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　　摘 要 ：研究如何使用利用RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在實(shí)施垃圾分類(lèi)政策下的垃圾收運(yùn)管理與考核。本文用過(guò)分析RFID技術(shù)原理，與環(huán)衛(wèi)垃圾收運(yùn)結(jié)合方式，解決實(shí)際垃圾分類(lèi)收運(yùn)中遇見(jiàn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、信息化、智慧化管理與考核。

　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);RFID;垃圾分類(lèi);智慧環(huán)衛(wèi)

　　Management and assessment of garbage collection andtransportation based on RFID Technology Zheng Xuefeng

　　Abstract：Thispaper studies how to use RFID Internet of things technology to realize garbagecollection and transportation management and assessment under theimplementation of waste classification policy. This paper analyzes theprinciple of RFID technology, combined with the collection and transportationof environmental sanitation garbage, to solve the problems encountered in theactual garbage classification and transportation, and realize scientific,information, intelligent management and assessment。

　　關(guān)鍵詞：RFID;Internet Of Things;Refuse Classification;Smart Sanitation

　　1.引言

　　隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提 高，我們城市化建設(shè)速度加快，城市人口劇增，隨之 來(lái)的城市垃圾也成為 約和限制城市發(fā)展的重大 問(wèn)題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生的垃圾總量約有10億噸，并還在以每年5-8%的速度增長(zhǎng)。中國(guó)目前有三分之二的城市面臨“垃圾圍城”的窘境。目前多地已實(shí)施垃圾分類(lèi)政策，預(yù)計(jì)到2020年底46個(gè)重點(diǎn)城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)，2025年底前全國(guó)地級(jí)及以上城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)。

　　在垃圾分類(lèi)政策實(shí)施的背景下，要求不同類(lèi)型的垃圾由指定的清運(yùn)車(chē)輛收運(yùn)，不可以混收。根據(jù)實(shí)際工作要求，一般會(huì)要求收運(yùn)車(chē)輛避開(kāi)早晚高峰時(shí)間段，按規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線、規(guī)定收運(yùn)垃圾類(lèi)型來(lái)完成收運(yùn)工作，最終實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、資源化、無(wú)害化處置。

　　射頻識(shí)別(RFID)是一種無(wú)線通信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以通過(guò)線訊識(shí)別特定目標(biāo)讀寫(xiě)關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸[1]。其特點(diǎn)可快速掃描獲取信息、標(biāo)簽體積小、形狀多樣、價(jià)格低、易安裝，可應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域。

　　2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧環(huán)衛(wèi)應(yīng)用

　　2.1 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

　　物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things，簡(jiǎn)稱(chēng)IOT)是指通過(guò) 各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化 學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類(lèi)可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)[2]。

　　2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧環(huán)衛(wèi)

　　智慧環(huán)衛(wèi)是基于當(dāng)前大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，包含物聯(lián)網(wǎng)感知層、通訊傳輸層、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。智慧環(huán)衛(wèi)是以創(chuàng)新科技賦能管理能力為動(dòng)力，以智慧決策為根本，以提高環(huán)衛(wèi)服務(wù)的附加值和居民生活質(zhì)量為目標(biāo)的新型業(yè)務(wù)形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)作為智慧環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)中作為感知層，已應(yīng)用在智慧環(huán)衛(wèi)多個(gè)場(chǎng)景中，是智慧行業(yè)建設(shè)的基石。

　　3.RFID技術(shù)在垃圾收運(yùn)監(jiān)管過(guò)程的應(yīng)用

　　3.1 RFID技術(shù)研究

　　3.1.1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　無(wú)線射頻識(shí)別即射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，利用無(wú)線射頻方式對(duì)記錄媒體(電子標(biāo)簽或射頻卡)進(jìn)行讀寫(xiě)，從而達(dá)到識(shí)別目標(biāo)和數(shù)據(jù)交換的目的[3]。通過(guò)無(wú)線電波不接觸快速信息交換和存儲(chǔ)技術(shù)，與無(wú)線通信結(jié)合數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，然后連接數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，加以實(shí)現(xiàn)非接觸式的雙向通信，從而達(dá)到了識(shí)別的目的，用于數(shù)據(jù)交換，串聯(lián)起一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)。在RFID識(shí)別系統(tǒng)中，一般包含RFID讀寫(xiě)器、RFID天線、RFID標(biāo)簽三大部分組成。

