摘 要 ：研究如何使用利用RFID物联网技术实现在实施垃圾分类政策下的垃圾收运管理与考核。本文用过分析RFID技术原理，与环卫垃圾收运结合方式，解决实际垃圾分类收运中遇见的问题，实现科学化、信息化、智慧化管理与考核。

　　关键词：物联网;RFID;垃圾分类;智慧环卫

　　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。

　　关键词：RFID;Internet Of Things;Refuse Classification;Smart Sanitation

　　1.引言

　　随着国家经济的快速发展和人们生活水平的提 高，我们城市化建设速度加快，城市人口剧增，随之 来的城市垃圾也成为 约和限制城市发展的重大 问题之一。据统计，我国每年产生的垃圾总量约有10亿吨，并还在以每年5-8%的速度增长。中国目前有三分之二的城市面临“垃圾围城”的窘境。目前多地已实施垃圾分类政策，预计到2020年底46个重点城市将基本建成垃圾分类处理系统，2025年底前全国地级及以上城市将基本建成垃圾分类处理系统。

　　在垃圾分类政策实施的背景下，要求不同类型的垃圾由指定的清运车辆收运，不可以混收。根据实际工作要求，一般会要求收运车辆避开早晚高峰时间段，按规定时间、规定路线、规定收运垃圾类型来完成收运工作，最终实现生活垃圾减量化、资源化、无害化处置。

　　射频识别(RFID)是一种无线通信物联网技术，可以通过线讯识别特定目标读写关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触[1]。其特点可快速扫描获取信息、标签体积小、形状多样、价格低、易安装，可应用于多个行业与领域。

　　2.物联网技术与智慧环卫应用

　　2.1 物联网简介

　　物联网(The Internet of Things，简称IOT)是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络[2]。

　　2.2 基于物联网技术的智慧环卫

　　智慧环卫是基于当前大数据、物联网、云计算等新一代信息技术，包含物联网感知层、通讯传输层、互联网应用层。智慧环卫是以创新科技赋能管理能力为动力，以智慧决策为根本，以提高环卫服务的附加值和居民生活质量为目标的新型业务形态。物联网相关技术作为智慧环卫系统中作为感知层，已应用在智慧环卫多个场景中，是智慧行业建设的基石。

　　3.RFID技术在垃圾收运监管过程的应用

　　3.1 RFID技术研究

　　3.1.1 RFID技术简介

　　无线射频识别即射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的[3]。通过无线电波不接触快速信息交换和存储技术，与无线通信结合数据访问技术，然后连接数据库系统，加以实现非接触式的双向通信，从而达到了识别的目的，用于数据交换，串联起一个极其复杂的系统。在RFID识别系统中，一般包含RFID读写器、RFID天线、RFID标签三大部分组成。

　　3.1.2 工作频率选择

　　工作频率的选择是RFID技术中心的一个关键问题。工作频率的选择既要适应各种不同应用需求，还需要考虑各国对无线电频段使用和发射功率的规定。当前RFID工作频率跨多个频段，不同频段有各自的优缺点，它影响标签尺寸、性能、价格，同时发射功率的大小也影响读写器作用的距离。

　　3.1.3 RFID天线研究

　　RFID天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去的装置按天线。可按天线的工作频率、方向性以及外形做区分。RFID天线的性能主要受天线自身的结构与外界环境因素影响。天线的结构决定了天线的方向性、极化方向、阻抗特性、天线增益和工作频段等。天线周围的环境也会影响天线的性能，如障碍物、金属物体等都会有影响[4]。

　　3.1.4 RFID防冲突研究

　　鉴于多个电子标签工作在同一频率，当它们处于同一个读写器作用范围内时，在没有采取多址访问控制机制情况下，信息传输过程将产生冲突，导致信息读取失败。同时多个阅读器之间工作范围重叠也将造成冲突。目前已有成熟的算法来避免这种冲突，如采用经典ALOHA协议或树分义算法等方式实现防冲突。

　　3.2 基于RFID技术在垃圾收运作业上应用

　　3.2.1 RFID读写器在垃圾收运车辆上应用

　　垃圾收运车辆常见的有侧挂式垃圾车和后挂式垃圾车两种形式。在收运时，工作人员需将垃圾桶挂好位置，再根据作业人员操作将挂好的垃圾桶自动倒进车辆里，完成垃圾清运工作。所以根据实际的工作方式，一般将RFID读写器天线安装在侧挂式垃圾车侧面上方或是后挂式垃圾桶上方，RFID标签贴在垃圾桶上，标签上可带有垃圾桶的编号、垃圾桶类型信息。根据具体的现场环境条件，选择合适频段的RFID读写器，一般采用高频段RFID读写器。在收运作业时将垃圾桶挂起，在操作将桶内垃圾倒出时，安装好的RFID天线可以识别到垃圾桶上的RFID标签信息，完成非接触数据通信，并将读取的信息通过4G无线网络传输至服务器数据库中保存。

　　3.2.2 基于RFID技术下的精细化管理

　　通过RFID射频技术的方式，可采集到作业车辆每一次的收运数据，统计和分析收集的数据，可综合分析出车辆的清运路线、清运次数、清运的垃圾桶数、清运时间、清运的垃圾桶类型，通过量化的数据综合考量车辆的作业情况，实现精细化管理。

