淺談廢棄物物流中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

廢棄物物流指的是將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中失去原有使用價(jià)值的商品，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行收集、分類、加工、包裝、搬運(yùn)等，并分送到專門場(chǎng)所時(shí)所形成的物品實(shí)體活動(dòng)。隨著人們物質(zhì)生活的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，廢棄物的產(chǎn)生也越來越多，為滿足日益緊迫的資源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)需要，對(duì)廢棄物的管理需求也日益凸顯。廢棄物物流作為對(duì)廢棄綜合管理的集成領(lǐng)域，具有良好的發(fā)展前景。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域的不斷開發(fā)和利用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)越性也體現(xiàn)出來，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推進(jìn)廢棄物物流的發(fā)展，改進(jìn)廢棄物物流的管理模式，降低成本，提高效率，有利于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和物質(zhì)資源的利用。

一、廢棄物物流中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用的價(jià)值，在于為不同行業(yè)提供更高效的應(yīng)用服務(wù)。目前來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在廢棄物物流中，可以實(shí)現(xiàn)一下幾點(diǎn)應(yīng)用：

1、廢棄物快速檢驗(yàn)與分揀

廢棄物的種類繁多，且來源極為分散，如生產(chǎn)領(lǐng)域中產(chǎn)生的廢料和報(bào)廢的半成品和產(chǎn)成品，流通領(lǐng)域中產(chǎn)生的包裝物和退貨以及消費(fèi)領(lǐng)域中產(chǎn)生的廢品等，且不同種類、不同狀況的廢棄物和報(bào)廢產(chǎn)品混雜在一起,造成回收、檢驗(yàn)和分揀的難度較大，造成廢棄物物流周期較長(zhǎng)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備的高速、廣泛識(shí)別特征的運(yùn)用，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄物的快速檢驗(yàn)與分揀。

一方面，可以通過在廢棄物上附著RFID標(biāo)簽，記錄廢棄物的種類、生產(chǎn)材料、生產(chǎn)流程等廢棄物的基本信息，通過對(duì)廢棄物的自動(dòng)識(shí)別，獲取各類廢棄物的基本信息，提高檢驗(yàn)速度，濾清混雜廢物中包含的各類廢棄物，減少人工或機(jī)械識(shí)別造成識(shí)別錯(cuò)誤，便于選擇分揀方式。另一方面，通過重量、質(zhì)量識(shí)別工具對(duì)廢棄物物理屬性及化學(xué)屬性進(jìn)行感知，了解廢棄物的損壞或加工狀況，并通過智能識(shí)別，進(jìn)而對(duì)廢棄物進(jìn)行可回收、不可回收、是否進(jìn)行加工等分類。

2、廢棄物的充分循環(huán)利用

廢棄物物流的終點(diǎn)是對(duì)廢棄物進(jìn)行加工或銷毀，一部分廢棄物經(jīng)過加工，重新生成具有價(jià)值的商品并回到市場(chǎng)當(dāng)中。而在加工的同時(shí)，廢棄物經(jīng)過一次加工處理后，也會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)廢棄物，這部分生產(chǎn)廢棄物一部分也是具有回收再加工的價(jià)值的，但由于加工需求不明，這部分生產(chǎn)廢棄物不一定能重新進(jìn)行加工利用。且由于廢棄物的混雜堆放、廢棄物分類不充分等原因，廢棄物利用率不能充分提高。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)經(jīng)過加工后產(chǎn)生的生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行識(shí)別，了解可回收廢棄物的含量，通過智能分析，對(duì)再加工的需求進(jìn)行確認(rèn)，制定再回收加工方案，使這部分生產(chǎn)廢棄物重新流入廢棄物物流當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)廢棄物良性循環(huán)，充分利用廢棄物價(jià)值。