　　3.1.2 工作頻率選擇

　　工作頻率的選擇是RFID技術(shù)中心的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。工作頻率的選擇既要適應(yīng)各種不同應(yīng)用需求，還需要考慮各國(guó)對(duì)無(wú)線電頻段使用和發(fā)射功率的規(guī)定。當(dāng)前RFID工作頻率跨多個(gè)頻段，不同頻段有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，它影響標(biāo)簽尺寸、性能、價(jià)格，同時(shí)發(fā)射功率的大小也影響讀寫(xiě)器作用的距離。

　　3.1.3 RFID天線研究

　　RFID天線是一種以電磁波形式把無(wú)線電收發(fā)機(jī)的射頻信號(hào)功率接收或輻射出去的裝置按天線?？砂刺炀€的工作頻率、方向性以及外形做區(qū)分。RFID天線的性能主要受天線自身的結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境因素影響。天線的結(jié)構(gòu)決定了天線的方向性、極化方向、阻抗特性、天線增益和工作頻段等。天線周?chē)沫h(huán)境也會(huì)影響天線的性能，如障礙物、金屬物體等都會(huì)有影響[4]。

　　3.1.4 RFID防沖突研究

　　鑒于多個(gè)電子標(biāo)簽工作在同一頻率，當(dāng)它們處于同一個(gè)讀寫(xiě)器作用范圍內(nèi)時(shí)，在沒(méi)有采取多址訪問(wèn)控制機(jī)制情況下，信息傳輸過(guò)程將產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致信息讀取失敗。同時(shí)多個(gè)閱讀器之間工作范圍重疊也將造成沖突。目前已有成熟的算法來(lái)避免這種沖突，如采用經(jīng)典ALOHA協(xié)議或樹(shù)分義算法等方式實(shí)現(xiàn)防沖突。

　　3.2 基于RFID技術(shù)在垃圾收運(yùn)作業(yè)上應(yīng)用

　　3.2.1 RFID讀寫(xiě)器在垃圾收運(yùn)車(chē)輛上應(yīng)用

　　垃圾收運(yùn)車(chē)輛常見(jiàn)的有側(cè)掛式垃圾車(chē)和后掛式垃圾車(chē)兩種形式。在收運(yùn)時(shí)，工作人員需將垃圾桶掛好位置，再根據(jù)作業(yè)人員操作將掛好的垃圾桶自動(dòng)倒進(jìn)車(chē)輛里，完成垃圾清運(yùn)工作。所以根據(jù)實(shí)際的工作方式，一般將RFID讀寫(xiě)器天線安裝在側(cè)掛式垃圾車(chē)側(cè)面上方或是后掛式垃圾桶上方，RFID標(biāo)簽貼在垃圾桶上，標(biāo)簽上可帶有垃圾桶的編號(hào)、垃圾桶類(lèi)型信息。根據(jù)具體的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，選擇合適頻段的RFID讀寫(xiě)器，一般采用高頻段RFID讀寫(xiě)器。在收運(yùn)作業(yè)時(shí)將垃圾桶掛起，在操作將桶內(nèi)垃圾倒出時(shí)，安裝好的RFID天線可以識(shí)別到垃圾桶上的RFID標(biāo)簽信息，完成非接觸數(shù)據(jù)通信，并將讀取的信息通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。

