定義： 圍繞某一特定目標，通過各種可能的技術途徑的集成，以快速而準確的形式完成環境及相關信息的採集、傳輸和套用等這一過程。
基本介紹
- 中文名：環境物聯網
- 外文名：Environmental Internet of Things (EIoT)
- 提出：中國科學院城市環境研究所
分類,淵源,物理構成,要素分類,套用案例,
分類
環境物聯網系統
環境物聯網系統是一種具有城市環境感知與管理功能的綜合系統。通過對水體、土壤、大氣、風、噪聲、輻射等環境全要素的實時感知，依託環境大數據平台，綜合分析環境數據，深度挖掘環境問題，整體把握變化趨勢，為生產生活提供環境信息管理及決策支持。
城市環境物聯網
城市環境物聯網是一種具有環境感知與管理功能的綜合系統。將城市的地理結構視為城市環境的載體，在不同的城市地理尺度下，城市環境即可被抽象成具有獨立標識和特性的對象，將這些對象在智慧型空間進行網路化組織，從而，實現互相標識自己，傳遞信息，同時將自身狀態報告給用戶。
淵源
我國正在經歷全球最大規模的城市化進程，西方已開發國家城市在200多年城市化過程中階段出現的環境問題已經在我國的城市化過程中全面湧現。人們對城市環境問題研究的需求從解決環境污染向提高居住品質發展，如何在發展與建設城市的同時保護甚至最佳化城市環境成為了城市可持續發展研究的重要方向。
環境監測是對決定環境質量各因素的測定，是目前研究環境問題的重要手段之一。但是環境監測還不能讓充分獲取城市環境信息，它是面向環境問題，針對的也是環境污染，無法擺脫先污染再報警的處理模式；再者，環境監測是面向環境要素的，不同的環境要素監測數據是鬆散的結構，找不到共同的基準進行耦合，其分析結果也往往是各自為政，獲得數據的管理權責與數據，歸屬於不同的行政部門。
城市環境是城市-人-環境要素的複合體，研究城市環境需要將其視作一個整體進行觀察和分析，而隨著科學技術的發展，物聯網、大數據以及雲計算技術的發展套用提供了更多的工具用以提升環境管理水平。這些技術的套用，使對環境要素的感知變得更加便捷，同時加快信息的採集傳輸，豐富數據存儲和數據分析的方法。
環境物聯網系統是一種基於環境感知網路的環境大數據分析套用平台。除了環境感知數據收集功能之外，能夠覆蓋更大的範圍，同時打造統一的共同管理數據平台，結合經濟、生產、生活、商業等其它大數據，進行綜合分析，給環境管理帶來更加完善的決策支持。
物理構成
環境物聯網系統主要由環境感知網路、環境大數據分析平台、環境信息管理與決策支持平台三部分組成。環境感知是整個系統運作的基礎，數據服務是環境物聯網套用的目標。
環境感知網路
環境感知網路主要由水體、土壤、大氣、風、噪聲等獨立的環境感知系統組成，可實現城市各類環境要素的實時原位連續感知。
環境大數據分析平台
通過各類環境要素實時的原位連續感知並傳送到環境大數據分析平台，達到對目標區域環境信息全面掌握的效果，結合專家模型算法，實現信息融合，提供實時的環境信息分析結果，從而形成一種高效的環境管理機制。
環境信息管理與決策支持平台
針對目標區域的環境信息使用需求（如區域環境日常的巡檢需求、突發環境問題的應急處理機制等需求）提供統一的環境信息管理平台，包括現狀通知告警，歷史趨勢分析等功能；根據客戶的具體套用場景，開發定製城市環境物聯網系統的數據表達方式，幫助用戶進行環境管理應對措施的決策和支持。
要素分類