3、廢棄物污染的實(shí)時(shí)監(jiān)控

廢棄物物流中，除了低污染的廢棄物，還包括化學(xué)廢料、電子廢料等具有一定污染威脅的廢棄物，造成一定負(fù)面影響。一方面在回收過程中，低污染的廢棄物和具有一定污染性質(zhì)的廢棄物易混雜在一起，造成低污染廢棄物受到污染廢棄物污染，導(dǎo)致低污染廢棄物的回收價(jià)值。另一方面，廢棄物物流周期較長(zhǎng)，污染廢棄物對(duì)環(huán)境也易造成負(fù)面影響。所以，在廢棄物物流運(yùn)作過程中，需要采取適當(dāng)措施，減少污染廢棄物的污染作用。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一是，在廢棄物回收過程中，對(duì)正在回收的廢棄物進(jìn)行自動(dòng)分類，分層對(duì)廢棄物進(jìn)行回收的儲(chǔ)存，使低污染廢棄物與污染廢棄物相隔離。二是，實(shí)時(shí)感知在運(yùn)輸途中的廢棄物，收集廢棄物造成的等相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而了解廢棄物造成的污染情況，并在運(yùn)輸過程中，自動(dòng)采取焚燒、壓縮等措施減少?gòu)U棄物污染。

4、廢棄物物流運(yùn)作的有效提高

廢棄物物流也具有一般物流的特征，一般具有回收、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)，物流領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一，通過物聯(lián)網(wǎng)提高物流運(yùn)作能力已受到廣泛認(rèn)可。

在廢棄物的回收方面，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在回收站點(diǎn)布置傳感器，感知廢棄物的回收需求，當(dāng)回收站點(diǎn)廢棄物達(dá)到需要回收的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將回收需求傳達(dá)至物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層，由指揮系統(tǒng)調(diào)撥運(yùn)輸單位回收廢棄物。同時(shí)，也可以通過監(jiān)控回收站點(diǎn)的廢棄物種類數(shù)量及污染狀況，利用自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)回收站的廢棄物進(jìn)行早期的焚燒、生物等處理，減少后期處理負(fù)擔(dān)。

在廢棄物的運(yùn)輸方面，通過GPRS定位技術(shù)對(duì)運(yùn)輸車輛、船只等運(yùn)輸單位進(jìn)行定位，并對(duì)運(yùn)輸單位的運(yùn)輸路線、運(yùn)輸時(shí)間等信息進(jìn)行采集，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至應(yīng)用層，便于根據(jù)天氣、交通等環(huán)境變化，對(duì)廢棄物物流的運(yùn)輸單位實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度。

在廢棄物的儲(chǔ)存方面，通過RFID技術(shù)、紅外線掃描技術(shù)及其它傳感技術(shù)儲(chǔ)存的廢棄物狀態(tài)進(jìn)行感知，通過自動(dòng)化技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)的廢棄物進(jìn)行掃描，時(shí)刻了解廢棄物的儲(chǔ)存狀況。同時(shí)，根據(jù)廢棄物的類別、大小等因素進(jìn)行分類，

5、廢棄物供應(yīng)鏈的智慧型轉(zhuǎn)變

隨著廢棄物供應(yīng)鏈的日益發(fā)展，面對(duì)不斷提高的運(yùn)作成本及專業(yè)化服務(wù)需求，對(duì)廢棄物供應(yīng)鏈管理也需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)廢棄物供應(yīng)鏈的智慧型轉(zhuǎn)變。

通過構(gòu)建信息服務(wù)平臺(tái)，建設(shè)廢棄物供應(yīng)鏈智能處理系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)具有的強(qiáng)大的智能分析能力，改善廢棄物物流的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化廢棄物回收站點(diǎn)及儲(chǔ)存站點(diǎn)的布局，對(duì)廢棄物運(yùn)輸路線實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃。

二、廢棄物物流中物聯(lián)網(wǎng)框架設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)在廢棄物物流中是以系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的形式存在的，其也具有內(nèi)部架構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)有三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

