基于物联网的气象灾害监测与预警系统设想方案_盛伟
基于物联网的智能气象监测与预警系统设计
基于物联网的智能气象监测与预警系统设计近年来，气候变化对人类造成了越来越大的影响。
各种极端天气的频繁发生让我们更加意识到气象监测和预警的重要性。
如何及时、准确地掌握天气信息，并对可能出现的灾害进行预测和预警，成为了一个全球性的问题。
基于物联网的智能气象监测与预警系统应运而生，将物联网技术应用于气象领域，为人们的生活和安全提供了可靠的保障。
一、智能气象监测智能气象监测是依托物联网技术，实现对气象信息进行高效、全面、动态监测的一种技术手段。
通过底层设备、传感器等硬件和云计算、大数据分析等软件技术的结合，可以对气象信息进行实时采集、处理、传输和分析。
在硬件方面，智能气象监测系统通常包括气象传感器、气象仪器、摄像头等设备。
这些设备可以测量大气温度、湿度、风速、风向、气压等天气要素，同时还能获取其他环境信息，比如大气组成、城市污染指数等。
设备将采集到的数据传输到云端，通过大数据分析进行信息的汇总和分析。
在软件方面，智能气象监测系统需要具备一定的算法和模型技术，能够对采集到的大量数据进行分析、处理和预测，从而帮助用户获得精准、可靠的气象信息。
数据处理和分析的过程中，可以采用机器学习、模型预测、时间序列分析等算法，将数据与历史数据进行比较，找出规律和变化趋势，进而实现对天气的更加精准预测。
二、基于物联网的智能气象预警智能气象预警是智能气象监测的重要应用方向，是对即将到来的气象灾害事件进行预测和实时预警，并提供有效的避险建议和指导。
基于物联网的智能气象预警需要从以下几个方面进行考虑：1、多源信息的融合智能气象预警需要同时考虑多种天气信息，包括气象预报、雷达数据、卫星云图、环境传感器数据等。
在融合这些信息时，需要考虑不同数据来源的异构性和不确定性，并采用合适的数据融合算法进行处理，提高预警的准确性和可靠性。
2、高效的数据分析建立正确的模型，分析天气要素的变化趋势和规律，是智能气象预警的关键。
在分析数据时，需要选取合适的特征量、选择适当的算法，以及对各种因素进行综合分析。
基于物联网技术的气象灾害监测预警体系研究
基于物联网技术的气象灾害监测预警体系研究一、引言气象灾害是指由于自然气象条件的异常变化，导致对人类生命、财产和生态环境造成严重危害的自然灾害。
在全球范围内，气象灾害频繁发生，给人类社会带来了巨大的损失。
为了减少气象灾害带来的损失，提前预警和监测是至关重要的。
基于物联网技术的气象灾害监测预警体系为实现精准、及时、全面地监测和预警提供了一种新途径。
二、物联网技术在气象灾害监测预警中的应用1. 传感器网络物联网技术中最重要的组成部分之一是传感器网络。
传感器网络可以实时采集大量与气象相关的数据，如温度、湿度、风速等，并将这些数据传输至中心服务器进行分析处理。
通过部署大量传感器节点，可以实现对广泛地域范围内天气变化进行全面监测。
2. 数据处理与分析采集到的大量数据需要进行处理与分析，以提取有价值的信息。
物联网技术可以利用云计算和大数据分析的手段，对采集到的数据进行存储、处理和分析。
通过对历史数据的挖掘和模型建立，可以提高对气象灾害发生的预测准确性，并提前发出预警。
3. 信息传输与共享物联网技术可以实现传感器节点之间、节点与服务器之间的实时数据传输。
通过建立通信网络，可以将采集到的气象数据及时传输至中心服务器，并与其他相关信息进行整合。
同时，物联网技术还可以实现多部门之间、多地区之间气象信息共享，提高整体预警能力。
三、基于物联网技术的气象灾害监测预警体系建设1. 传感器网络部署基于物联网技术的气象灾害监测预警体系需要大规模部署传感器节点。
节点应根据地理环境和需求合理布设，并确保覆盖范围广泛、密度均匀。
同时，应注意传感器节点之间通信能力和能耗控制问题。
2. 数据采集与处理平台建设为了实现对大量采集到的数据进行存储、处理和分析，需要建立一个高效的数据采集与处理平台。
该平台应具备高性能的数据存储和处理能力，同时支持实时数据传输和分析算法的运行。
云计算和大数据分析技术应用于该平台，以提高数据处理效率和预警准确性。
3. 预警模型建立与优化基于物联网技术的气象灾害监测预警体系需要建立准确可靠的预警模型。
基于物联网的智能气象灾害预警系统设计