　　3.2.2 基于RFID技術(shù)下的精細(xì)化管理

　　通過(guò)RFID射頻技術(shù)的方式，可采集到作業(yè)車(chē)輛每一次的收運(yùn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)和分析收集的數(shù)據(jù)，可綜合分析出車(chē)輛的清運(yùn)路線、清運(yùn)次數(shù)、清運(yùn)的垃圾桶數(shù)、清運(yùn)時(shí)間、清運(yùn)的垃圾桶類(lèi)型，通過(guò)量化的數(shù)據(jù)綜合考量車(chē)輛的作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

　　3.2.3 垃圾混收識(shí)別

　　在收運(yùn)作業(yè)中，清運(yùn)車(chē)輛會(huì)將垃圾桶以及其包含的RFID標(biāo)簽勾掛到車(chē)輛上安裝的RFID讀寫(xiě)器的識(shí)別范圍內(nèi)。成功識(shí)別到電子標(biāo)簽中包含的垃圾桶編號(hào)與類(lèi)別信息，再通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式將信息傳輸?shù)椒?wù)器中，后臺(tái)可根據(jù)識(shí)別的垃圾桶信息與車(chē)輛垃圾收運(yùn)類(lèi)型信息做對(duì)比，判斷是否有混收現(xiàn)象。

　　3.3 基于RFID技術(shù)的智能垃圾收運(yùn)系統(tǒng)功能

　　3.3.1 清運(yùn)車(chē)輛作業(yè)考核

　　系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)分析處理清運(yùn)車(chē)輛每一次收運(yùn)上報(bào)的數(shù)據(jù)，可綜合分析出該輛車(chē)今日清運(yùn)垃圾桶數(shù)、次數(shù)、清運(yùn)時(shí)間、收運(yùn)率以及違規(guī)次數(shù)，這些數(shù)據(jù)可作為對(duì)清運(yùn)作業(yè)考核的重要依據(jù)。

　　3.3.2 清運(yùn)路線監(jiān)管

　　系統(tǒng)平臺(tái)可根據(jù)車(chē)輛需要清運(yùn)的社區(qū)規(guī)劃好清運(yùn)路線以及標(biāo)記清運(yùn)社區(qū)，可根據(jù)作業(yè)時(shí)RFID射頻識(shí)別上報(bào)的垃圾桶信息，自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛是否按照規(guī)劃路線清運(yùn)作業(yè)。

　　3.3.3 清運(yùn)時(shí)間規(guī)劃

　　系統(tǒng)管理平臺(tái)可根據(jù)清運(yùn)車(chē)輛的工作要求，設(shè)置清運(yùn)車(chē)輛的工作時(shí)間，針對(duì)未在工作時(shí)間內(nèi)清運(yùn)的車(chē)輛自動(dòng)生成告警并告知系統(tǒng)管理人員。

　　3.3.4 垃圾混收告警

　　系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)RFID技術(shù)與4G無(wú)線通信技術(shù)，收集清運(yùn)車(chē)輛每次收運(yùn)的垃圾桶的信息，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)清運(yùn)車(chē)輛收集的垃圾類(lèi)型是否與收集的桶的類(lèi)型相匹配，若不匹配平臺(tái)可自動(dòng)生成違規(guī)混收的告警信息并及時(shí)通知給平臺(tái)管理人員。

　　3.4 基于RFID技術(shù)的智能垃圾收運(yùn)系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值

　　3.4.1 垃圾清運(yùn)現(xiàn)狀

　　一般由政府環(huán)衛(wèi)部門(mén)將垃圾清運(yùn)服務(wù)外包給有資質(zhì)的環(huán)衛(wèi)公司來(lái)完成垃圾清運(yùn)服務(wù)。按照工作要求，清運(yùn)車(chē)輛需避開(kāi)早晚高峰，將規(guī)定的社區(qū)垃圾早晚各收運(yùn)一次，確保垃圾日產(chǎn)日清。且在新的垃圾分類(lèi)政策下，不可以將不同類(lèi)型垃圾混收。