環境物聯網系統在環境要素種類上涵蓋水文水質、土壤環境、小氣候與大氣質量、聲環境以及風環境等。
水環境物聯繫統
水環境物聯繫統，針對目標區域的水體環境，如流域水體、城市水源地、景觀河道、地下水等，通過在關鍵功能區及特徵點安裝水文水質設備，設計無人值守的傳輸網路，感知水體的水位、流速、流量、pH、溶解氧、氨氮、葉綠素、吸收光譜等各項指標，記錄完整的區域水環境變化信息，結合模型算法提供現狀通知告警、歷史趨勢分析的功能，為後續水體水質管理、管網最佳化、生態治理等工作提供科學依據，輔助決策支持。
大氣環境物聯繫統
大氣環境物聯繫統，針對目標區域的大氣環境，通過在關鍵功能區及特徵點安裝大氣感知設備，設計無人值守的傳輸網路，感知大氣中PM2.5、PM10、NOx、SO2、Voc等多項指標，記錄完整的區域大氣環境變化信息，結合模型算法提供現狀通知告警，歷史趨勢分析的功能，為後續的大氣質量管理、生態規劃、污染治理、城市通風等工作提供科學依據，輔助決策支持。
土壤環境物聯繫統
土壤環境物聯繫統，針對目標區域的土壤環境，如濕地、森林、城市綠化、景觀、海岸沙灘等，通過在關鍵功能區域及特徵點安裝土壤感測器，感知不同是植被不同深度土壤的溫度、濕度、鹽度等多項指標，記錄完整的區域土壤環境變化信息，結合模型算法提供現狀通知告警，歷史趨勢分析的功能，為後續指揮自動灌溉、降塵抑沙等設施的工作提供科學依據，輔助決策支持。
聲環境物聯繫統
聲環境物聯繫統針對目標區域的聲環境與聲景觀，通過在關鍵功能區及特徵點，如街道、學校、小區內部等，安裝聲感知設備，設計無人值守的傳輸網路，監測噪聲等級、主要頻率等各項參數，記錄完整的區域聲環境變化信息，繪製噪聲地圖，結合模型算法提供現狀通知告警、歷史趨勢分析、地理分布統計的功能，為後續的城管執法、物業管理、市政隔音建設提供科學依據，輔助決策支持。
風環境物聯繫統
風環境系統針對目標區域的小氣候環境，通過在關鍵功能區及特徵點，如區域風口、建築周邊、人行活動區等，安裝小氣候感知設備，設計無人值守的傳輸，感知風速、風向、溫濕度、氣壓、輻照等各項指標，記錄完整的區域小氣候環境變化信息。結合模型算法，提供現狀通知告警、歷史趨勢分析、地理分布統計的功能，為後續風力資源評估、防風通風建設、局地小氣候最佳化引導等工作提供科學依據，輔助決策支持。
環境物聯網系統效果圖套用案例
按照不同的地理空間尺度大小，環境物聯網系統有三類套用場景：城市級環境物聯網系統、園區/社區環境物聯網系統、家居環境物聯網系統。
由中信國安投資有限公司主導的北運河香河段生態綜合整治PPP項目中開展了城市級環境物聯網的示範建設。通過在項目區部署小氣候環境、聲環境、水體環境、土壤環境及大氣環境物聯網系統，設計後台數據業務平台與專家系統，建設科普教育展示基地，包含戶外顯示屏、電子沙盤等演示設備，並建立網路互動平台。項目區的環境物聯網系統部署完成後，將能夠實現對項目區各類環境要素的實時監控，建立專家系統針對環境數據進行分析預測，針對環境舒適度、大氣質量、運河水體等各類易產生環境問題的場景進行管理，從而保障北運河香河段生態綜合治理工程的實際效果。
中信國安府項目採用社區環境物聯網以及家居環境物聯網系統，全方位的獲取社區環境信息和家居環境健康數據，通過廣泛互聯將孤立的數據關聯起來、把數據變成信息，高度共享、智慧型分析，套用於社區環境管理和家居環境最佳化決策支持。
