慧聪安防网讯透过物联网技术,环境监控将可即时掌握各点的环境状况,不管是国土安全或室内空间的能源管理,都有助于其系统运作效益的提升。
物联网的架构与运作模式,是透过建置各处的感测器撷取讯息,再以各类通讯技术将讯息传送到后端平台,后端平台除了接收数据并储存外,具智慧设计的系统还会即时分析数据意义,甚至发出控制指令给前端进行动作,这种运作模式已大量应用于监控领域,尤其是环境监控。
过去一提到监控,大多会想到摄影机、同轴缆线、NVR、DVR等设备所构成的安全监控系统,这类系统也是由感测器、通讯技术、后端中控平台所组成,因此也属于广义上的物联网架构,不过这类安全监控系统只以视觉感测为主,在整体环境监控中只占一部分,环境监控的范围相当大,只要目前感测技术可以作到的,几乎都纳入监控范围,而除了感测、通讯、管理3大子架构外,现在的环境监控也会与同一空间的空调、节能、照明等技术整合,架构成新世代的环境监控系统。
气候剧变物联网扮演环控尖兵
环境监控系统的应用可分为室内与室外两部份,室外环境监控目前的显学是国土监测,这几年全球气候巨变,天灾造成的损害愈来愈大,以台湾为例,2009年的88风灾与2010年的国道三号走山事件,都让人感受到自然界的威力,然而面对这些天灾,人类并非无计可施,至少透过监控技术的事先预警,可以让损害降尽量降低,在天灾频传的威胁下,环境监控技术开始被重视。
现在预防天灾的作法,是选定过去灾害发生较频繁的地点,架构感测器或监测站进行监测,目前台湾侦测土壤的行动式与固定式监测站共有24个,分布于全省易于发生土石流之处,包括台北九份、南投神木村等18处。
台湾发展灾害监测的时间较短,不过由于IT技术足够,进展相当快速,虽然目前仍无具体的防灾实例,不过相关单位都已纷纷投入,陆续有一些成绩出来,例如莫拉克风灾时,在神木村爱玉子溪上的CCD摄影机,就拍摄到土石流从头至尾的完整发生过程,对于未来当地的国土安全策略相当有帮助。
由于灾害监测的设备无法标准化,多由负责单位设计整合设备,这些防灾设备面临的环境之严苛,远大于任何场所,因此一般的IT产品无法胜任,以简易式土石流观测站为例,这种设备是将摄影机等设备装置在一个简易机箱,在灾害(比如台风)发生前,以人力背至定点摆放进行运作,这类设备必须自行运作至少72小时以上,而且必须防水防尘防震。
就此案例来看,防灾设备的要求至少有两个,一是因应环境需求的高强度、稳定规格,二是因应不同设备链结的相容特性,因此目前都选用工业等级的设备。
由于工业电脑厂商以往专注于工业等级设备发展,在稳定度上已不是问题,不过强固型方面还需再次强化,现在的工业等级产品虽然多有一定程度的的强固设计,不过设计时的预设测试环境,都是在正常环境下,而天灾的威力常高人力数倍上,要在级数如此高的环境下维持正常运作,其外观的强固设计不能援用原有的条件,必须加以提升。
另一部分则是相容性,现在的环境监控系统少有厂商推出整体解决方案,大多倚靠系统整合商寻找市面合适产品再行整合,因此系统中各设备的相容性就成问题,系统相容性的较大问题在于通讯介面,现在工业电脑厂商都有不同工业规格的通讯模组介面,相容性十分高,对系统整合相当有帮助。
环境特殊强固性是设计重点
目前灾害管理对物联网技术的应用效益,主要偏向减少灾害,虽然天灾难以阻止,但仍可尽人事的减低灾害,导入灾害管理系统大多有3个考量,1是在最短时间内建置完成,2是打破地域性限制,3是拥有良好的备援机制。
要同时具有这3个考量,一般作法是导入两类设备,一种是配有RS-232、RS-485、Ethernet…等常见工业等级通讯连接埠的三轴感测自动控制器,另一则是M2M遥测方案,利用通讯模组来组成物联网,让在不同区域的设备可相连,在第一时间启动防护机制,大幅降低灾害损失,M2M无线架构的优势在于成本低、免布线、易安装、扩充性高,对于灾害侦测系统来说相当适合。