基于物联网的智能气象灾害预警系统设计智能气象灾害预警系统是一种基于物联网技术的先进设备，其目的是为了及时准确地预测和预警气象灾害，以减少灾害对人民生命财产的损失。
本文将详细介绍基于物联网的智能气象灾害预警系统的设计。
一、系统概述基于物联网的智能气象灾害预警系统主要包括传感器网络、数据采集系统、数据处理与分析系统以及预警与提醒系统。
传感器网络负责实时采集气象数据并传输到数据采集系统中进行处理；数据处理与分析系统则对采集的数据进行处理和分析，并根据分析的结果进行预警和提醒；预警与提醒系统负责向用户发送告警信息，帮助人们及时做出相应应对措施。
二、系统架构1. 传感器网络传感器网络是智能气象灾害预警系统的核心组成部分。
传感器网络由多个分布在不同地点的传感器节点组成，每个节点通过感知环境中的气象参数如温度、湿度、风速等，并将采集的数据传输至数据采集系统。
传感器网络的设计应考虑通信距离、能耗控制、数据稳定性等因素，以确保数据的及时可靠。
2. 数据采集系统数据采集系统负责接收传感器网络传输的数据，并进行实时采集、预处理和存储。
数据采集系统应具备高效的数据采集能力，能够同时处理多个传感器节点所传输的数据，并将其存储在数据库中以备后续分析和预警。
3. 数据处理与分析系统数据处理与分析系统是智能气象灾害预警系统的核心部分。
该系统通过对采集的气象数据进行处理和分析，提取出有关气象灾害的特征和规律，并根据这些特征进行气象灾害的预测和预警。
数据处理与分析系统应包括数据清洗、特征提取、模型构建等步骤，并能够自动化地进行预警判断和提醒生成。
4. 预警与提醒系统预警与提醒系统用于向用户发送相关的预警信息，并提供相应的处理建议。
该系统应具备良好的用户界面，方便用户接收和理解预警信息，并能够提供定制化的预警和提醒服务，以满足不同用户的需求。
三、关键技术1. 传感器技术传感器技术在智能气象灾害预警系统中具有重要作用。
传感器节点需要部署在灾害易发地区，并能够准确感知和采集环境中的气象参数。
基于物联网的智能农业气象监测与预警系统设计
基于物联网的智能农业气象监测与预警系统设计随着科技的不断发展进步，物联网技术的应用已经逐渐融入到各行各业中，包括传统的农业领域。
基于物联网的智能农业气象监测与预警系统的设计，正成为现代农业生产中不可或缺的一部分。
本文将重点介绍这一系统的设计原理、核心功能以及其带来的益处。
一、系统设计原理基于物联网的智能农业气象监测与预警系统是通过搭建传感器网络来实现对农田环境的监测和预警的。
系统中的传感器可以监测气温、湿度、降雨量以及风速等气象要素，并将数据实时传输到云端服务器。
通过对这些数据的分析和处理，系统可以准确判断不同气象条件下对作物生长和农田环境的影响，并预测未来的气象变化。
二、系统核心功能1. 实时监测：传感器网络可以实时监测农田的气象状况，包括温度、湿度、风速等，确保农田环境处于最佳状态。
2. 数据分析：通过对传感器网络采集的数据进行分析和处理，系统可以得出不同气象条件下作物生长、病虫害防治等方面的指导意见，提供农民科学种植的依据。
3. 预警功能：系统可以根据历史气象数据和现场实时采集的气象数据，预测未来一段时间内的气象变化，并提前向农民发出预警，以便采取相应的措施来保护农作物。
4. 远程控制：农民可以通过手机等终端设备远程控制系统，例如调节温室的温度和湿度，灌溉系统的开关等，实现对农田环境的精确控制。
三、益处与优势1. 提高农业生产效率：系统可以根据传感器网络采集的数据，自动调节农田环境，优化作物生长条件，从而提高农作物的产量和质量。
2. 降低成本：传感器网络的监测和预警功能，可以帮助农民及时采取预防措施，减少因自然灾害或病虫害造成的损失，降低生产成本。
3. 减少对农药和化肥的依赖：通过精确监测农田环境，系统可以提供科学的种植指导，减少对化肥和农药的使用，降低对环境的污染。
4. 实现农业可持续发展：基于物联网的智能农业气象监测与预警系统可以帮助农民实现精准农业管理，提高资源利用效率，实现农业的可持续发展。
基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统设计
基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统设计随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市灾害的发生频率也随之上升。
