jù)天氣演變模式和降雨強(qiáng)度、降雨持續(xù)時(shí)間等信息,預(yù)測洪水的發(fā)生;建設(shè)水壩/水閘等水利設(shè)施無人值守綜合監(jiān)控系統(tǒng),提供水文監(jiān)測、壩體地質(zhì)安全等監(jiān)控,可實(shí)現(xiàn)水閘等設(shè)備的自動操作以及遠(yuǎn)程決策指揮等。
近幾年,我國對物聯(lián)網(wǎng)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域的應(yīng)用研究也越來越重視。“2010年度新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)國家科技重大專項(xiàng)”就專門設(shè)置了《面向地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證》課題。
物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用
通過衛(wèi)星遙感災(zāi)害監(jiān)測以及雷達(dá)技術(shù),可構(gòu)建成包括陸地檢測、海洋觀測等立體監(jiān)測體系,形成環(huán)境檢測物聯(lián)網(wǎng)。其主要應(yīng)用包括邊遠(yuǎn)村莊觀測、牧區(qū)監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、洪澇監(jiān)測、海洋調(diào)查等。此外,物聯(lián)網(wǎng)還可檢測外來物種入侵、森林蟲害、空氣污染程度,預(yù)測干旱區(qū)域,制定應(yīng)對災(zāi)害的措施等。
例如,“2010年度新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)國家科技重大專項(xiàng)”設(shè)置了《面向太湖藍(lán)藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證》課題,其主要開展對水體富營養(yǎng)化程度等的分布式動態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警,為藍(lán)藻爆發(fā)危情提供一線感知數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)在天氣預(yù)報(bào)及遙感領(lǐng)域的應(yīng)用
長期以來,人們都試圖去準(zhǔn)確地掌握天氣狀況,以便安排各項(xiàng)活動。早期,一般使用溫度計(jì)、濕度計(jì)、風(fēng)速計(jì)等設(shè)備搜集氣象信息,進(jìn)而由人工進(jìn)行常規(guī)的氣象分析,并進(jìn)行短期的預(yù)報(bào)。這種方式預(yù)報(bào)精度低,而且只能實(shí)現(xiàn)短期預(yù)報(bào)。直到衛(wèi)星和巨型機(jī)的應(yīng)用,這種現(xiàn)象才有了極大的改觀。
到目前為止,我國已經(jīng)成功地發(fā)射了十幾顆返回式衛(wèi)星,為資源、環(huán)境研究和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了寶貴的空間圖像數(shù)據(jù)。而且,我國自行研制和發(fā)射的包括太陽和地球同步軌道在內(nèi)的氣象衛(wèi)星,其數(shù)據(jù)已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預(yù)報(bào)中廣為使用。
物聯(lián)網(wǎng)以氣象衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星等作為其在天氣預(yù)報(bào)及遙感領(lǐng)域的感應(yīng)端,完成氣象狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息收集和處理、氣象遙感圖繪制、氣象預(yù)測和災(zāi)害預(yù)警等工作,可實(shí)現(xiàn)對突發(fā)災(zāi)難性環(huán)境(如大規(guī)模降雨雪、沙塵暴、臺風(fēng)等事件)的精確監(jiān)測。
另外,在公共安全突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)中,可利用網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位和救援人員的定位跟蹤;結(jié)合電子地圖,將現(xiàn)場動態(tài)信息與應(yīng)急聯(lián)動綜合數(shù)據(jù)庫和模型庫的各類信息融合,依據(jù)事件發(fā)展模型,形成較為完備的事件態(tài)勢圖,對突發(fā)性危及公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危險(xiǎn)區(qū)域、發(fā)展趨勢等進(jìn)行動態(tài)預(yù)測,進(jìn)而為輔助決策提供科學(xué)依據(jù),提高應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)保障公共安全和處置突發(fā)公共事件的能力,最大程度地預(yù)防和減少突發(fā)事件及其造成的損害。
垃圾監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)
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(fù)雜。這些對人體、環(huán)境產(chǎn)生了巨大危害的廢棄物,就如一顆顆定時(shí)炸彈,大多被埋在了城市的周邊。如何處理這些生活、工業(yè)以及醫(yī)療垃圾成為了世界性難題。
生活垃圾以有機(jī)物為主,但依然有玻璃、塑料和其他無機(jī)廢棄物。工業(yè)和醫(yī)療垃圾很可能呈現(xiàn)高毒高危狀態(tài),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(shí)現(xiàn)垃圾的高效處理,這就需要一個(gè)完善的垃圾分類及運(yùn)輸體系。
目前,有單位利用RFID技術(shù)將物聯(lián)網(wǎng)與垃圾分類運(yùn)輸管理系統(tǒng)相結(jié)合,通過標(biāo)記垃圾的種類可以實(shí)時(shí)監(jiān)測到待處理垃圾的狀態(tài),將已分類的垃圾進(jìn)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(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記,標(biāo)簽中包含了該種垃圾的信息。垃圾車在收取垃圾時(shí),可以很方便地讀取垃圾桶的標(biāo)簽信息。進(jìn)入垃圾處理廠后,再次確認(rèn)信息,以便進(jìn)行后續(xù)處理。