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物联网:浅谈在环保行业智能化管理应用及困惑

日期:2019-03-14     点击:28    评论:0    查看原图
在环保行业智能化管理应用及困惑












 目前,在物流、交通、建筑、医疗等行业信息化中,已出现物联网的雏形。在智能交通、物流、制造、能源等对智能化要求较高的领域,当前的信息化应用已处于物联网的初级阶段,相当于分散的、小规模的类似于“局域网”的局部的物联网形式。换句话说,当前物联网的应用仍是零散的,还远未形成规模,处于闭环状态。目前已经出现的物联网形式有企业专用的无线传感网,有基于公众通信网络的M2M网络,还有RFID类的短距离识别网络;物联网的应用形式也很多,例如高速公路ETC收费、奥运门票销售与检验,以及零售RFID/条形码、车辆调度系统、电子收费系统、无线POS机系统、自动化生产系统以及各种物流管理和安防系统等。而且,应用的种类还在迅速增加。
 
环保物联网应用特点
1、传感器种类多、数据多源异构、技术综合导致建设和应用的高复杂性与高难度
环保物联网需要感知水体、大气、土壤等环境的质量和多种污染物的多种信息,需要综合应用声、光、电、化学、生物、位置等多种传感设备。同时,环保物联网要使用来自不同来源,包括卫星、摄像头、传感器等,甚至人工的数据,这些数据类型不一、结构各异。此外,环保物联网要融合传感器、射频识别、激光扫描、卫星遥感等多种技术,实现丰富多样的数据采集、安全快捷的数据传输、稳定的数据存储、完善的分析处理、及时的报告预警等功能,最后形成全天候、多区域、多层次的监控体系,因而导致环保物联网建设的复杂性高、难度大。
 
2、信息服务范围要求打破地域限制,对信息资源整合共享提出高要求
相对于城市管理、交通、卫生等领域,环保物联网采集的数据除在行政地域范围内应用外,还会在如水流域等跨行政区域的范围内应用。相应的,根据环境保护和污染治理的系统性管理需要,信息资源的整合需要打破地域的限制。这就要求环保物联网全国联网,信息服务范围可根据环保工作需要在特定区域范围内灵活应用,可以覆盖不同省、市、区、县,并且环保数据可供污染治理、排污交易、环境监管等不同系统使用。此外,通过与交通、安全等领域的系统对接,环保物联网的数据和系统可以为交通运输、城市管理、风险防范等服务,更具综合性。
 
3、业务的特殊性和高度专业性对传感设备与技术提出挑战
环保物联网中的前端采集设备是环境自动监控的基础和数据源,同时更是污染防治的重要组成部分,前端采集设备的准确与否不仅关系到分析处理结果的正确性,更牵涉到多方的利益。由于很多情况下前端采集设备运行环境恶劣、复杂多变,对采集设备的可靠性、稳定性等提出很高的要求。同时,环保的专业性需要综合应用生物、化学、电子分析设备的结合对技术提出高要求。此外,环保物联网发展中仍面临一些关键技术挑战,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环保物联网大规模推广应用的必要条件。目前,国内相关技术还不成熟、和实际需要有较大差距。
 
4、环保物联网建设与应用需要政企共同投入、社会各方共同参与
环保物联网需要监控的要素多、范围广、投资规模大,仅仅依靠环保部门投资是远远不够的,需要有效激发企业的积极性,鼓励企业积极参与、通过自我投入控制和改善污染排放。此外,环保物联网建设后的持续应用需要全社会的参与,通过政府、企业和社会公众的共同努力,形成全面、多方位的监督体系,才能更好的促进污染治理和环境质量改善。
 