为了有效应对和管理城市灾害，物联网技术为城市灾害预警与应急管理系统的设计提供了新的可能性。
本文将详细介绍基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统的设计原理和关键技术。
一、系统设计原理基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统的设计原理主要包括信息采集与传输、数据分析与处理、应急响应与管理三个主要环节。
1. 信息采集与传输基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统通过传感器网络实时采集城市各个区域的环境数据，包括气象数据、地质数据、环境监测数据等。
这些传感器将数据通过无线通信协议传输到数据中心，实现大规模的实时数据监测。
2. 数据分析与处理数据中心对采集的数据进行实时分析与处理。
基于先进的数据挖掘技术和机器学习算法，系统能够识别出潜在的灾害风险，并对这些风险进行分类和评估。
例如，可以通过温度和湿度的变化预测火灾的发生，并向相关部门发送预警信息。
3. 应急响应与管理一旦发现潜在的灾害风险，系统将立即发出预警信号并触发应急响应措施。
同时，系统还能够自动调度资源，指挥相关部门进行灾害应急管理，提供准确的指导和决策支持。
二、关键技术基于物联网的城市灾害预警与应急管理系统的设计离不开以下关键技术：1. 传感器技术传感器技术是系统的核心组成部分，它能够实时采集城市各个区域的环境数据。
传感器需要具备高精度、低功耗、长寿命等特点，以满足复杂的城市环境监测需求。
2. 无线通信技术无线通信技术是数据传输的基础，它能够实现传感器与数据中心之间的远程通信。
目前，常用的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等，根据具体的应用场景进行选择。
3. 数据分析与处理技术数据分析与处理技术对采集到的庞大数据进行实时分析，以实现对灾害风险的及时识别和评估。
机器学习算法、数据挖掘技术和大数据处理技术等都能提供强大的支持。
4. 应急响应与管理技术应急响应与管理技术是系统的重要组成部分，它能够实现系统的准确预警和灾害应急响应。
基于物联网的智能农业受灾预警系统设计
基于物联网的智能农业受灾预警系统设计近年来，全球气候变化引起的自然灾害频繁发生，对农业生产造成了严重影响。
如何在灾害来临前及时准确地预警，成为了农业生产中不可忽视的问题。
基于物联网的智能农业受灾预警系统作为一种新型的农业生产方式，逐渐发展壮大，成为农业科技创新的重点研发方向。
一、物联网在智能农业中的应用物联网是当前互联网技术的一种延伸，能够将机械、设备等多种物体连接起来，形成智能化的网络，为人们提供各种便利服务。
在农业领域，物联网技术可以大幅提高信息采集和处理效率，为农业生产提供更高水平的保障。
通过传感器、智能设备等技术手段，物联网可以实现农作物的监测、测产、水肥的控制等作用，提高农产品的质量和产量，提升农民的收益和生活水平。
二、智能农业受灾预警系统的设计1.系统的总体结构智能农业受灾预警系统一般由数据采集、分析、传输、处理和管理等四部分组成。
其中，数据采集是系统的重要组成部分，可以通过传感器、相机等设备，对农作物生长环境数据进行实时监测，如温度、湿度、光照、土壤含水量等参数。
分析和传输环节负责数据的分析和传输，将监测的数据上传至云端或者本地服务器进行处理，并生成预警信息。
2.具体功能（1）环境监测和数据收集。
如温度、湿度、光照、土壤含水量等参数的采集。
（2）基于数据预处理的预警模型建立。
根据采集的数据建立基于数据挖掘和预测算法的智能预警模型。
（3）基于云计算的预警信息显示。
将采集到的数据上传至云计算平台，进行云端分析和处理，并通过移动设备进行预警信息的展示。
（4）系统实时监控和报警。
对农作物生长状态的实时监控，一旦发现异常情况，将及时发出警报并给出相关措施。
三、经济效益及前景智能农业受灾预警系统可以有效预防和减少农作物产生的灾害，减小农产品的损失，提高农业生产的效率。
同时，它还可以通过量化的方式，实现农业生产资源的管理和调度，更好地解决资源短缺和耕地问题。
