物联网技术在物资回收领域上的应用

1、物联网技术在物资回收领域上 的应用物联网技术在物资回收领域的应用黑龙江省科学院自动化研究所物联网是新一代信息技术的重要组成部分。 物联网的英文名称叫 “Thelnternet of things ” 物联网是把所有的物品通过射频等信息传感设 备与互联网建立起连接，实现物与物之间的智能 化识别和对其进行管理。物联网主要有两层意 思：首先，物联网的核心和基础是互联网，是建 立在互联网基础上的扩展和延伸的网络；其次， 用户端可以扩展和延伸到了所有物体与物体之 间进行信息通信和信息的交互。物联网实现了数 字空间与物理空间的紧密联系。再生资源回收一种以资源的高效利用和循 环利用为核心，以“减量化、再利用

2、、再循环、 可控化”为原则，以低消耗、高效率为基本特征 按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运 行的经济模式。再生资源回收在不同层面上将生 产和消费纳入一个有机的可持续发展框架，是符 合可持续发展理念的经济增长模式。我国的基本 国情是人口众多，资源相对贫乏，生态环境脆弱。 在资源存量和环境承载力 2个方面都已经历了 传统经济模式下高强度的资源消耗和环境污染。 发展再生资源回收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。因此发展 再生资源回收应该成为中国在未来实施可持续 发展战略的必由之路。1研究背景“物联网”概念的问世，打破了之前的

3、传 统思维。所谓"物联网"(Internet of Things), 指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等 种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大 网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一 起,进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定 位、跟踪、监控和管理。过去的思路一直是将物 理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、 公路、建筑物；另一方面是数据中心、个人电脑、 宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电 缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此 意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界 的运转就在它上

4、面进行，其中包括经济管理、生 产运行、社会管理乃至个人生活。专家预测10年 内，物联网就可能大规模普及，将广泛应用于社会 生活的各个方面，诞生一个上万亿元规模的高科 技市场,将带动包括电子元器件、信息设备、信 息服务、信息软件及集成、3G通信服务等大信 息产业的新一轮浪潮，并且物联网技术已经在工 业生产领域得到了比较成熟的应用 ，而可循环经 济除了生产环节，还包括销售、售后服务、回收 等后续环节，这些后续环节为物联网技术的应用 提供了广泛的空间。据有关部门统计，我国每年平均报废电冰箱 400万台、电视机500万台、洗衣机600万台， 此外还有近500万台电脑进入淘汰期，整个废旧 家电市场规模高

5、达上百亿元。因此在“两化融合” 和“感知中国”的国家战略背景下，本文对基于 物联网技术的可循环经济模式进行了深入的研 究，并建立了一套基于物联网的再生资源回收系 统。2研究目标再生资源回收系统将物联网技术（ZIGBEE、GPRS等传输方式）以及语音合成 技术（TTS）的应用集成于一体。技术方案主要 利用无线通讯技术、射频技术、电子技术、计算 机技术、信息网络技术、传感技术等高科技术的 设备和软件所组成，以构建完善的可再生资源回 收网络为主，智能回收应用于一体的先进系 统。再生资源回收系统实现再生资源的及时回 收处理，并提升智能回收的交互能力。本系统实 现的主要社会价值有：1实时提醒，根据回收资

6、源的种类进行分 类；2 节约能源，实现绿色环保回收；3统一管理，监控整个再生资源回收的生 命周期；4为我国家再生资源回收的管理提供有效 的手段和数据支持。3研究内容再生资源回收系统的组成分为四大部分：1）回收站联网系统，包括：物联网回收系统、 回收站网关（带TTS播报功能）；2）回收资源数据中心管理系统，包括：运 营商网关、中央服务器以及收购厂商本地服务 器；3）拆解厂联网系统，包括：资源分类系统、 拆解厂通信网关（带TTS播报功能）；4）备用紧急服务系统 1）、2）、3）部分组成常用网络，其中1）、3）部分为主要使用场所，核心中央服务器主要 为家电厂商和运营商提供中转服务，以及监控家 电的使

7、用周期，对整个网络的运营统一管理与监 控。4）备用系统在紧急服务时进行通信，如下 图所示:lintInternetGPRS'L-t再生资源回收系统组成回收站联网系统和拆解厂系统包括：物联网 回收系统和回收站网管（或拆解厂用网关）。回 收站终端与网关采用同样的标准进行数据交互， 而不会出现不同回收物品无法分类的情况。在对 回收物品分类时，通过回收站内部的传感网络与 云计算中心进行数据交互，智能进行判断，将信 息通过TTS准确的进行播报。而待拆解的回收物品主要通过与拆解厂的 网关数据通信，在中央服务器中记录此物品已经 进入收购厂回收，并同时在中央服务器和资源回 收厂商服务器进行此物品的回收

