物联网在环境安全方面的应用
物联网在地质灾害监测预警领域的应用
我国是世界上地质灾害频发地区,地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素。近年来,崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害,以及地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害呈现快速增加的趋势,建立地质灾害监测预警体系已刻不容缓。利用物联网,通过专业监测和群测群防体系等实现地质灾害的远程自动化监测预警,将有效地提升防治力度。
例如,利用物联网对典型地区崩塌、滑坡的位移、应变、地下水位和温度等进行全方位监测和记录,预知灾害发生概率,并及时预警;根据天气演变模式和降雨强度、降雨持续时间等信息,预测洪水的发生;建设水坝/水闸等水利设施无人值守综合监控系统,提供水文监测、坝体地质安全等监控,可实现水闸等设备的自动操作以及远程决策指挥等。
近几年,我国对物联网在地质灾害监测预警领域的应用研究也越来越重视。“2010年度新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项”就专门设置了《面向地质灾害监测预警的传感器网络研发与应用验证》课题。
物联网在环境监测领域的应用
通过卫星遥感灾害监测以及雷达技术,可构建成包括陆地检测、海洋观测等立体监测体系,形成环境检测物联网。其主要应用包括边远村庄观测、牧区监测、水质监测、灾害监测、洪涝监测、海洋调查等。此外,物联网还可检测外来物种入侵、森林虫害、空气污染程度,预测干旱区域,制定应对灾害的措施等。
例如,“2010年度新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项”设置了《面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网络研发与应用验证》课题,其主要开展对水体富营养化程度等的分布式动态实时监测和预警,为蓝藻爆发危情提供一线感知数据。
物联网在天气预报及遥感领域的应用
长期以来,人们都试图去准确地掌握天气状况,以便安排各项活动。早期,一般使用温度计、湿度计、风速计等设备搜集气象信息,进而由人工进行常规的气象分析,并进行短期的预报。这种方式预报精度低,而且只能实现短期预报。直到卫星和巨型机的应用,这种现象才有了极大的改观。
到目前为止,我国已经成功地发射了十几颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据。而且,我国自行研制和发射的包括太阳和地球同步轨道在内的气象卫星,其数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用。
物联网以气象卫星、遥感卫星等作为其在天气预报及遥感领域的感应端,完成气象状态实时监控、信息收集和处理、气象遥感图绘制、气象预测和灾害预警等工作,可实现对突发灾难性环境(如大规模降雨雪、沙尘暴、台风等事件)的精确监测。
另外,在公共安全突发事件应急响应中,可利用网络中具有GPS定位和GPRS/CDMA通信模块的多模移动信息采集终端,提供全网节点定位和救援人员的定位跟踪;结合电子地图,将现场动态信息与应急联动综合数据库和模型库的各类信息融合,依据事件发展模型,形成较为完备的事件态势图,对突发性危及公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危险区域、发展趋势等进行动态预测,进而为辅助决策提供科学依据,提高应急联动系统保障公共安全和处置突发公共事件的能力,最大程度地预防和减少突发事件及其造成的损害。
垃圾监控物联网
目前,各大城市都存在垃圾为患的问题,不但量大,而且垃圾的成分也变得日益复杂。这些对人体、环境产生了巨大危害的废弃物,就如一颗颗定时炸弹,大多被埋在了城市的周边。如何处理这些生活、工业以及医疗垃圾成为了世界性难题。
生活垃圾以有机物为主,但依然有玻璃、塑料和其他无机废弃物。工业和医疗垃圾很可能呈现高毒高危状态,若不合理处置,必然带来安全隐患。
国际上处理垃圾的方法一般有填埋法、焚烧法、堆肥法和资源化处理。处理的主要思想以再利用为主。但是,若要实现垃圾的高效处理,这就需要一个完善的垃圾分类及运输体系。
目前,有单位利用RFID技术将物联网与垃圾分类运输管理系统相结合,通过标记垃圾的种类可以实时监测到待处理垃圾的状态,将已分类的垃圾进行合适的处理,降低垃圾可能造成的危害。
对于不同的垃圾桶可以利用标签进行标记,标签中包含了该种垃圾的信息。垃圾车在收取垃圾时,可以很方便地读取垃圾桶的标签信息。进入垃圾处理厂后,再次确认信息,以便进行后续处理。