预测认为，未来智能农业受灾预警系统的市场需求将逐年攀升，预计到2025年，市场规模将达到数百亿人民币。
基于物联网技术的气象灾害监测预警体系研究
基于物联网技术的气象灾害监测预警体系研究作者：赵智鹏史莲梅来源：《电脑知识与技术》2016年第08期摘要：物联网的技术特点和优势与气象灾害监测预警的需求完美契合，其技术将越来多广泛地应用在气象灾害监测预警体系建设中。
通过阐述物联网技术的发展和气象灾害的主要类型、影响及特点，分析物联网技术在气象灾害监测预警中的发展前景和使用价值，同时提出了物联网技术在气象灾害监测预警体系建设中需要解决的问题和需要突破的关键技术。
关键词：物联网技术；气象灾害；监测预警中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）08-0263-03Abstract： The Internet of things technology features and advantages of meteorological disaster monitoring and early warning of the perfect fit， the technology will be more widely used in the construction of meteorological disaster monitoring and early warning system. The IOT technology development and meteorological disasters of the main types， influence and characteristics are introduced. Analysis of IOT technology in meteorological disaster monitoring and early warning and prospects for the development of and use value， and puts forward the IOT technology in the construction of meteorological disaster monitoring and early warning system to solve the problem and need to break through the key technology.Key words： Internet of things technology； meteorological disasters； monitoring and early warning近年来，气象灾害及次生灾害给国民经济造成巨大损失。
基于物联网的城市气象监测与预警系统设计
基于物联网的城市气象监测与预警系统设计随着城市化进程的加快，城市面临的气象灾害风险也大大增加。
为了及时准确地监测气象信息，并对可能发生的灾害进行预警，设计一种基于物联网的城市气象监测与预警系统是非常重要的。
本文将探讨该系统的设计原理、功能和应用。
一、设计原理基于物联网的城市气象监测与预警系统主要由传感器、通信网络和数据处理与分析平台组成。
传感器用于采集各种气象因素的数据，如温度、湿度、大气压力、风速和降水量等。
这些传感器通过无线通信网络将数据传输到数据处理与分析平台，平台根据收集到的数据进行分析和预测，并发出预警信号。
二、功能1.实时监测：传感器能够实时监测城市各个地区的气象数据，并将数据上传到平台。
这样，当气象突发事件发生时，系统可以及时做出反应，提供紧急的预警。
2.数据分析与预测：平台通过数据处理与分析算法，对传感器上传的数据进行分析和预测。
例如，根据温度、湿度等因素，预测未来几天的天气情况，并提前预警可能出现的气象灾害。
3.预警信号推送：一旦发现潜在的气象灾害风险，平台会发出预警信号，通过手机短信、APP推送等方式通知城市居民和相关部门。
这有助于城市居民及时采取应对措施，减少灾害损失。
4.可视化展示：系统将监测到的气象数据通过图表和地图等形式进行展示，使用户可以直观地了解当前气象状况和趋势。
还可以将数据与历史数据进行对比，进行趋势分析和预警。
三、应用1.城市管理：通过这个系统，城市管理者可以监测城市各个地区的气象情况，及时调整城市规划和管理措施。
