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物联网——开辟环保新道路的一把利器
作者:郭慧鹏 师旭颖 作者单位:赛迪方略 所属类别: 2012-12-17 10:46:37 浏览:723

  物联网被认为是继互联网之后的又一次技术革命,引起国内外的广泛关注。在2003 年,物联网的前身--传感网技术被美国《技术评论》评为未来改变人类生活的十大技术之首;2005 年,国际电信联盟(ITU)正式给出了物联网的概念;2009 年,国务院总理温家宝在讲话中指出要着力突破传感网、物联网关键技术,通过信息网络产业推动产业升级、迈向信息社会;而随着国民经济和社会发展“十二五”规划的出台,物联网被上升到国家战略的高度,以推动国家科技和产业发展。而在环保领域,环境保护部门在十几年的重点污染源自动监控、环境质量在线监测等系统的建设中,广泛采用传感器、RFID等相关技术,因而被业界公认为是物联网技术应用最早的一个领域。

  1、物联网在环保领域的应用历程

  20世纪末期,我国启动传感网研究后,环保领域就作为应用试点领域之一开始了RFID等技术的初步应用。1999年,原国家环保总局在全国开始推广的环境在线监控系统是对物联网的最早探索和实践,为下一步发展积累了经验。当时的传感网只在局部范围内实现物物相连,与现在的物联网主要区别在于其技术架构不涉及互联网。

  此后,物联网得到越来越多的关注,产业化进程加快,相关技术在环保领域已经取得了小范围的应用,如一些市、区建成环保物联网相关应用,通过环境质量监测和污染源在线监控系统,对空气质量、企业环保设备等基本情况进行感知和应用。2007年,为全面完成主要污染物减排任务,中央财政安排20亿元资金专项用于建设污染减排指标、监测和考核三大体系。在约7000个重点排污单位安装污染源监控自动设备,同时,建设国家、各省(自治区、直辖市)、地市三级污染源监控中心并联网,从而将污染源自动监控设备监测到的国控重点污染源污染排放数据及时传送到三级监控中心,为排污收费、排污执法、排污治理提供依据,为环境应急、减排决策提供支撑。

  2009年,温家宝总理提出要加快推进物联网发展、建立中国感知中心以来,物联网技术的重要性进一步凸显,并成为国家重点发展的战略性新兴产业的重要组成部分。同年,中国环境一号卫星在轨交付,通过光学、红外、超光谱等多种遥感探测设备采集数据,用于大型水体蓝藻水华监测、沙尘暴监测、秸秆焚烧监测、区域生态环境动态变化监测、地震环境风险排查等方面。全国范围内,江苏省明确提出把物联网作为战略性新兴产业加以重点发展,在无锡成立“物联网研究发展中心”,在常州组建传感网产业技术创新联盟,同时重点建设苏州和南京两个产业支撑区,为江苏省物联网产业发展提供支撑和服务;山西省最早提出打造全国规模最大的省级环保物联网,并投资10亿多元建成全省环境监测和污染源自动监控系统;此外,成都、无锡、山东被确立为“国家环保物联网示范城市、示范省”,物联网等先进技术和理念逐渐在各省市环保工作中得到推广应用。随着物联网技术的不断成熟和应用规模的不断扩大,一个集监测、监视、监控和监管四位一体的全国环保物联网应用体系初步形成。

  2、物联网应用对中国环保事业的促进作用

  赛迪顾问认为:目前,开展物联网研究和进行物联网建设已经成为政府和社会的共识。在环保领域,物联网应用的建设已成为培育和发展战略性新型环保行业、推动环境管理升级的重要手段,对促进我国环保事业的发展具有重要且深远的意义。

  (1) 促进污染减排、防范环境风险,提升环境监管和风险防范能力

  化学需氧量、二氧化硫、氨氮和氮氧化物等污染物已经作为约束性指标纳入国家“十二五”规划,而通过物联网技术的应用,完善现有系统,整合信息资源,实现这些环保指标体系的有效监测、统计和考核,能够进一步提高环境质量监测数据的准确性,增强污染源监控效果,有效提升环境监管能力,促进节能减排目标的实现。同时,通过环保物联网的应用建设可以进一步促进环境应急管理体系的建立。通过物联网技术实现对水、气、声、土壤、生态等环境要素,特别是核与辐射、危废、医废等危险源进行全方位的监测,全面、有效的监管,从而准确预警各类环境突发事件、全面反映环境风险和质量的状况和趋势,实现对突发环境风险的预警预测、应急准备、应急指挥和响应以及事后管理,形成环境风险应急的全过程管理,成为防范环境风险的有效保障。

  (2) 改变传统管理模式,提升管理水平和管理效率

  通过物联网应用,建设全方位的环境质量和污染要素的监测、监控体系,通过实时监测、过程监控、数据分析、决策支持等手段,增加和丰富环境信息数据,保证环境数据的真实性和时效性,从而节约管理成本,改进传统的管理方式,为环境管理的科学决策提供重要支撑。通过污染源自动监控、环境在线监控等技术的广泛应用,对环境管理理念、方法、体制、机制的变革形成推动力量,从而借助技术手段实现污染的有效控制和环境的有效保护,提升环保管理水平和管理效率。并且通过环保物联网应用的建设,促进污染源监控由服务政府监管为主转变为同时服务于企业减排与政府决策,带来环境管理模式的重大转变,对探索中国特色环保新道路、确保污染减排工作取得实效具有十分重要的意义。

