物联网技术在资源回收体系中的应用研究
    

1 引言
从1999年物联网概念的诞生,到2005年的普及,再到2009年物联网相关技术的快速发展,在此期间出现了大量的物联网相关的论文及解决方案,虽然我国物联网技术发展的晚,但在物联网技术的研究与应用上取得了大量的成果。我国当前物联网技术的研究主要涉及商业与军事领域,根据《物联网“十二五”发展规划》指出,我国发展物联网技术应积极利用现有存量资源,采取多种措施鼓励社会资源投入,支持物联网公共服务平台建设和运营,提升物联网技术、产业、应用公共服务能力,形成资源共享、优势互补的物联网公共支撑服务体系。积极探索物联网公共服务与运营机制,确保形成良性、高效的发展机制。因此,将物联网技术应用到资源回收领域中,符合了物联网技术在我国的发展,并且能够产生巨大的经济、社会和环境效益,可以减少资源的浪费,重新构建资源回收体系,加快可回收资源的回收利用,不仅可以创建一个良好的城市环境,同时也可以增强群众的环保与节约意识、是我国转变经济增长模式的一个突破口,是贯彻科学发展观,构建资源节约型、环境友好型社会的一个重要举措。为了实现这个目标,本文对已有的资源回收体系进行分析,研究如何通过将物联网技术提高资源回收的效率、如何减少资源回收的环节、投入,最终,形成一个有效的解决方案[1]。

2 我国资源回收领域现状分析
我国人均自然资源的拥有量低于世界人均水平,同时我国正处于高速发展经济的道路上,更加体现了资源的重要性。能够有效的将可再回收资源加以回收利用,是发展可持续性经济的有效途径,逐渐解决发展经济造成的资源、环境的问题。
我国资源回收年收入总额占GDP比值不断提高,与此同时也解决了大量的就业问题;资源回收企业已经形成,同时投入了网络信息平台的使用,资源回收的体系已经初步形成。我国资源回收现存的主要问题表现为:行业入门槛低,没有形成具体的产业化;没有形成规范的管理方法,法律不健全,存在无序发展;技术水平低,缺少长远发展目标。
近年来,尽管我国再生资源回收体系建设取得一定成效,但还不适应我国经济社会快速发展的要求,特别是在当前全球性金融危机的影响下,再生资源回收行业还存在一些突出问题。一是认识不到位。由于长期以来存在再生资源等同于“垃圾”和“破烂”的模糊认识,对回收行业的政策引导、资金投入和从业人员培训等方面相对缺乏,妨碍了回收行业健康发展。二是企业规模小,现代化水平低。加快我国再生资源回收体系建设,是解决问题的关键,不仅可以为资源回收企业开拓新市场,也可以减少对资源的浪费,对环境保护也起到了重要的作用。完善再生资源回收体系,是我国发展可持续经济的重要手段。

3 物联网技术在物流领域中的应用框架
物联网是将各种信息传感设备,通过互联网结合起来的一个网络,通过这个网络可以完成物与物之间的信息交互,最终实现对物体的识别、定位、监控,是一个智能化地综合网络。根据物联网技术的特点,将物联网技术应用到资源回收过程中,可以有效的实现对信息的收集、分析,利用物联网技术实现对信息的实时监控,改变原有的回收模式,提高资源回收的效率。根据物联网技术的特点建设一个基于物理网技术的信息平台,能够有效的对可回收资源进行分类收集、分类运输、分类处理过程信息化监控与管理,实现智能的自动化可回收资源收集、运输、处理,最终实现智能化的资源回收。该系统主要分为三大模块。
3.1 资源收集模块
该模块使用红外感应设备,可以将在进行资源回收的过程中将采集的资源的信息并对资源进行分类,将RFID标签安置在回收设备上,对收集过程实现动态的管理,在此过程可以将收集到的资源信息传送到资源信息管理平台;通过资源信息管理平台实现对各种信息查看、以及对设备进行管理。
3.2 资源运输模块
资源回收设备在出发前按照分配好的人员、路线对资源收集进行装载,安装在运输设备中的RFID读取器能够从回收设备上的RFID标签中读取资源的信息,同时把信息发送到资源信息管理平台,同时也可以在回收路线上安装RFID读取器,可以对整个运输的过程管理,资源运输模块可以随时修改运输的方式与路线,实现在最短的路径内,回收更多的资源。
3.3 资源处理模块
在资源回收处理设备上安装RIFD读取器,通过读取安装在分类好的收集设备上的RFID标签内的数据,按照RFID标签内的数据,自动按照分类进行处理。在处理工作完成后,在存放资源的库房内安装RFID读取器,通过对资源上的RFID标签,将数据自动的发送到资源回收管理平台,资源回收管理平台会将资源的信息发送到网络平台上,以实现对回收资源的最终处理。
在环境保障方面,在资源回收场内排污口设置空气、液体无线传感器,实时对空气及液体进行监控,并对收集到的数据进行统计,通过网络将统计结果发送到相关的管理部门。
该系统的实现完成了对回收资源的分类、溯源、收集、运输、回收处理等各个流程的管理,提高了资源回收的效率,并将回收过程信息化,对回收过程进行实时的监控,实现了资源回收的管理,同时,也对回收资源的环境进行实时的监控,并将统计过的数据发送到城市管理部门,方便了政府对资源回收行业现状的数据分析,为城市的发展提供了有力的依据,同时,能够实现经济、社会、环境效益。