例如，在高温天气预警时，可以采取降温救灾和合理用电措施，保证城市居民的安全和正常生活。
2.交通管理：根据气象预警，交通管理部门可以及时采取交通管制措施，减少交通事故的发生。
例如，在大风或雾霾天气预警时，可以限制高速公路的通行速度或关闭某些道路，确保道路安全。
3.农业生产：农民可以根据系统提供的气象数据和预警信息，合理安排农作物的种植和灌溉等农业活动。
基于物联网的灾害应急预警系统设计与开发
基于物联网的灾害应急预警系统设计与开发一、引言近年来，全球频繁出现的自然灾害给人们的生命资产和社会发展带来了巨大的损失。
因此，灾害应急预警系统的研究与开发已备受关注。
基于物联网技术的灾害应急预警系统，具有实时性高、精度高、反应迅速等优点，越来越受到广大学者和工程师们的关注和研究。
本文将介绍基于物联网技术的灾害应急预警系统的设计和开发。
内容主要涵盖了系统概述、系统设计、系统实现、系统测试4部分。
二、系统概述1. 系统目的灾害应急预警系统的目的是提供实时的灾害警报和预警信息，让民众和相关部门能够在第一时间采取有效的应对措施，以减少灾害带来的损失。
2. 系统架构基于物联网的灾害应急预警系统的架构如下：（1）传感器：测量实时环境信息，例如地震数据、气象数据和水文数据。
（2）节点：将传感器采集到的信息传输给网关节点。
（3）网关节点：接收节点发送的信息并将其汇总和处理，将处理后的数据传输到云平台。
（4）云平台：接收来自网关节点的信息，在云端进行数据分析和处理，生成相应的灾害警报和预警信息。
（5）手机应用：向民众推送灾害警报和预警信息，提醒民众和相关部门采取应对措施。
3. 总体要求基于物联网的灾害应急预警系统要求具备以下功能：（1）能够实时监控环境信息。
（2）能够进行实时数据采集和传输。
（3）能够对数据进行实时分析和处理，生成相应的灾害警报和预警信息。
（4）能够和手机应用实现联动，将灾害警报和预警信息及时推送给民众和相关部门。
三、系统设计1. 传感器设计传感器负责采集环境信息，并将采集到的信息通过节点传输给网关节点。
传感器的设计要考虑实时性和精度，同时要考虑传感器的成本和重量等因素。
本系统采用加速度传感器、温湿度传感器、地震传感器和水文传感器，通过节点传输给网关节点。
2. 节点设计节点负责接收传感器所采集的环境信息，并将其传输给网关节点。
节点的设计要考虑传输距离和传输速度等因素，同时要考虑节点的功耗和价格等因素。
物联网中的灾害预警系统设计与实现
物联网中的灾害预警系统设计与实现一、引言随着科技的不断进步，物联网技术已经越来越成熟。
物联网技术不仅应用于家庭和工业，还在提高自然灾害预警系统的效率方面得到了广泛应用。
本文主要介绍了物联网技术在灾害预警系统中的应用。
本文首先介绍了灾害预警系统的背景和需求，然后详细描述了物联网技术在灾害预警系统中的应用，包括传感器、网络和数据处理等方面。
最后，本文对未来灾害预警系统的发展进行了探讨和总结。
二、灾害预警系统的背景和需求灾害是不可预知的，常常瞬间发生，造成人员和财产的损失。
在灾害发生时，及时的预警和抢救是减少损失的关键。
但是，传统的灾害预警系统往往存在着诸多不足，如数据收集不准确、数据传输速率慢等问题。
因此，采用物联网技术对灾害预警系统进行升级，可以提高数据收集的精度和速率，进而提高灾害预警的效率和准确性。
三、物联网技术在灾害预警系统中的应用1.传感器物联网技术的核心是传感器技术。
灾害预警系统中的传感器需要对各种灾害进行监测和实时数据采集。
例如，在地震预警系统中，地震传感器需要实时监测地质位移、震波等数据，以便更为准确地预警地震。
在气象预警系统中，气象传感器需要实时监测温度、湿度、风速等数据，以便更为准确地预警台风、暴雨等灾害。
此外，通过把传感器和其他设备网络化，可以实现对设备的远程监测和控制，以及对异常情况的实时响应。
2.网络灾害预警系统中的网络需要可靠、高效、智能和动态扩展等特性。
由于灾害预警系统中的传感器和设备数量较大，因此需要采用分布式信息管理和传输技术，实现网络拓扑结构优化，提高系统的可靠性、稳定性和扩展性。
此外，还需要采用智能优化算法和模型来对网络进行动态管理和优化，以便更好地配合物联网环境下的实时需求和服务。
3.数据处理物联网技术在灾害预警系统中的另一个应用是数据处理。