　　3.4.2 適應(yīng)垃圾清運(yùn)新要求

　　在實(shí)施垃圾分類(lèi)政策背景，適應(yīng)垃圾分類(lèi)清運(yùn)新的工作要求。垃圾基于RFID的技術(shù)實(shí)現(xiàn)收運(yùn)車(chē)輛精細(xì)化管理，可實(shí)時(shí)監(jiān)督垃圾混收現(xiàn)象，并結(jié)合系統(tǒng)平臺(tái)功能，實(shí)現(xiàn)收運(yùn)車(chē)輛按規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線、規(guī)定工作要求，完成垃圾收運(yùn)工作。

　　3.4.3 提供科學(xué)監(jiān)管方式

　　基于RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，將車(chē)輛每一次收運(yùn)的垃圾桶信息反饋給平臺(tái)，平臺(tái)可通過(guò)反饋的數(shù)據(jù)綜合的監(jiān)管垃圾收運(yùn)車(chē)輛作業(yè)情況。平臺(tái)可預(yù)先設(shè)置好車(chē)輛的作業(yè)時(shí)間、作業(yè)路線以及車(chē)輛收運(yùn)的垃圾類(lèi)型，綜合實(shí)時(shí)監(jiān)管作業(yè)車(chē)輛是否按規(guī)定時(shí)間、規(guī)定路線、規(guī)定收運(yùn)的垃圾類(lèi)型來(lái)完成垃圾收運(yùn)工作。

　　3.4.4 提供數(shù)據(jù)支撐

　　基于RFID射頻識(shí)別技術(shù)采集的數(shù)據(jù)，可綜合分析出收運(yùn)車(chē)輛每日收運(yùn)的次數(shù)、垃圾桶數(shù)、社區(qū)數(shù)以及收運(yùn)率，以及是否按照規(guī)定時(shí)間作業(yè)以及規(guī)定要求沒(méi)有混收不同類(lèi)型的垃圾。通過(guò)這些數(shù)據(jù)可具體量化收運(yùn)車(chē)輛的作業(yè)情況，為作業(yè)考核以及清運(yùn)資源分配提供科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　4.總結(jié)

　　今年來(lái)，我國(guó)環(huán)衛(wèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速，同時(shí)伴隨著居民生活垃圾的日益增長(zhǎng)，各地已加大對(duì)垃圾分類(lèi)處置的力度，實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、資源化、無(wú)害化處理目標(biāo)。本文分析在實(shí)施垃圾分類(lèi)的大背景下，通過(guò)RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)收運(yùn)車(chē)輛作業(yè)的數(shù)據(jù)收集、精細(xì)化管理與考核，提高監(jiān)管人員的工作效率，促進(jìn)環(huán)衛(wèi)行業(yè)智慧化、信息化升級(jí)。該方式在實(shí)際應(yīng)用中安裝方便、成本低，適合實(shí)際應(yīng)用與推廣，建設(shè)智能垃圾收運(yùn)管理與考核系統(tǒng)。

　　回顧智慧環(huán)衛(wèi)發(fā)展趨勢(shì)，已有很多物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到行業(yè)中來(lái)，如車(chē)載定位、油耗傳感器等，展望未來(lái)會(huì)有更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到環(huán)衛(wèi)行業(yè)中來(lái)，促進(jìn)行業(yè)信息化、智能化、數(shù)字化發(fā)展。智慧環(huán)衛(wèi)作為智慧城市重要的組成部分，用智慧的方法和新一代的信息技術(shù)，改進(jìn)政府、公眾和企業(yè)以及企業(yè)內(nèi)各部門(mén)之間的交互的方式，提高交互的效率，同時(shí)依據(jù)數(shù)據(jù)做支撐，合理決策和分配社會(huì)資源。智慧環(huán)衛(wèi)是智慧城市建設(shè)中重要的議題，智慧城市的發(fā)展迫切需要智慧環(huán)衛(wèi)的提升[5]。

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