  (3) 渗透物联网应用意识,提高环境保护的主动性

  如何监管排污企业达标排污、监督其污染治理设施长期稳定正常运行,一直是环保部门与排污企业之间的博弈。通过污染源自动监控系统全天候实时监控企业排污状况,可及时捕捉企业超标超量违法排污行为,进行取证并予以处罚,捍卫了法律的严肃性,极大地扼制了企业偷排超排行为,迫使企业自觉调度调控生产和环保治理设施运行状态,增强了守法意识,提升了企业环境管理水平。此外,应用物联网提供的数据不仅为污染物排放监管和执法提供依据,且为企业减排和生产方案优化提供数据支持。

  (4) 扩大环境监督主体,形成全社会参与的格局

  随着物联网应用不断深入,环境监督的主体由单纯的政府监督扩大到政府监督、企业监督和社会公众的共同监督。政府通过在线监控系统收集的数据定期公告企业排污信息,不但对企业产生警示,更间接发挥公众参与和新闻媒体的舆论作用,形成范围更广、更全面的监督体系,从而进一步促进污染的治理和环境质量的改善。

  3、环保物联网应用建设的策略

  赛迪顾问认为:当前关于环保物联网相关技术的应用和产业发展还存在一些问题直接影响环保物联网的发展,主要表现为对环保物联网的认识不充分、缺乏顶层设计、技术发展与管理机制、应用能力的不匹配、数据准确性和有效性亟待改善、人才缺乏等等,因而需要有效的策略以促进这些问题的解决。

  (1)科学有效的顶层设计是环保物联网应用建设成功的基本前提

  科学有效的顶层设计是信息化建设得以顺利实施、有效运行的基础。通过科学的顶层设计,准确确定环保物联网应用建设的范围,把握建设重点,避免重复建设,详细规划建设任务与实施路径,并把顶层设计上升到决策高度,保证顶层设计的落实,是环保物联网应用建设成功的基础。

  (2)密切关注技术发展趋势,进一步改善环保物联网的建设效果

  当今信息技术发展日新月异,云计算、物联网、“智慧地球”、“感知中国”等新技术、新理念不断涌现,为环保事业的发展和环保信息化建设提供了新的动力。环保物联网应用建设需要密切关注信息技术发展新趋势、新挑战,结合自身实际积极把握新技术带来的新机遇,深入研究,超前谋划,形成新的核心竞争力,掌握未来发展的主动权。

  (3)注重解决方案、建设模式的选择,通过科学决策规避信息化风险

  环保物联网应用建设必须慎重选择投资策略、解决方案和建设模式,注重投资效益,规避风险,保证信息化可持续发展。环保物联网应用建设要分阶段、分模块、有步骤地进行;建设资金投入要根据发展情况,有计划、分阶段的投入,保证建设和运营效果。规避信息化建设风险具体措施主要有:第一,需要专家与咨询机构的支持,环保物联网应用建设的主管部门应在第三方咨询顾问机构的帮助和组织下,制订环保物联网应用建设的策略,根据环保物联网应用建设统一规划的要求和不同阶段、不同应用系统的具体情况,确定建设内容和策略,这是项目成功与否的关键所在;第二,面向国内外IT企业进行广泛招标,充分比较各种解决方案,选择成熟,可扩展性强的产品,保证环保物联网的可持续发展。第三,在进行环保物联网应用建设决策时,要充分考虑建设后期的运营策略,并选择哪种建设、运营模式更适合建设实际情况,以取得真正的竞争优势。

  (4)完善标准规范、改善数据质量和应用的效果

  通过建立统一的数据标准,规范信息传输接口,数据计算方法、传输模式、处理办法等,改善数据质量和有效性。同时,需完善相应技术规范、完善在线系统的运维和管理标准,研究制定一整套从现场安装、运维、实施、管理到监控中心管理、维护等全方面的规范和标准并进行推广,如制定不同行业或不同的污染种类、仪器选装指导性原则、制订环境在线监控仪器安装后的强检制度、行政处罚的判别程序及超标报警数据的有效性判别等法规。通过规范运维管理考核制度,改善环境自动监控数据的有效性和权威,促进环境自动监控技术的发展。此外,还需要改善法律法规、技术规范的操作性,如制订相关法令如《水污染防治法实施细则》、《污染源自动监控管理办法》的实施细则,增强实际执法和管理中的操作性等。

  (5)充分的资源保障是环保物联网应用建设成功的必要条件

  在环保物联网应用建设过程中,要保证有相关领导的重视、有效的组织和专业的建设团队,并通过适当的财政倾斜,拓宽融资渠道,鼓励产学研各方热情参与;同时,加强人力资源建设,奠定人才基础,完善组织协调机制,保证有充足的人、财、物、政策资源投入到环保物联网的建设中去。

  4、结论

  赛迪顾问认为:经过环境保护部门、科研机构及企业单位的共同努力,各地在污染源自动监控、环境质量监测等相关环保物联网应用建设方面取得了初步成效,在政府推动和企业积极参与下逐步形成了比较完整的面向环境保护的物联网产业链。但由于各种主、客观原因,在环保物联网应用建设项目组织管理、系统运营、数据应用等方面还需要持续改进与完善。

  总之,环保物联网的应用是环保信息化的必然趋势,并已具备一定的技术、系统和产业基础,但在关键技术、标准体系及产业化等方面仍存在着一些亟待解决的问题,需要政府、企业、科研等部门机构的共同努力加以解决。环保物联网的建设和应用是一个持续发展、不断完善的过程,在各方力量的不懈努力下,必将构建出远大宏伟、利国利民的环保物联网。

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