面向环境监测的物联网应用研究.ppt

面向环境监测的物联网应用研究.二.传统环境监测系统的缺点：1.系统部署和维护的成本高2.难以自适应采集各钟类型生态数据信息3.难以实时、可靠地传输环境监测数据4.信息化程度仍偏低，各个地方环保系统业务不沟通造成数据不共享、服务不开放一.环境监测种类：1.大气监测2.水质监测3.污水处理监测4.噪声监测5.电磁辐射污染等.三.面向环境监测的物联网发展概况1.面向环境监测的物联网网络结构及技术发展2.面向环境监测的物联网应用及产业化现状.3.1 面向环境监测的物联网网络结构 及技术发展1.感知环节：利用传感器、多跳自组织传感器网络以及其他传统信息采集装置，协作地感知、采集所覆盖区域中的环境监测信息。主要包括数据采集、处理技术以及传感器的部署、自组织组网和协同等技术，以传感器等采集感知技术、RFID识别技术以及无线传感器网络技术为代表。.2.传输环节：通过不同的接入方式将感知环节的传感器、传感器网络和其他信息采集装置获取的数据接入到基础架构统一的传输网络中。由于涉及到的感知端装置各异且数量巨大，因此需要利用异构的网络接入技术和基础核心网络技术，包括基础NGN核心网和FTTH、3G、WiFi、蓝牙、Zigbee、UWB等接入技术3.处理环节：此环节面对众多的数据来源和庞大的数据量，一方面需要具有极强的数据处理能力和分发能力；另一方面需要结合特定流程和规则进行数据分析和利用。因此，将会利用数据的计算处理分析和信息分发平台技术，其中以云计算和P2P技术为代表。.3.2 面向环境监测的物联网应用及产业化 现状 1.国外发达国家如欧美日韩等国面向环境监测物联网的发展代表了国际先进水平，其产业链已经初步形成，产业链各环节的分工较为清晰，以全球领先的跨国企业为核心，带动其产业链能力的总体提升，各产业环节初步形成了产业的相关能力。另外，由于全球运营商寻求新的增长驱动，将物联网作为新的发展契机，同时新兴的服务商也积极推动物联网的产业发展，因此环境与安全监测物联网作为整个物联网产业的重要部分，其产业链的发展也得到了强有力的推进。.2.国内面向环境监测的物联网产业环境建设正处于起步阶段。产业链面临着企业分散、规模小、技术能力薄弱等不利因素，全国知名研究机构和物联网行业内的产、学、研机构正在积极推进面向环境监测的物联网产业环境的发展。在面向环境监测的物联网产业链的各环节中，终端侧及应用侧技术环节较为薄弱，技术标准紧跟国际步伐并有一定的影响力，国内通信模块厂商发展较为成熟，中间件、软硬件集成、应用开发划分尚不清晰。现有国内面向环境监测的物联网产业链各环节合作模式比较单一，主要集中于产业联盟，运营商是产业链的主导力量，扮演集成商和服务商角色，通过产品和服务购买的形式向产业链下游渗透。.四.面向环境监测的物联网发展面临的问 题及对策1.关键技术有待突破由于面向环境监测的物联网应用场景的特殊性，其发展中仍面临一些关键技术的挑战（如复杂环境下传感器组网技术、能耗问题、传感器节点部署模式及策略、安全隐私问题等等），这些关键技术的解决是面向环境监测的物联网大规模推广应用的必要条件，因此努力完善面向环境监测的物联网技术体系，突破面向环境监测的物联网应用中的关键技术是目前亟待解决的问题。.2.标准体系尚未统一l目前，面向环境监测的物联网标准无论是在国际或国内均处于初级阶段，尚未系统化。目前已经成立了很多标准化组织，而国际国际各标准组织之间对面向环境监测的物联网的研究也缺乏统一的协作，同时缺乏权威以及可遵循的标准。每个国际标准组织的研究都是针对某一方面或自己擅长的部分进行研究，国内国内对于面向环境监测的物联网的研究也很零散，没有系统的端到端的规划。而由于缺乏统一标准，面向环境变化的物联网应用和产业规模也都受到很大影响。因此，面对各行业间的技术和应用差异，如何做到标准的大统一，这是目前面临的较大问题。.3 应用与产业化问题l现阶段面向环境监测的物联网应用规模领域较小规模领域较小，一方面形成不了成熟的商业模式，另一方面也不利于市场的培育。同时，目前我国面向环境监测的物联网产业链尚未成熟，需要破除跨行业的壁垒产业链尚未成熟，需要破除跨行业的壁垒。首先，是产业链各环节尚未形成共赢商业模式，各环节之间协同能力较差；其次，是产业链环节较长，复杂度高，导致整体成本很难降低；最后，产业链各环节企业相对分散，规模小，尤其是服务环节。只有在芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合下才能实现上下游的联动，从而带动整个产业链，共同推动面向环境监测的物联网的发展。.五.面向环境监测的物联网前景分析1.面向环境监测的物联网技术发展方向2.面向环境监测的物联网应用及产业化发展方向.5.1面向环境监测的物联网技术发展方向感知层：感知层：应该具备精确感知精确感知热、力、光、电、声、位移等多种信号的能力，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。同时应能适应各种恶劣适应各种恶劣的应用环境的应用环境，因此，要求传统的传感器逐步实现微型化、低成本、低能耗、智能化、信息化、网络化。在感知层网络方面，无线无线传感器网络将成为主流，同时嵌入式芯片芯片和软件软件、近距离无线通信芯片和新型电池新型电池技术等也会是未来面向环境监测的物联网研究的重点。.l网络层网络层：未来需要针对面向环境监测的物联网的低移动性、低数据量、高可靠性、海量容量进行优化，包括适应面向环境监测的物联网业务模型的无线接入技术、核心网优化技术，包括鉴权、计费、网络管理、移动性管理等技术，包括适用于传感器节点的短距离通信技术，自组织组网技术以及异构网络的融合技术和协同技术等l应用层：应用层：面向环境监测的物联网中每时每刻都在产生大量的数据，这其中既有对决策有很大贡献的数据，也有帮助较小的数据，还有噪声数据，对如此海量数据的处理，需要有超级计算能力，并且在科学模型的指导下，才能高效地发现有用的决策信息，并智能地处理。.5.2 面向环境监测的物联网应用及产业化发展方向面向环境监测的物联网未来应用的发展方向有两个：广度和深度广度和深度。广度就是面向环境监测的物联网的应用范围，如污染检测、环境质量监测等。深度，就是面向环境监测物联网的应用水平，未来面向环境监测的物联网应用的各项业务能力将愈发成熟，各个应用系统将愈发完善，同时，不同应用系统间的信息互联及共享机制将更加发达，面向环境监测的物联网的应用水平将得到整体提升。.