{$page$}

圖1：廢棄物物流物聯(lián)網(wǎng)框架

　　1、感知層

感知層承擔(dān)廢棄物物流信息、信息篩選過濾及短距離傳輸?shù)闹饕Y(jié)構(gòu)，是廢棄物物流物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的源頭，用于完成廢棄物物流信息的采集、轉(zhuǎn)換、收集和整理。主要分為兩部分，一是由RFID標(biāo)簽、氣體傳感器、GPS定位設(shè)備等數(shù)據(jù)采集組成，負(fù)責(zé)采集廢棄物及物流設(shè)備的相關(guān)信息。二是由無限傳感網(wǎng)、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)等短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)采集信息的匯總、整理。

數(shù)據(jù)采集單位的布置和短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要滿足不同應(yīng)用服務(wù)的需要。如對(duì)廢棄物的識(shí)別與追溯主要通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)；對(duì)廢棄物狀態(tài)的感知，主要通過氣體傳感器、溫度傳感器等物理數(shù)據(jù)采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

2、網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是承當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)層是連接感知層與應(yīng)用層的主要通道，將感知層采集的海量信息經(jīng)過初步的篩選、整理，快速、高效地傳輸?shù)綉?yīng)用層。主要包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

通過網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)，使各網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)互通互用，適應(yīng)各類廢棄物物流環(huán)節(jié)特點(diǎn)，例如廢棄物運(yùn)輸中，運(yùn)輸單位是處于移動(dòng)狀態(tài)的，傳統(tǒng)的固定式的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)不能適應(yīng)運(yùn)輸移動(dòng)狀態(tài)，所以需要通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)輸信息進(jìn)行采集，同時(shí)由于廢棄物信息較大，信息流向復(fù)雜，需要互聯(lián)網(wǎng)作為信息傳輸?shù)闹饕脚_(tái)，容納和傳輸廢棄物物流信息。

3、應(yīng)用層

應(yīng)用層是承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息處理的主要結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的整體價(jià)值也是通過應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)最終傳輸至應(yīng)用層，根據(jù)不同應(yīng)用服務(wù)需要，經(jīng)過應(yīng)用層的智能分析處理，為廢棄物物流規(guī)劃提供決策依據(jù)、自動(dòng)處理命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的智能化控制。主要包括服務(wù)支撐平臺(tái)部分和服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)部分。

服務(wù)支撐平臺(tái)包括云計(jì)算平臺(tái)、物流信息中心等公共中間件，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)海量信息的匯集、篩選與整理，從大量的廢棄物物流信息中提煉有價(jià)值的信息，根據(jù)功能的不同進(jìn)行分類，傳輸至服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)包含廢棄物分揀、廢棄物回收、運(yùn)輸動(dòng)態(tài)調(diào)度、物流方案制定等應(yīng)用系統(tǒng)，信息在各系統(tǒng)中，經(jīng)過專業(yè)化、智能化的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄物物流的智能化控制。

三、廢棄物物流中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用問題

廢棄物物流中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面對(duì)的各類問題，限制住其更深層次的發(fā)展，主要問題有以下三點(diǎn)：

（一）廢棄物物流標(biāo)準(zhǔn)化問題

物聯(lián)網(wǎng)作用一個(gè)高度集成的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是其有效運(yùn)用的基礎(chǔ)。缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，廢棄物物流的物聯(lián)網(wǎng)的充分運(yùn)用難以實(shí)現(xiàn)。其標(biāo)準(zhǔn)化問題，主要集中在廢棄物標(biāo)準(zhǔn)化和物流環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化兩點(diǎn)上。

在廢棄物標(biāo)準(zhǔn)化方面，一方面，由于商品識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)未得到統(tǒng)一，RFID標(biāo)簽等識(shí)別設(shè)備在商品中運(yùn)用不廣泛，在商品失去使用價(jià)值后形成的廢棄物，廢棄物物流從源頭上就缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難以通過識(shí)別技術(shù)對(duì)廢棄物進(jìn)行識(shí)別和追溯。另一方面，缺乏回收歸類及再加工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，廢棄物在回收、分類、處理階段，難以對(duì)廢棄物的處理流向進(jìn)行確認(rèn)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)廢棄物的分類、加工受到一定影響。

