透過物聯(lián)網(wǎng)技術，環(huán)境監(jiān)控將可即時掌握各點的環(huán)境狀況，不管是國土安全或室內(nèi)空間的能源管理，都有助于其系統(tǒng)運作效益的提升。

物聯(lián)網(wǎng)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(shù)據(jù)并儲存外，具智慧設計的系統(tǒng)還會即時分析數(shù)據(jù)意義，甚至發(fā)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(jiān)控領域，尤其是環(huán)境監(jiān)控。

過去一提到監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)，這類系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)架構，不過這類安全監(jiān)控系統(tǒng)只以視覺感測為主，在整體環(huán)境監(jiān)控中只占一部分，環(huán)境監(jiān)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(jiān)控范圍，而除了感測、通訊、管理3大子架構外，現(xiàn)在的環(huán)境監(jiān)控也會與同一空間的空調、節(jié)能、照明等技術整合，架構成新世代的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

氣候劇變物聯(lián)網(wǎng)扮演環(huán)控尖兵

環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應用可分為室內(nèi)與室外兩部份，室外環(huán)境監(jiān)控目前的顯學是國土監(jiān)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(jiān)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(huán)境監(jiān)控技術開始被重視。

現(xiàn)在預防天災的作法，是選定過去災害發(fā)生較頻繁的地點，架構感測器或監(jiān)測站進行監(jiān)測，目前臺灣偵測土壤的行動式與固定式監(jiān)測站共有24個，分布于全省易于發(fā)生土石流之處，包括臺北九份、南投神木村等18處。

臺灣發(fā)展災害監(jiān)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(xù)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(fā)生過程，對于未來當?shù)氐膰涟踩呗韵喈斢袔椭?/p>

由于災害監(jiān)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(huán)境之嚴苛，遠大于任何場所，因此一般的IT產(chǎn)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(fā)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(huán)境需求的高強度、穩(wěn)定規(guī)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(yè)等級的設備。

由于工業(yè)電腦廠商以往專注于工業(yè)等級設備發(fā)展，在穩(wěn)定度上已不是問題，不過強固型方面還需再次強化，現(xiàn)在的工業(yè)等級產(chǎn)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(huán)境，都是在正常環(huán)境下，而天災的威力常高人力數(shù)倍上，要在級數(shù)如此高的環(huán)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(xiàn)在的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)少有廠商推出整體解決方案，大多倚靠系統(tǒng)整合商尋找市面合適產(chǎn)品再行整合，因此系統(tǒng)中各設備的相容性就成問題，系統(tǒng)相容性的較大問題在于通訊介面，現(xiàn)在工業(yè)電腦廠商都有不同工業(yè)規(guī)格的通訊模組介面，相容性十分高，對系統(tǒng)整合相當有幫助。

環(huán)境特殊強固性是設計重點

目前災害管理對物聯(lián)網(wǎng)技術的應用效益，主要偏向減少災害，雖然天災難以阻止，但仍可盡人事的減低災害，導入災害管理系統(tǒng)大多有3個考量，1是在最短時間內(nèi)建置完成，2是打破地域性限制，3是擁有良好的備援機制。

要同時具有這3個考量，一般作法是導入兩類設備，一種是配有RS-232、RS-485、Ethernet…等常見工業(yè)等級通訊連接埠的三軸感測自動控制器，另一則是M2M遙測方案，利用通訊模組來組成物聯(lián)網(wǎng)，讓在不同區(qū)域的設備可相連，在第一時間啟動防護機制，大幅降低災害損失，M2M無線架構的優(yōu)勢在于成本低、免布線、易安裝、擴充性高，對于災害偵測系統(tǒng)來說相當適合。

不過這兩種設備的系統(tǒng)規(guī)模有大有小，目前各監(jiān)控端的設備常會有導入錯誤規(guī)模系統(tǒng)的問題，多數(shù)環(huán)境監(jiān)控的應用場所空間與系統(tǒng)需求，都適合中小型I/O監(jiān)控與連動系統(tǒng)，但卻經(jīng)常導入大型控制設備，在價格成本與系統(tǒng)建置上都不甚恰當，為有效建置分散式控制架構，以及提供更有效率的系統(tǒng)環(huán)境，相關單位可導入免程式型連動控制器，這類型控制器設計有網(wǎng)路型控制主機、免程式設計、完備的管理功能、標準工業(yè)通訊協(xié)定、多類型產(chǎn)品選擇，應用監(jiān)控系統(tǒng)時，可兼具效能與可擴充性。

除了硬件外，物聯(lián)網(wǎng)的另一重要系統(tǒng)是軟件管理平臺，物聯(lián)網(wǎng)的應用多元，其系統(tǒng)強調客制化，每一環(huán)節(jié)都須因地制宜選擇適合的架構，在環(huán)境監(jiān)控，目前最適合的平臺是SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition;資料采集與監(jiān)控系統(tǒng))，SCADA主要用來做為大范圍的各類監(jiān)控，廣泛用于設備散置各地的系統(tǒng)，像是水庫、煉油廠…等，后來大型制造業(yè)像是IC制造、LCD廠等，也導入其平臺監(jiān)控其生產(chǎn)設備。

感測器、控制器、SCADA平臺在環(huán)境監(jiān)控的應用頗多，較近期的案例是僑光科技大學的用電系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將感測器設置在各教室，SCADA平臺上可以看出各教室的空調現(xiàn)況，包括開閉狀況與溫度等，若有異常則可直接由遠端進行開關控制，類似狀況也可彈性應用在工廠、港口等場所，另外值得特別一提的指標性案例是臺中港的照明控制，臺中港在前幾年導入整合感測器、控制器、SCADA平臺的系統(tǒng)后，其電力容量相同，但照明度增加了59%，電費支出每年減少新臺幣250萬元。

應用多元物聯(lián)網(wǎng)將成環(huán)控主流系統(tǒng)

另一種監(jiān)測則較為特殊且專業(yè)，壓力房的監(jiān)控就是其一，壓力房可分為正壓房與負壓房，前者醫(yī)院手術室、科技廠無塵室、無菌室等，后者則是病毒實驗分析室、滅菌室、檢疫室等，無論正負，壓力房都是氣流控制，來使房內(nèi)氣壓產(chǎn)生變化，由于控制的項目繁多，必須透過穩(wěn)定且相容性佳的控制元件，來進行設計。

當然環(huán)境監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應用不只上述介紹，這兩年相當火紅的植物工廠，就大量應用了感測與控制技術，設置出適合特定植物生長的特定環(huán)境，另外制造業(yè)也開始導入環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，用來監(jiān)測工廠排出的廢水、廢氣，并偵測廠房內(nèi)各設備的用電量，藉此制定出最佳化的用電策略。

相對于其他領域，環(huán)境監(jiān)控在物聯(lián)網(wǎng)應用中算是領先發(fā)展群，而隨著環(huán)保意識的持續(xù)抬頭，未來此領域對物聯(lián)網(wǎng)的建置需求將會日漸加深，成為環(huán)境監(jiān)控的主流系統(tǒng)。