前言
物联网和生态环境物联网一直吸引着我们,也困惑着我们,究竟什么是物联网?什么是生态环境物联网?它们的核心内涵和外延是什么?为了深入探讨这些问题,厘清概念、分析技术、梳理应用并推动产业发展,本书从GB/T 33745—2017《物联网 术语》中的物联网定义切入,结合作者在参与该标准编写过程中对专家研讨建议、技术概念的理解,以国家标准对术语的定义为基础,旨在与读者一起探究、理解物联网和生态环境物联网理论、技术、应用、产业的内涵及外延。
本书主要内容分为5章,涵盖了物联网概念、生态环境物联网概念以及相关技术、应用和产业发展情况,并给出了水生态监测物联网的应用案例。
第1章是生态环境物联网概述和意义,首先梳理了物联网的起源,介绍了GB/T 33745—2017《物联网 术语》中定义的物联网概念,并对国内外物联网发展历程和体系架构进行了概述;然后针对生态环境物联网的起源、概念、发展历程和体系架构进行了分析介绍;最后对生态环境物联网建设的意义进行了分析。本章旨在探讨物联网和生态环境物联网的概念,厘清物联网和生态环境物联网的发展背景。
第2章是生态环境物联网技术基础和标准体系,首先介绍了射频、视频和传感器等物联网感知技术,近距离和远距离物联网传输技术,边缘计算、协同信息处理、人工智能、大数据和区块链等物联网应用支撑技术;然后针对生态环境物联网技术需求进行了分析,介绍了生态环境物联网的感知技术、传输技术和应用支撑技术,并对生态环境物联网的标准体系进行了梳理。本章旨在梳理物联网和生态环境物联网的相关技术,分析生态环境物联网的标准体系。
第3章是生态环境物联网应用现状,首先介绍了共性平台+应用子集的生态环境物联网总体架构,并对生态环境物联网共性平台和应用子集进行了阐述;然后介绍了以哈德逊河河流水质监测项目等为代表的国外生态环境物联网应用案例,以无锡、成都和山东为代表的国内生态环境物联网应用案例。本章旨在界定共性平台+应用子集的生态环境物联网架构体系,介绍国内外典型生态环境物联网应用案例。
第4章是生态环境物联网产业前景,首先介绍了生态环境物联网产业发展的社会环境、经济环境、政策环境和产业环境;其次阐述了生态环境物联网给系统集成商、设备商带来的商业模式变革,以及生态环境物联网对构建现代环境治理体系的支撑作用;最后分析了生态环境物联网的发展趋势、机遇和前景。本章旨在阐述生态环境物联网的发展模式,介绍生态环境物联网发展的广阔前景,为生态环境物联网产业发展提供支撑。
第5章是水生态环境物联网技术及应用,本章在对生态环境物联网概念、技术、应用和产业进行介绍的基础上,首先介绍了水生态环境物联网的技术方案,包括常规监测、自动监测、生物监测和生物毒性监测等技术;然后介绍了水生态环境物联网的架构体系,包括水生态环境监控物联网共性平台架构和域模型体系结构,并对水生态环境物联网的系统组成进行了详细介绍。本章旨在介绍目前水生态环境物联网的技术及应用,阐述结合物联网技术的水生态环境物联网的架构体系和组成。
本书得到无锡物联网产业研究院刘海涛院长和北京邮电大学李书芳教授的指导,得到无锡物联网产业研究院的支持,无锡物联网产业研究院的顾强参与本书编写并对内容进行了校对和修改,吴明娟、钱维林、孙万源、朱勇以及中国环境科学研究院的侯嵩、吴琳琳等学者参与了本书的编写或校阅,在此表示感谢!
作者
2020年7月于无锡物联网产业研究院