环保物联网应用主要困惑及对策建议

近年来，我国不断加大解决环境问题的力度，取得了明显成效，但产业结构和布局不尽合理，环境监管制度不完善等原因，导致污染防治水平仍然较低，环境保护形势依然严峻。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。而物联网在环保领域的应用，成为推动环境管理升级、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段，对促进我国环保事业的发展已经并将继续产生深远影响，将引发环境保护形势的根本性变化，引领环保领域的变革。
 
什么是环保物联网
 
环保物联网是物联网技术在环保领域的智能应用，通过综合应用传感器、全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测、射频识别等装置与技术，实时采集污染源、环境质量、生态等信息，构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络，推动环境信息资源高效、精准的传递，通过构建海量数据资源中心和统一的服务支撑平台，支持污染源监控、环境质量监测、监督执法及管理决策等环保业务的全程智能，从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业、促进生态文明建设和环保事业科学发展的目的。
 
环保物联网应用面临挑战
 
通过污染源自动监控、空气质量自动监控等工作的开展，各级环保部门的环境管理手段得到创新发展，积累了不少成功经验。但当前环保物联网建设与应用中还面临诸多挑战，包括由于传感器种类多、数据多源异构、技术综合等导致建设和应用的高复杂性与高难度；信息服务范围要求打破地域限制，对信息资源整合共享要求提高；业务的特殊性和高度专业性对传感设备与技术提出挑战；四是环保物联网建设与应用需要政企共同投入、社会各方共同参与等。
 
环保物联网应用主要困惑
 
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路径的作用、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，各级环保部门需要在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。
 
环保物联网应用的对策建议
 
1、重视环保物联网应用，将其作为环保发展的基本支撑和关键环节
 
首先，提高各级领导、特别是一把手的认识，深入理解环保物联网对生态文明建设和探索环保新路径的作用和意义，将环保物联网建设和应用纳入经济建设和城市发展的规划中；其次，制定各种法规政策、完善组织管理制度、制定资金保障和人才发展策略，制定行动纲要，保障环保物联网建设效果，扩大应用范围；第三，创造良好的建设和应用氛围，通过宣传、培训等各种方式使环保部门、企业、公众都认识到环保物联网引发的环境保护形势的变化，关注并支持环保物联网的建设和应用。
 
2、注重统筹规划与顶层设计，明确环保物联网建设方向与路径
 
合理的统筹规划与科学的顶层设计是环保物联网建设和应用得以顺利实施、有效运行的前提。首先，需要通过科学的统筹、有效的设计，明确建设方向，确定环保物联网建设的总体框架和推进策略，准确划定环保物联网应用建设的范围，并通过层层分解降低建设的复杂性；其次，通过规范引导、标准先行，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；最后，还需要把顶层设计上升到决策高度，保证顶层设计的落实，这是环保物联网应用建设成功的必要保障。
 
3、加强数据挖掘，充分发挥数据价值
 
首先，通过环保物联网建设和应用，获取更全面、充分的信息，进行环境变化趋势预测、污染扩散模型、环境承载能力分析等，辅助经济建设和环境保护决策；

其次，实时监测污染排放和生产工况，挖掘两者间关联关系，辅助企业进行生产工艺优化、节能减排决策；

第三，通过环保物联网和其他领域物联网关联，扩大数据的服务范围，除服务环保领域的各级政府部门、各类企业和社会公众外，还可以为交通运输、城市管理、风险防范等提供服务，更充分的发挥数据的价值。
 
4、构建第三方服务体系，支撑环保物联网应用科学健康发展
 
支撑环保物联网建设和应用能持续、健康的运行，需要建立第三方科技服务体系和机构，包括研究机构、咨询机构、监测部门、评测部门、标准研究组织等，为总体规划与技术路径选择提供专业支持，为检测采集设备的准确性、稳定性等提供标准与判断，为环保物联网的仪器运维、监控中心运维、贯穿于环保领域中央、省、市三级应用的软件运维及可持续性建设与应用提供支撑。
 
5、建立资金保障机制，确保环保物联网应用可持续
 
在环保物联网应用建设过程中，要建立长效的资金渠道，将环保运维费用纳入财政预算，通过充足的财政支持确保环保物联网建设。特别重要的是需要保证后期运营有足够的资金投入，可采用政府财政支持和市场化运作相结合的方式，以保障环保物联网能持久稳定的发挥作用。
 
6、明确建设与应用主体，充分发挥各方积极性
 
构建适应环保物联网建设和应用的管理体系与管理机制，有序推进环保物联网建设和应用。首先，要明确建设主体和应用主体，充分发挥包括政府部门、第三方服务机构、生产和污染治理企业以及社会公众的积极性，特别是要基于服务的理念，调动企业充分参与，形成上下一心共同推动环保物联网建设的格局。其次，要通过科学决策规避信息化风险，根据实际情况慎重选择建设模式与运营模式，保证环保物联网建设的前瞻性与应用的可持续性。
 
7、立足环保物联网应用，培育壮大相关产业，加强人才储备
 
在环保物联网应用建设过程中，要通过适当的政策和财政倾斜，培育壮大相关产业，同时鼓励产学研各方积极参与，开发适合环保物联网应用的低成本、高可靠产品，尤其是传感设备。同时，加强人力资源建设，通过人才培养、引进和储备，保证有充足的高端、综合性人才投入到环保物联网的建设中去。