4 物联网技术在资源回收领域的实施分析
针对物联网技术在资源回收体系中的应用,提出一套资源回收数字化的管理策略:
(1) 通过使用该系统可以对城市资源回收的情况进行实时的监控,就需要改善相关的法律法规,避免在系统的使用造成环境污染,这就需要通过系统对使用环境进行实时的监控,降低发生污染环境的可能性。
(2) 通过对系统的使用,对数据进行分析,可以对各个回收区域的回收情况进行统计,跟据实际的情况组织与资源回收和环境保护的宣传活动,使人们了解到资源回收及环境保护的重要性。
(3) 通过使用系统可以对再生资源的回收情况进行分析,可以实现资源回收、运输、处理的最佳解决方案。根据各个地区资源回收情况不同,建设合理的资源回收处理厂。按照不同分类的回收资源设计不同的回收方案及回收路线。
(4) 该系统可以提高对资源回收处理突发事件的能力,通过对资源回收的收集、运输、处理设备的安全和运行进行实时的监控,能够有效的建立一套资源回收管理机制。同时,可以随时掌握环境信息,规范资源回收的流程,能够适应城市的高速发展。

5 关键技术研究
物联网的核心概念是指通过各种信息传感器设备,通过网络通信技术,实现物与物之间的信息交互,最终实现智能的工作化流程。物联网的技术结构复杂,主要包括三大部分:首先是感知层,承担信息的采集,可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等;其次是网络层,承担信息的传输,借用现有的无线网、移动网、固体网、互联网、广电网等即可实现;第三是应用层,实现物与物之间,人与物之间的识别与感知,发挥智能作用[2]。
目前影响全球物联网发展的4个最主要的技术有RFID识别技术,传感网络技术,智能运算技术和嵌入式技术。
1、RFID识别技术,射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID作为一种射频自动识别技术,通过物品标签与阅读器之间的配合,可以基于计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
2、传感网络技术,传感器网络是物联网的核心,主要解决物联网中的信息感知问题。物品总是在流动中体现它的价值或使用价值的,如果要对物品的运动状态进行实时感知,就需要用到传感器网络技术传感器网络通过散布在特定区域的成千上万的传感器节点,构建了一个具有信息收集、传输和处理功能的复杂网络,通过动态自组织方式协同感知并采集网络覆盖区域内被查询对象或事件的信息,用于跟踪、监控和决策支持等,“自组织”、“微型化”和“对外部世界具有感知能力”是传感器网络的突出特点[3]。
3、智能运算技术,传感器得到的信息后,需要对其进行语义的理解、推理和决策,这些需要智能运算技术来完成。智能运算需要泛在计算、普适计算,即无论何时何地,只要需要就可以通过各种设备访问到所需的信息进行实现智能控制。
4、嵌入式技术
嵌入式技术是将计算机技术、自动控制技术、通讯技术等多项技术综合起来与传统制造业相结合的技术,是针对某一个行业或应用开发出的智能化机电产品,所实现的产品具有故障诊断、自动报警、本地监控或远程监控等功能,能够实现管理的网络化、数字化和信息化。“物联网”使物品具有了“信息生命”,将物理基础设施和信息基础设施有机地融为一个整体,使囊括其中的每一件物品都“活”了起来,具有“智慧”,能够主动或被动地与所属的网络进行信息交换,从而更好地服务于人们的生产与生活,这其中离不开嵌人式技术的广泛应用。正是与嵌人式技术的结合,才使得对物品的标识以及传感器网络等的正常和低成本工作成为可能,即把感应器或传感器嵌人和装备到如电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、油气管道、供水系统等各种物体中,形成物与物之间能够进行信息交换的“物联网”,并与现有的互联网整合起来,从而实现人类社会与物理系统的整合,让所有的物品都能够远程感知和控制,形成一个更加智慧的生产生活体系。

6 结束语
物联网是工业信息化发展的产物,它将计算机技术与自动化技术紧密的结合在一起所形成一个综合性网络。物联网的诞生可以支撑工业信息化的发展需求,也使得传统工业得以适应信息化的发展,通过物联网可以更加细致和动态的的方式来管理生产和生活,从这一点出发,物联网产业极具想象力。

参考文献:
[1] 冯琍萍,袁丹,刘芳.利用物联网打造再生资源社会回收平台[J].再生资源与循环经济.2011,11-12.
[2] 程曼,王让会.物联网技术的研究与应用.南京信息工程大学环境科学与工程学院.2010,10-13.
[3] 王烨.基于RFID技术的物联网在物流安全领域的应用[J].科技创业月刊.2010,3-4.

作者简介:王冠宇(1984-),男,研实员,研究方向:物联网应用技术。

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    收录时间:2015年10月04日 05:02:58 来源:中国自动化网 作者:匿名
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