通过对传感器采集的数据进行分析，可以预测和预警不同灾害的发生，提高灾害预警系统的准确性和精度。
例如，在地震预警系统中，可以利用传感器采集的数据对地质构造和地震频率进行分析，以便更好地预测地震的发生。
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基于物联网的气象灾害监测与预警系统设想方案
盛伟 1 臧欣 1 杨晓峰 1 王铁 1
1.南京中网卫星通信股份有限公司；南京；邮编：210061
摘 要
本文中所阐述的基于物联网的气象灾害监测与预警系统，将应用物联网技术将区域站点组成相对独立的网络，迅速上传收集的区域数据；同时将区域数据快速上传到省气象灾害预警中心；在上传到省气象灾害预警中心时，可根据无线GPRS、3G、卫星等系统状况，应用物联网技术在最短的时间、用最有效的方式，自动搜索最佳传输方式。
建立移动气象感知台，自动组网，自动收集当地资料，智能接入气象灾害监测网。
根据收集处理的气象监测信息，及时分析加工，应用数值预报等天气预报新技术，及时制作气象灾害及其衍生灾害的预警产品。
同时，根据气象灾害及其衍生灾害的种类，及时制作各级政府需要的气象灾害决策服务信息、对策建议和人民群众需要的灾害预警信息、灾害防御措施等服务产品。
关键词：物联网气象自动站；SINK节点；异构传感器网络；移动气象感知车
1. 前言
江苏处于中纬度过渡带、海陆相过渡带和季风气候过渡带相重叠的地区，是典型的气象灾害频发区，气象灾害种类较多，每年因气象灾害造成的损失约占国民生产总值的3—6%。
因此，有效组织应对气象灾害、防御气象灾害及减轻灾害影响已成为省政府工作重点，并上升为建设服务型政府工作的具体体现。
作为气象部门的职责，提高气象灾害监测预警能力、提高气象灾害预报准确率、提高气象服务水平、建设精细化预报体系已成为政府防灾减灾决策的重要支撑。
近年来江苏气象现代化建设一直走在全国的前列，全省已建成6部国际先进的新一代多普勒天气雷达，3部L波段高空测风雷达，1050个自动气象站等先进探测手段，初步建立了中尺度数值预报模式，建成了预报智能化业务平台，对提高我省气象灾害监测、预报服务水平发挥了重要作用。
但受财力、物力、人力等限制，气象灾害监测网建设密度不够，很多重大气象灾害如短时强降水、瞬时大风、冰雹、龙卷甚小尺度天气现象等，是由中、小尺度的天气系统引起，时空尺度非常小，目前10公里分辨率的监测站点无法准确及时的捕捉到。
特别是重点区域，局限性更大，危害也更大。
此外，气象灾害监测、信息实时传输能力、预
警信息处理发布、防御决策、公共气象服务等尚欠完善。
通过本系统的建设，可以建立重大气象灾害（短时强降水、瞬时大风、冰雹、龙卷等）综合观测应用系统，形成面向行业和全社会的气象信息共享平台。
台风、暴雨等重大灾害性天气的预报质量提高5%-10%，局地强对流天气预警发布时间在0.5小时以上，气象预报、警报的公众覆盖率达95%，气象服务的综合能力显著提高，气象灾害对GDP的影响率在现有水平上降低20%。
江苏气象业务现代化及其气象服务水平达到国内领先水平和国际先进水平，实现“国内一流、国际先进”的目标。
2. 基于物联网的气象灾害监测与预警系统总体组成
如图1所示，本系统工程设想由物联网气象自动站、公众有线数据网、2G/3G公众蜂窝网、省气象信息收集处理系统、预报服务产品分析制作系统、省突发公共事件信息发布系统以及移动气象感知车等组成。
物联网气象自动站是对现有大尺度栅格站点采用无线传感器网络进行灵活加密布置而形成的新型站点。
图2是对省内区域站点实施加密布置的示意图。
加密布置的物联网自动站根据实际需求可以是廉价的单要素，也可以是多要素，布点尺度可以是100m、500m、1km不等，如图3所示。
各物联网自动站通过汇聚网关，根据本地广域网条件可以选择公众有线数据网、2G/3G 公众蜂窝网接入到远程省气象信息收集处理系统。
在因重大灾害造成地面广域网瘫痪情况下，也可以通过进入传感网覆盖区的移动气象感知车，经由卫星信道接入到省气象信息收集处理系统。
图4是移动气象感知车应用示意图。
图中移动气象感知车是应急通信车，装有移动汇聚网关，用于与车附近的传感器网进行自动通信。
它具有卫星、2G/3G公众蜂窝网、无线宽带城域网三种通道，可以根据本地广域网情况智能选择，以降低综合使用成本。
