1、面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究,二.傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的缺點(diǎn)：,1.系統(tǒng)部署和維護(hù)的成本高 2.難以自適應(yīng)采集各鐘類型生態(tài)數(shù)據(jù)信息 3.難以實(shí)時(shí)、可靠地傳輸環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù) 4.信息化程度仍偏低，各個(gè)地方環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務(wù)不溝通造成數(shù)據(jù)不共享、服務(wù)不開放,一.環(huán)境監(jiān)測種類：,1.大氣監(jiān)測 2.水質(zhì)監(jiān)測 3.污水處理監(jiān)測 4.噪聲監(jiān)測 5.電磁輻射污染等,三.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況,1. 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及技術(shù)發(fā)展 2.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀,3.1 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 及技術(shù)發(fā)展,1. 感知環(huán)節(jié)：利用傳感器、多跳自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)以及其他傳統(tǒng)信息采集裝置，協(xié)作地感知、

2、采集所覆蓋區(qū)域中的環(huán)境監(jiān)測信息。主要包括數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)以及傳感器的部署、自組織組網(wǎng)和協(xié)同等技術(shù)，以傳感器等采集感知技術(shù)、RFID識別技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表。,2. 傳輸環(huán)節(jié)：通過不同的接入方式將感知環(huán)節(jié)的傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)和其他信息采集裝置獲取的數(shù)據(jù)接入到基礎(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一的傳輸網(wǎng)絡(luò)中。由于涉及到的感知端裝置各異且數(shù)量巨大，因此需要利用異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)和基礎(chǔ)核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括基礎(chǔ)NGN核心網(wǎng)和FTTH、3G、WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、UWB等接入技術(shù) 3.處理環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)面對眾多的數(shù)據(jù)來源和龐大的數(shù)據(jù)量，一方面需要具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和分發(fā)能力；另一方面需要結(jié)合特定流程和規(guī)則進(jìn)

3、行數(shù)據(jù)分析和利用。因此，將會利用數(shù)據(jù)的計(jì)算處理分析和信息分發(fā)平臺技術(shù)，其中以云計(jì)算和P2P技術(shù)為代表。,3.2 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化 現(xiàn)狀,1.國外發(fā)達(dá)國家如歐美日韓等國面向環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了國際先進(jìn)水平，其產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的分工較為清晰，以全球領(lǐng)先的跨國企業(yè)為核心，帶動其產(chǎn)業(yè)鏈能力的總體提升，各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)初步形成了產(chǎn)業(yè)的相關(guān)能力。另外，由于全球運(yùn)營商尋求新的增長驅(qū)動，將物聯(lián)網(wǎng)作為新的發(fā)展契機(jī)，同時(shí)新興的服務(wù)商也積極推動物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此環(huán)境與安全監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要部分，其產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也得到了強(qiáng)有力的推進(jìn)。,2.國內(nèi)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

4、環(huán)境建設(shè)正處于起步階段。產(chǎn)業(yè)鏈面臨著企業(yè)分散、規(guī)模小、技術(shù)能力薄弱等不利因素，全國知名研究機(jī)構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)、學(xué)、研機(jī)構(gòu)正在積極推進(jìn)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境的發(fā)展。在面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)中，終端側(cè)及應(yīng)用側(cè)技術(shù)環(huán)節(jié)較為薄弱，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)緊跟國際步伐并有一定的影響力，國內(nèi)通信模塊廠商發(fā)展較為成熟，中間件、軟硬件集成、應(yīng)用開發(fā)劃分尚不清晰?，F(xiàn)有國內(nèi)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)合作模式比較單一，主要集中于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，運(yùn)營商是產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)力量，扮演集成商和服務(wù)商角色，通過產(chǎn)品和服務(wù)購買的形式向產(chǎn)業(yè)鏈下游滲透。,四. 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問 題及對策,1.關(guān)鍵技術(shù)有待突破 由

5、于面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的特殊性，其發(fā)展中仍面臨一些關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn)（如復(fù)雜環(huán)境下傳感器組網(wǎng)技術(shù)、能耗問題、傳感器節(jié)點(diǎn)部署模式及策略、安全隱私問題等等），這些關(guān)鍵技術(shù)的解決是面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的必要條件，因此努力完善面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，突破面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是目前亟待解決的問題。,2.標(biāo)準(zhǔn)體系尚未統(tǒng)一 目前，面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)無論是在國際或國內(nèi)均處于初級階段，尚未系統(tǒng)化。目前已經(jīng)成立了很多標(biāo)準(zhǔn)化組織，而國際各標(biāo)準(zhǔn)組織之間對面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的研究也缺乏統(tǒng)一的協(xié)作，同時(shí)缺乏權(quán)威以及可遵循的標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)組織的研究都是針對某一方面或自己擅

6、長的部分進(jìn)行研究，國內(nèi)對于面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的研究也很零散，沒有系統(tǒng)的端到端的規(guī)劃。而由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，面向環(huán)境變化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)規(guī)模也都受到很大影響。因此，面對各行業(yè)間的技術(shù)和應(yīng)用差異，如何做到標(biāo)準(zhǔn)的大統(tǒng)一，這是目前面臨的較大問題。,3 應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化問題 現(xiàn)階段面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模領(lǐng)域較小，一方面形成不了成熟的商業(yè)模式，另一方面也不利于市場的培育。同時(shí)，目前我國面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，需要破除跨行業(yè)的壁壘。首先，是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)尚未形成共贏商業(yè)模式，各環(huán)節(jié)之間協(xié)同能力較差；其次，是產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長，復(fù)雜度高，導(dǎo)致整體成本很難降低；最后，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)相對分散，規(guī)模小，

7、尤其是服務(wù)環(huán)節(jié)。只有在芯片商、傳感設(shè)備商、系統(tǒng)解決方案廠商、移動運(yùn)營商等上下游廠商的通力配合下才能實(shí)現(xiàn)上下游的聯(lián)動，從而帶動整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。,五.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)前景分析,1. 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向 2. 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向,5.1面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向,感知層：應(yīng)該具備精確感知熱、力、光、電、聲、位移等多種信號的能力，為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的處理、傳輸、分析和反饋提供最原始的信息。同時(shí)應(yīng)能適應(yīng)各種惡劣的應(yīng)用環(huán)境，因此，要求傳統(tǒng)的傳感器逐步實(shí)現(xiàn)微型化、低成本、低能耗、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。在感知層網(wǎng)絡(luò)方面，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將成

8、為主流，同時(shí)嵌入式芯片和軟件、近距離無線通信芯片和新型電池技術(shù)等也會是未來面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。,網(wǎng)絡(luò)層：未來需要針對面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的低移動性、低數(shù)據(jù)量、高可靠性、海量容量進(jìn)行優(yōu)化，包括適應(yīng)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型的無線接入技術(shù)、核心網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)，包括鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)管理、移動性管理等技術(shù)，包括適用于傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離通信技術(shù)，自組織組網(wǎng)技術(shù)以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)和協(xié)同技術(shù)等 應(yīng)用層：面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)中每時(shí)每刻都在產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這其中既有對決策有很大貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，也有幫助較小的數(shù)據(jù)，還有噪聲數(shù)據(jù)，對如此海量數(shù)據(jù)的處理，需要有超級計(jì)算能力，并且在科學(xué)模型的指導(dǎo)下，才能高效地發(fā)現(xiàn)有用的決策信息，并智能地處理。,5.2 面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向,面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)未來應(yīng)用的發(fā)展方向有兩個(gè)：廣度和深度。廣度就是面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)