在物流環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化方面，雖然物聯(lián)網(wǎng)在廢棄物物流中具有很多應(yīng)用，但大部分的應(yīng)用還是局部的、局部網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，廢棄物的回收、運(yùn)輸、分類、加工等不同的系統(tǒng)難以融合，各自的廢棄物物流環(huán)節(jié)有各自的標(biāo)準(zhǔn)體系，且涉及的企業(yè)、政府相關(guān)單位不同，缺少統(tǒng)一的物流環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的整體化。

（二）物聯(lián)網(wǎng)使用成本問題

成本較高一直是制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大規(guī)模使用的主要問題之一。當(dāng)前，廢棄物物流發(fā)展層次較低，屬于低利潤(rùn)產(chǎn)業(yè)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正處于初步發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化不成熟，廢棄物物流中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要解決成本問題。

一是底層傳感技術(shù)應(yīng)用成本問題。當(dāng)前，商品識(shí)別中，RFID標(biāo)簽的使用不是很普遍，若廢棄物使用RFID標(biāo)簽作為底層感知基礎(chǔ)，必須在廢棄物中添加RFID標(biāo)簽，由于廢棄物種類繁多數(shù)量極大，廢棄物物流企業(yè)或環(huán)保部門需要消耗大量的人力和物力。同時(shí)，由于廢棄物來源復(fù)雜，廢棄物物流范圍較大，包括生活垃圾收集站、工廠等單位，若廣泛布置傳感器，也需要較大的成本。

二是網(wǎng)絡(luò)使用成本問題。物聯(lián)網(wǎng)是廣泛感知的網(wǎng)絡(luò)，廢棄物物流來源分散，數(shù)據(jù)傳輸范圍較大，通過互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸廢棄物數(shù)據(jù)，需要占用不少網(wǎng)絡(luò)資源，致使網(wǎng)絡(luò)使用成本較大。

三是數(shù)據(jù)處理設(shè)備使用成本問題。由于廢棄物數(shù)量、種類繁多，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在廢棄物物流中應(yīng)用，需要采集海量的數(shù)據(jù)，通過智能分析實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用價(jià)值。這就要求物聯(lián)網(wǎng)具備高速率、高容量的數(shù)據(jù)處理能力，需要大量的服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等數(shù)據(jù)處理設(shè)備，可能需要建設(shè)數(shù)據(jù)中心、搭建云計(jì)算平臺(tái)，導(dǎo)致建設(shè)成本較大。

（三）各行業(yè)聯(lián)合互通的問題

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在廢棄物物流中的運(yùn)用，需要各類技術(shù)、人才及成本支持，當(dāng)前廢棄物物流發(fā)展較慢，任意一家廢棄物物流相關(guān)企業(yè)或政府部門難以負(fù)擔(dān)一整套物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。且廢棄物的回收、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)涉及交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、商品生產(chǎn)等不同領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在廢棄物物流中的專業(yè)化應(yīng)用，需要不同的企業(yè)、科研單位或政府部門聯(lián)合開發(fā)和運(yùn)作。

由于標(biāo)準(zhǔn)的不同、運(yùn)作機(jī)制的不同、涉及環(huán)境的不同、利益導(dǎo)向的不同，各單位的聯(lián)合存在較大的困難。尤其是利益導(dǎo)向的不同對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的共同開發(fā)造成嚴(yán)重影響，例如環(huán)保部門重視環(huán)保的效果，而企業(yè)注重盈利性，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)在廢棄物物流中的聯(lián)合開發(fā)和應(yīng)用必然受到影響。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著廢棄物物流產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，對(duì)新技術(shù)新管理模式的需求越來越多。物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前信息化發(fā)展的新潮流，在廢棄物物流產(chǎn)業(yè)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用符合當(dāng)前廢棄物物流發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)與廢棄物物流相關(guān)的環(huán)保、生產(chǎn)等領(lǐng)域也有間接的推動(dòng)作用。