气象灾害监测站的数据经广域网传送到省气象信息收集处理系统和预报服务产品分析制作系统，并被及时分析加工，应用数值预报等天气预报新技术，及时制作气象灾害及其衍生灾害的预警产品。
同时，根据气象灾害及其衍生灾害的种类，及时制作各级政府需要的气象灾害决策服务信息、对策建议和公众需要的灾害预警信息、灾害防御措施等服务产品，送往省突发公共事件信息发布系统。
省突发公共事件信息发布系统，图5所示，通过短信、卫星DAB数据广播、北斗数据广播等多种发布方式，发送到手机、LED大屏、DAB接收、北斗等数据接收终端上，满足政府、企事业单位、学校、公众对各种预警信息的需求。
3. 几种网络传输架构
3.1 物联网网络传输架构
图6描述了采用蜂窝网接入时的物联网网络传输架构，最底层是传感网络层，面向传感数据业务流量较低、节点和网络生命周期要求较长的传感节点组网互联，主要解决不同区域、不同应用类型下的节点感知、组网需求，具有随机布设、自治组网、可裁剪、抗毁、动态网络等特点。
中层为移动通信网络层，底层传感网的数据信息通过固定或者移动SINK节点，借助移动通信网络的基础设施进行传输，解决底层传感网传感数据业务流量较小、资源受限的问题，以及传感网的中远程覆盖，并实现与底层网络的协同、融合，提供高速数据传输。
中层网络中的移动汇聚网关，负责将底层传感网络的信息汇聚处理，并由移动通信网络传输给不同级别的信息中心，实现不同类别、不同层次、不同区域的传感信息互相协同，从物理空间上大大拓展了传感网的应用范围，实现无线传感网与现有网络的融合。
高层IP网承载无线传感器网络相关应用业务，实现基于无线传感网的M2M业务，从而更好地拓展其应用领域。
SINK节点也可实现基于多网融合的对WLAN/以太网/蜂窝网的无缝接入与自适应切换，以提高数据传输的实时性与可靠性。
3.2 传感网网络架构
考虑到网络覆盖范围、可伸缩性能以及成本等方面，传感网拟采用二级异构网络架构。
传感网络中的传感器节点由低能量节点（普通数据采集节点）和高能量节点组成。
采用分簇的二级拓扑结构，低能量节点作为簇成员，高能量节点作为簇头，簇头之间形成高速骨干网。
每个簇成员采集的数据通过多跳路由到达簇头节点，簇头节点对数据进行压缩处理后通过骨干网络将数据包发送至网关（汇聚网关）。
为保证数据传输可靠性，网络中可配备多个备用
网关节点，当主网关节点出现故障时备用节点可自动接管起工作。
传感网络结构如图7所示。
图7 传感网络结构
低能量节点采用干电池供电，体积小、成本低、功能单一，高能量节点采用蓄电池或太阳能电池供电，硬件资源较为丰富、功能强，除完成数据采集、融合和路由传输功能外，加入IP摄像头可升级为视频监控节点。
网关（SINK节点）视原有基础设施情况以及到控制中心的距离接入传输网络（可能是有线网络、WLAN或者蜂窝网），将数据传送至控制中心。
异构传感器网络与普遍研究的同构网络相比，存在节点异构、链路异构、能量异构等差别，需要采用不同的节点模型、能量模型与度量标准。
国外学者研究表明，采用多级异构网络形式，在高能量节点占总节点数的10％的情况下，可以使整个网络的生命周期延长到原先的5倍以上。
3.3 应急通信网络架构
当遇到灾害天气，有线接入、蜂窝接入均不可用时，可以采用移动气象感知车，通过卫星链路实现气象信息传输。
在这里移动气象感知车除了自身作为移动气象站外，还可以与气象传感网配合，作为提供卫星链路接入功能的移动传感网关，提供更大范围气象信息采集与发布。
高能量节点之间的通信距离可达1000米以上，通过多跳传输（假设跳数≤5），移动气象感知车可以与10KM*10KM范围内的气象传感器节点取得联系，提供更加精确的气象信息。
网络结构如8图所示。
图8 卫星应急通信网络
4. 结论
通过本系统的研制和应用，必能为我省乃至全国创建高密度、精准化灾害预报预警系统提供可行的复制模式，为全省提高气象灾害防御能力提供硬件保障条件。
带动我省高精度、高准确性气象传感器，高效、灵活、低功耗气象专用无线传感网络，高可靠性多通道汇聚网关、预警信息接收终端等产品的研发和生产，促进气象行业物联网产业链的形成和发展。
在减少突发气象灾害对人民生命财产和社会经济造成的损失等方面，将产生显著的社会效益和经济效益。
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