透過物聯網技術,環境監控將可即時掌握各點的環境狀況,不管是國土安全或室內空間的能源管理,都有助于其系統運作效益的提升。
物聯網的架構與運作模式,是透過建置各處的感測器擷取訊息,再以各類通訊技術將訊息傳送到后端平臺,后端平臺除了接收數據并儲存外,具智慧設計的系統還會即時分析數據意義,甚至發出控制指令給前端進行動作,這種運作模式已大量應用于監控領域,尤其是環境監控。
過去一提到監控,大多會想到攝影機、同軸纜線、NVR、DVR等設備所構成的安全監控系統,這類系統也是由感測器、通訊技術、后端中控平臺所組成,因此也屬于廣義上的物聯網架構,不過這類安全監控系統只以視覺感測為主,在整體環境監控中只占一部分,環境監控的范圍相當大,只要目前感測技術可以作到的,幾乎都納入監控范圍,而除了感測、通訊、管理3大子架構外,現在的環境監控也會與同一空間的空調、節能、照明等技術整合,架構成新世代的環境監控系統。
氣候劇變物聯網扮演環控尖兵
環境監控系統的應用可分為室內與室外兩部份,室外環境監控目前的顯學是國土監測,這幾年全球氣候巨變,天災造成的損害愈來愈大,以臺灣為例,2009年的88風災與2010年的國道三號走山事件,都讓人感受到自然界的威力,然而面對這些天災,人類并非無計可施,至少透過監控技術的事先預警,可以讓損害降盡量降低,在天災頻傳的威脅下,環境監控技術開始被重視。
現在預防天災的作法,是選定過去災害發生較頻繁的地點,架構感測器或監測站進行監測,目前臺灣偵測土壤的行動式與固定式監測站共有24個,分布于全省易于發生土石流之處,包括臺北九份、南投神木村等18處。
臺灣發展災害監測的時間較短,不過由于IT技術足夠,進展相當快速,雖然目前仍無具體的防災實例,不過相關單位都已紛紛投入,陸續有一些成績出來,例如莫拉克風災時,在神木村愛玉子溪上的CCD攝影機,就拍攝到土石流從頭至尾的完整發生過程,對于未來當地的國土安全策略相當有幫助。
由于災害監測的設備無法標準化,多由負責單位設計整合設備,這些防災設備面臨的環境之嚴苛,遠大于任何場所,因此一般的IT產品無法勝任,以簡易式土石流觀測站為例,這種設備是將攝影機等設備裝置在一個簡易機箱,在災害(比如臺風)發生前,以人力背至定點擺放進行運作,這類設備必須自行運作至少72小時以上,而且必須防水防塵防震。
就此案例來看,防災設備的要求至少有兩個,一是因應環境需求的高強度、穩定規格,二是因應不同設備鏈結的相容特性,因此目前都選用工業等級的設備。
由于工業電腦廠商以往專注于工業等級設備發展,在穩定度上已不是問題,不過強固型方面還需再次強化,現在的工業等級產品雖然多有一定程度的的強固設計,不過設計時的預設測試環境,都是在正常環境下,而天災的威力常高人力數倍上,要在級數如此高的環境下維持正常運作,其外觀的強固設計不能援用原有的條件,必須加以提升。
另一部分則是相容性,現在的環境監控系統少有廠商推出整體解決方案,大多倚靠系統整合商尋找市面合適產品再行整合,因此系統中各設備的相容性就成問題,系統相容性的較大問題在于通訊介面,現在工業電腦廠商都有不同工業規格的通訊模組介面,相容性十分高,對系統整合相當有幫助。