摘要：随着物联网技术的应用与发展，很大程度上推进了环境监测信息化的进程。物联网在环境监测中具有其它事物不可替代的作用 为加快物联网技术在水产养殖领域的应用,基于物联网可以实时监测虾养殖水体的溶解氧、pH值和温度3个指标的变化情况,并将水质异常变化预警信息发送到移动终端，方便掌握养殖池塘水质变化规律,能推进水产病害测报工作,可通过预警降低养殖风险。
关键词：物联网技术；环境监测；水产养殖；实时监控；水质自动监测
物联网作为一种相对新兴的技术，是符合社会发展的潮流的，在环境监测中具有其它事物不可替代的作用，是政府及其相关部门必须大力支持和鼓励的，特别是在当今环境问题更加突出的摆在人们面前的背景下，应该大力支持物联网技术在环保行业的技术发展，并加大投资力度，推动各个行业朝向高度信息化、网络化、智能化的方向迈进。目前,在环境保护领域和农作物温室生产领域,利用物联网技术进行环境自动监测较多。在水产养殖领域，从物联网角度开展水质自动监测的应用试验并不多见，但也在逐步成长。
一、物联网的概念
物联网（The Internet of things，简称 IOT），顾名思义，为“物物相连的互联网”。物联网是在互联网基础上的发展与延伸。物联网的定义早在 1999 年由美国麻省理工学院的一位专家提出，定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。国际电信联盟(ITU)2005年发布物联网报告,提出了物联网的4个关键性应用技术:无线射频识别技术、传感技术、智能技术以及纳米技术。物联网通过综合利用射频识别(RFID)技术、地理信息系统(GIS)技术、嵌入式计算机技术以及无线通信技术,可以实现环境监测的自动化、实时化、远程化和网络化。换言之，物联网就是通过信息传感系统（如 RFID、传感器等）将各种物体与互联网建立连接，从而达到智能化识别和管理的目的，实现人类生产、生活与网络的结合，使人类生产、生活更高效化、智能化、网络化，可充分利用资源，提高劳动生产率。
二、物联网在环境监测中的应用
物联网技术可应用于监测环境中的有毒、有害物质的浓度、排放速度以及排放量等，为环境监测和管理部门、生产企业等提供了动态实时信息，可做到及时发现问题并采取相应措施，使问题在短时间内得到有效控制。物联网技术在环境监测和水产养殖中的应用，前景十分广阔。
物联网技术在我国环保行业中已开始初步推行。1999年，原国家环保总局第一次在全国开始推广环境在线监控系统是物联网的最早探索和实践。近年来，由国家财政投资，全国约 7000 多个重点污染企业安装了自动监测设备，通过互联网建成全国重点污染源监控系统。目前，物联网已被应用于大气监测、水质监测、生态监测、海洋监测等多个方面。
2.1 大气监测
大气常用监测方法主要有固定在线监测和流动监测，其中在线监测因其具有同步实现监测和预报的功能使其可能成为未来大气监测的主要方式。固定在线监测是在污染源排放口处安装固定在线监测设备，在监控范围内按网格形式布置特定污染物传感器。我国多个城市已建成环境空气自动监测系统，通过各种传感设备对大气环境中的二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物等因子进行数据采集，并通过网络将实时数据传输到监控中心，实现环境空气的自动监测。
2.2 水质监测
水质在线监测的种类主要有饮用水监测和水质污染监测两种。在线监测在在两种监测中的方法类似，主要是在监测目的地布置各种传感器、视频监视等传感设备，形成感知层，然后经过网络层将数据传输至应用层，应用层根据传感器的位置、数据采集时间等信息综合分析监测数据组成监测体系，从而实现对于水质、水污染源的监测和综合监管。如果将技术应用到水产养殖，开发出一套由数据采集及处理模块、通信处理模块和远程监控中心组成的水产养殖水质监控系统，系统由DX66模拟量直流采样模块将传感器经变送器输出的标准信号进行采样后，由F620经RS232端口以无线通讯(GPRS)的方式发送到GPRS调制解调器和LCD数据显示屏。基于IP协议,GPRS网络和互联网都是互通的。因此,只要能够以任意方式上互联网,都可以查看水质监控数据。同时,由远程监控中心发出控制命令把预警信息通过GPRS网络适时发送到养殖户手机上,实现全天候预警。
2.3 生态监测
生态在线监测技术主要是将监测区域分为若干个不同的分簇，每个分簇可根据监测需要设定如噪声、湿度、温度等不同类型的传感器来采集、搜集各种类型的监测数据；搜集采集到的数据发给控制中心。
2.4 海洋监测
海洋监测主要是将传感网与互联网综合运用到海洋环境监测中，通过在监测海域搭建无线传感器，利用传感器节点监测并采集营养盐、重金属有机污染物、化学耗氧量、有机磷农药等多种海洋环境参数，经无线发射装置实时传输采集数据，在数据接收端完成数据的接收与处理，从而构建一种基于物联网的海洋环境智能监测系统。每一个节点可以连接不同的传感器，而且传感器安装位置可以水下水上调整，以适应不同监测点的要求。
三、存在问题及发展趋势
现阶段，物联网技术应用尚存在一些问题。首先，传感器、云技术等存在的技术问题。传感性的灵敏度及稳定性导致数据失实，传感器的速率低造成信息延后等，云计算技术也限制了物联网的发展。其次，技术标准统一化问题。目前，物联网三个基本层次感知层、网络层、应用层均有各自的标准化组织，但三者并不统一，导致物联网整体系统不稳定。再次，安全性问题，网络黑客、漏洞可能会造成数据泄漏、遗失等安全隐患。
随着物联网技术的不断完善，其在在环境保护方面的仍有广阔的前景，发展方向有两方面：横向和纵向。横向方面，目前物联网在环境保护方面的应用较为单一，物联网在土壤监测、噪声监测、电磁监测、化学组成、海洋生态系统等方面具有广阔的前景。纵向方面，随着物联网技术的不断完善，其在运用技术方面可更深层次的实现网络化、智能化，使得物联网系统在各个领域中配备更为齐全、完善，更大化的提高生产效率，为环境事业作出贡献。 而在水产养殖中的水质监控系统也会存在一些问题，比如系统监测的水体基本处于表层，水质指标不能完全反映池塘底部水质状况，存在一定缺陷。据估计目前该系统价格偏高；而且,该系统传感器维护比较繁琐，不利于大范围推广使用。因此,需要进一步研发高稳定、高耐污、高敏感的传感，并降低使用成本。该系统能帮助水产养殖户直观了解养殖水体的变化情况,实现全天候预警,提醒养殖户采取针对性措施,达到有效规避养殖风险的效果,有助于提升病害测报工作的准确性和及时性,具有一定的推广应用价值
四、结论
随着科学技术突飞猛进的发展，物联网技术应用于水产及环保行业是信息时代不可逆转的大趋势。目前，物联网技术的应用已初见成效，但仍处于起步阶段，存在标准化组织协调性、关键技术突破问题、安全隐患等一些亟待解决的问题。而且我们应该清醒的认识，任何一种技术都是一把双刃剑，除了具有积极的价值和意义，还必将存在着技术伦理、网络权力滥用、个人隐私保护等社会道德风险，值得进一步的研究和规避。
总之，我看好物联网在各个方面的发展前景，存在必有其存在的道理。因为，在不断进步的今天，物联网的出现正迎合了社会和民众的需求，也就有了相应的价值。
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刘长虹
信息技术学院物联网工程一班
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