基于物联网的海洋环境监测系统的研究.pdf

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1、2011年第30卷第3期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)13基于物联网的海洋环境监测系统的研究何世钧，陈中华，张雨，周文君(上海海洋大学信息学院，上海201306)摘要：针对当前海洋环境监测的现状，为实现海洋环境监测的自动化，设计了一种基于物联网技术的海洋环境监测系统。该系统综合运用无线传感器网络技术、嵌入式计算技术、3G无线通信技术、GIS空间信息处理技术等，实现了海洋环境动态在线监测、数据实时处理及可视化展示的功能。关键词：物联网；海洋环境监测；无线传感器网络；3G中图分类号：TP274．5文献标识

2、码：A文章编号：1000-9787(2011)03-0013-031R—esearC1n0nmoni-t·or■ingsyst·emolnmarl■neenv■lronment-based0ninternet0fthingsHEShi-jun，CHENZhong—hua，ZHANGYu，ZHOUWen-jun(CollegeofInformationScience，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China)Abstract：Aimingatthecurrentsituationofmarineenvironmen

3、tmonitoring，torealizeautomationofmarineenvironmentmonitoring，aninternetofthingsinmonitoringsystemofmarineenvironmentisdesigned．Thissystemcombineswirelesssensornetworkstechnology，embeddedcomputation，3Gwirelesscommunicationstechnology，withGISspatialinformationprocessingtechnology，etc，

4、torealizethefunctionsofthemarineenvironmentdynamicon—linemonitoring，datareal—timeprocessingandvisualization．Keywords：internetofthings；marineenvironmentmonitoring；wirelesssensornetworks；3G0引言理的物品，其目的是要让没有生命、为人服务的物品也能目前，海洋环境污染日趋严重，每年有大量的重金属、“开口说话”，从而加强人与物的信息交流，实现更高的工有机物质、营养盐和放射性废物进入海洋

5、。除此之外还有作效率，节省操作成本，体现“科技为人服务”的本质。工业废水的热污染，以及其他固体物质对海洋的污染。虽在现有的海洋环境监测领域中，主要是通过布设无线传感然海洋有自净能力，但是，海洋环境的恶化却在不断地加器网络，即在监测区域内布置大量的廉价微型传感器节点，剧。因此，保护海洋环境已成为各海洋国家的共识，而通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，目保护海洋环境的重要环节就是海洋环境的监测。的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象随着现代科技的飞速发展，物联网技术的兴起，必将改的信息，并将信息发送给观察者。现有的海洋环境监测技变现有的海洋

6、环境监测状况。但是，目前物联网还没有一术未能真正实现智能化的海洋环境监测，因此，在本文中提个被广泛认同的体系结构。物联网的概念最早是在出海洋环境监测领域中的物联网，即将传感网与互联网综1999年由美国麻省理工学院(MIT)的专家提出的，一般定合运用到海洋环境监测中，通过在监测海域搭建无线传感位为：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、器网络采集海洋环境信息，经互联网实时传输采集数据，在激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与数据接收端完成数据的接收与处理并具有管理整个系统的互联网连接起来都可以进行信息交换和通信，以实现智能功能，从而构

7、建一种基于物联网的海洋环境监测系统。化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的特1系统结构与原理点是全面感知、可靠传递、智能处理J。从一般定义中可本系统主要由三大子系统构成：监测传感器节点网络、知物联网主要是将传感网与互联网综合运用起来，通过传数据传输网络与服务器上的信息实时处理系统。各个子系感网将互联网的用户终端延伸到任何需要实时管统分别执行对监测数据的采集与发送、数据的传输、信息的收稿日期：201l加卜lO基金项目：上海市科委科研计划资助项目(10510502800)14传感器与微系统第3O卷处理，最终完成整个系统的信息可视化、查询、预测等功能。有

8、机污染物、化学耗氧量、有机磷农药等传感