环保物联网应用困惑
1、对环保物联网建设的条件、作用及建设与运维模式等认识不足
由于环境问题本身的复杂性,信息种类繁多且数量巨大,需要通过环保物联网提高环境管理、决策的水平和能力,才能推动各类环境问题的有效解决。目前,很多环保部门关于物联网建设和应用的认识还有很多误区,如对物联网对环保事业的推动作用及其应用范围的认识不深入、不全面;对环保物联网的建设模式,管理、实施方法、风险规避策略方面缺乏准确的认识;同时,对系统建设后的运维模式没有清晰的思路,难以保证建设完成后系统持续可用,发挥其应有的效果。需要在正确认识我国环境保护所面临问题的基础上,深入理解环保物联网建设及应用对生态文明建设和探索环保新道路的作用、意义,思考环保物联网建设的要求和方法。
 
2、环保物联网建设缺乏有效的统筹规划
环保物联网应用建设涉及要素多、范围广,业务复杂、投资规模较大,同时,环境污染治理和质量管理都需要跨地区、部门的多方协作,因而统筹规划尤为重要。目前,环保部门的应用系统大多是独立建设,在数据共享、业务协同方面缺乏统筹规划,导致重复建设、“信息孤岛”现象普遍、严重,数据利用程度低,决策支撑作用有限,使最终建设效果大打折扣,投资效益不高、资金浪费严重。需要高起点规划环保物联网应用的业务关联关系,前瞻性的设计系统总体框架,体系化分析建设需求,以统一平台、统一标准等方式保障信息共享,可以降低信息化建设风险、控制建设经费、保证进度和质量。
 
3、物联网应用范围尚远不能满足环境保护需要
环保工作中,进行有效的污染防治既要控制污染源,还要控制污染面。通过污染源自动监控等系统主要实现了对污染点的控制,控制范围只是需要控制内容的一小部分,还比较有限。同时,通过环保物联网可以监测污染程度、监控非法排放,但对目前一些不在指标监控范围内的环境要素,如重金属、土壤污染等,还无法实施有效监控。而目前环保工作考核要求面上达标,在环保物联网监测数据的应用方面,需要不同物联网的信息共享与业务协同,结合监测、气象等数据分析原因、追溯源头,目前这些方面的应用较少。因此,环保物联网应用从范围、要素到关联应用等各方面都还远不能实现对环境保护的全面支撑。
 
4、管理机制与物联网应用需求不匹配
目前,环境污染的形成常常是多地域共同造成的,但目前的管理方式是辖区负责制,同时,法规、法律对不同区域间环境问题处理的规定还不够健全也影响了污染治理效果。如太湖的污染由流域范围内共同产生,但上海、江苏、浙江等各地分别治理,如果不充分联动协同就难以达到令人满意的效果。环保物联网技术和应用的快速发展,对管理机制和方式方法提出了新要求,完备的监测监控体系建立后,需要构建一个信息共享的平台,通过准确的数据和有效信息共享,打破行业、行政区域的限制。实现通过技术创新不断推动管理创新。
 
5、支撑环保物联网应用的产业链建设不成熟
支撑环保物联网建设和应用的产业链涉及芯片设计制造、传感器生产、智能分析仪表、软件开发、系统集成、网络运营等众多环节。目前我国在芯片设计制造、高端分析仪表、核心软件开发等方面相对薄弱,相关技术研发水平和标准制定工作比较落后(如处理设备动态故障的智能化工具少,仪表、系统运行的智能化标准缺乏等),难以有效支撑环保物联网的高效发展。同时,支撑物联网的发展需要产业链各方的合作及不同行业间的合作,当前我国物联网产业还缺乏产业主导者来协调产业链各方的紧密合作,引导产业健康、有序发展。此外,感知设备的市场秩序尚需规范,数据准确性和有效性有待改善,亟需智能化工具来处理设备的动态故障。
 
6、人才质与量都与环保物联网建设与应用需求存在较大差距
环保物联网建设与应用是环境保护业务与信息通信技术融合发展的系统工程,需要大量既了解业务又懂信息技术的复合型人才,目前各级环保部门几乎都存在缺乏复合型信息化领军人物、技术人员数量不足的问题,这与环保物联网大规模建设、大范围应用相矛盾。因此,各级环保部门需要加强全面环保物联网应用能力建设的同时,加速复合型高端人才引进、培养与储备。
 
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