　　3.2.3 垃圾混收识别

　　在收运作业中，清运车辆会将垃圾桶以及其包含的RFID标签勾挂到车辆上安装的RFID读写器的识别范围内。成功识别到电子标签中包含的垃圾桶编号与类别信息，再通过4G无线网络方式将信息传输到服务器中，后台可根据识别的垃圾桶信息与车辆垃圾收运类型信息做对比，判断是否有混收现象。

　　3.3 基于RFID技术的智能垃圾收运系统功能

　　3.3.1 清运车辆作业考核

　　系统平台通过分析处理清运车辆每一次收运上报的数据，可综合分析出该辆车今日清运垃圾桶数、次数、清运时间、收运率以及违规次数，这些数据可作为对清运作业考核的重要依据。

　　3.3.2 清运路线监管

　　系统平台可根据车辆需要清运的社区规划好清运路线以及标记清运社区，可根据作业时RFID射频识别上报的垃圾桶信息，自动识别车辆是否按照规划路线清运作业。

　　3.3.3 清运时间规划

　　系统管理平台可根据清运车辆的工作要求，设置清运车辆的工作时间，针对未在工作时间内清运的车辆自动生成告警并告知系统管理人员。

　　3.3.4 垃圾混收告警

　　系统平台通过RFID技术与4G无线通信技术，收集清运车辆每次收运的垃圾桶的信息，系统会根据清运车辆收集的垃圾类型是否与收集的桶的类型相匹配，若不匹配平台可自动生成违规混收的告警信息并及时通知给平台管理人员。

　　3.4 基于RFID技术的智能垃圾收运系统应用价值

　　3.4.1 垃圾清运现状

　　一般由政府环卫部门将垃圾清运服务外包给有资质的环卫公司来完成垃圾清运服务。按照工作要求，清运车辆需避开早晚高峰，将规定的社区垃圾早晚各收运一次，确保垃圾日产日清。且在新的垃圾分类政策下，不可以将不同类型垃圾混收。

　　3.4.2 适应垃圾清运新要求

　　在实施垃圾分类政策背景，适应垃圾分类清运新的工作要求。垃圾基于RFID的技术实现收运车辆精细化管理，可实时监督垃圾混收现象，并结合系统平台功能，实现收运车辆按规定时间、规定路线、规定工作要求，完成垃圾收运工作。

　　3.4.3 提供科学监管方式

　　基于RFID无线射频识别技术，将车辆每一次收运的垃圾桶信息反馈给平台，平台可通过反馈的数据综合的监管垃圾收运车辆作业情况。平台可预先设置好车辆的作业时间、作业路线以及车辆收运的垃圾类型，综合实时监管作业车辆是否按规定时间、规定路线、规定收运的垃圾类型来完成垃圾收运工作。

　　3.4.4 提供数据支撑

　　基于RFID射频识别技术采集的数据，可综合分析出收运车辆每日收运的次数、垃圾桶数、社区数以及收运率，以及是否按照规定时间作业以及规定要求没有混收不同类型的垃圾。通过这些数据可具体量化收运车辆的作业情况，为作业考核以及清运资源分配提供科学、有效的数据依据。

　　4.总结

　　今年来，我国环卫产业的发展迅速，同时伴随着居民生活垃圾的日益增长，各地已加大对垃圾分类处置的力度，实现生活垃圾减量化、资源化、无害化处理目标。本文分析在实施垃圾分类的大背景下，通过RFID无线射频识别技术，并结合互联网通信技术，实现收运车辆作业的数据收集、精细化管理与考核，提高监管人员的工作效率，促进环卫行业智慧化、信息化升级。该方式在实际应用中安装方便、成本低，适合实际应用与推广，建设智能垃圾收运管理与考核系统。

　　回顾智慧环卫发展趋势，已有很多物联网技术应用到行业中来，如车载定位、油耗传感器等，展望未来会有更多的物联网技术应用到环卫行业中来，促进行业信息化、智能化、数字化发展。智慧环卫作为智慧城市重要的组成部分，用智慧的方法和新一代的信息技术，改进政府、公众和企业以及企业内各部门之间的交互的方式，提高交互的效率，同时依据数据做支撑，合理决策和分配社会资源。智慧环卫是智慧城市建设中重要的议题，智慧城市的发展迫切需要智慧环卫的提升[5]。

　　参考文献：

　　[1]李如年.基于RFID技术的物联网研究[J].中国电子科学研究院学报. 2009.4 (6): 594—597

　　[2]齐志存.简议“物联网”的应用[J].石家庄理T职业学院学术研究，2010.5 (3): 4-5.30

　　[3]苑海波,焦亚冰.物联网与RFID/EPC技术[J].基层后勤研究,2010.9.4(6): 46-48

　　[4]吴永祥.射频识别(RFID)技术研究现状及发展展望[J].微计算机信息, 2006(22):11-2

　　[5]马文刚.物联网：建设智慧城市的DNA[J].上海信息化，2011(3):18-2