8、记录。运营通信网关，可以由国内的三大移动通讯 的供应商：移动、联通、电信来提供运营服务， 也可以自行建立。其主要功能用来实现家电系统 与数据中心进行数据的交互，实现回收站物联网 网络与互联网的成功相连。再生资源回收中央服务器则是整套系统的 核心，由政府部门统一建立并进行管理。可以一 对多的支持，各种提供服务的厂商的本地服务器 通过中央服务器与运营网关通信，方便的支持不 同分类的回收资源在回收站进行分类并联网通 信，并在回收物品分类出现问题时候通过与云计 算中心的数据交流而得到正确的讯息。 如废旧纸 张的客户可以在中央服务器找到自己产品的唯 一标识，同样在物资回收出现问题时会第一时间 与中央服务

9、器进行数据交流，并在云计算中心中 得到解决方案来通知使用客户，同样其他收购厂 商的产品也可以实现此功能。最终整个服务器将 进行有效的数据管理，由次可以提高回收的效 率，降低回收资源所需要的成本。备用通讯系统在主数据中心功能障碍时提 供完备的数据交互支持能力。4关键技术1互联网技术，物联网是在计算机网络的基 础上，利用RFID等技术实现对物品的标识，再 通过网络通信等技术接入互联网，最终实现物与 物或者人与物之间的交互。因此，互联网技术是 物联网技术的基础，物联网是互联网发展的一个 延伸，互联网主要解决物理网中传感器节点感知 数据的传送和数据的共享。2. EPC/RFID 技术，EPC (Ele

10、ctronic Product Code)是在物流信息化的基础上产生的，它提 供了一种产品电子代码编码的方法，它实现了对 物理电子产品的唯一标识。EPC/RFID电子编码 与标签技术是物联网的核心技术，结合 EPC/RFID技术和网络技术，数据库技术、中间 件等技术，是物联网的一种发展趋势。RFID是一种射频自动识别技术，在产品标签 与阅读器的配合下，可以在互联网上实现物品的 自动识别和信息的共享与交互。物品在RFID的 标识后能够基于网络自动的进行信息的交换，能够为物联网上的物品提供身份验证的技术支持。 RFID标签中存放着格式规范的数据，通过RFID 阅读器可以对物品自动的识别身份， 并可

11、以按照 要求完成相应的数据格式的转换，通过与互联网 的连接将数据发送到数据处理中心，以便后续的 相应处理。3. PML 开发技术，PML (physical markup language)实体标记语言，PML是在XML标识 语言的基础上发展而来的，它是一种描述物体， 过程和环境的标准语言，主要为软件开发，数据 存储和分析提供了方法，它将与物品相关的数据 进行加工并，提供可以相互交互的数据，物联网 中的物品的信息可以用PML来描述，它在物联网中将有广泛的应用4. 嵌入式技术，嵌入式技术是一种将计算机 技术，通信技术，自动化等技术综合起来与传统 的制造业结合起来的一种技术，它可以就一个行 业或者

12、应用开发出来的智能化电子产品， 该智能 化电子产品具有故障诊断，本地监测和远程控制 等功能，能够使产品实现信息化。同样物联网使 物品信息化，它将物理产品和信息技术结合为一 体，使物联网中的物品能够主动或者被动的与互 联网中相应的人或者物进行信息的交换， 物联网 的发展缺少不了嵌入式的技术，尤其在与嵌入式 技术结合后才能够使物品的标识以及传感器网 络等设备的正常和降低成本的工作， 最终实现物 与物或者人与物之间能够进行信息的交换， 从而 形成物联网。5无线通信技术，物联网的最终目标是实现 一个具有广泛应用的系统，用户可以随时随地的 与操作对象进行交互，使得无线通信技术成为物 联网应用的一种必要的

13、技术，目前物联网中的核 心技术如RIFD、传感器网络等技术都已经融合 了无线通信技术，在无线通信技术的应用基础上 才能实现物联网的广泛应用的可能， 与此同时还可以降低成本6 传感器网络技术，传感器网络是物联网的 核心技术，主要用来解决物联网中的数据感知问 题，如果要对物品的各种状态进行实时的信息收 集，就要使用传感器网络技术。传感器网络通过 传感器节点，构建了一个可以对数据进行收集， 传送和处理相应数据的复杂的网络，通过实时的 对网络所覆盖的区域进行对对象的状态数据的 收集，将收集的数据用于跟踪、监测和控制等操 作，能够对外部信息具有感知能力是传感器的主 要特点。传感器只是物联网感知外界状态的