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循環經濟視角下物聯網技術的運用及關鍵技術論文
隨著傳感器、信息技術、網絡、射頻識別 RFID、移動計算等技術的飛速發展，物聯網技術（ The Internet ofThings,IOT） 應運而生。物聯網概念由美國麻省理工大學 Kevin Ashton 教授在 1991 年首次提出[1].物聯網技術是當前社會的主流應用技術，是對互聯網技術的擴展以及革新。繼計算機和互聯網之后，物聯網被認為世界信息技術產業的第三次浪潮。將物聯網技術應用到可循環經濟領域，使網絡技術與社會經濟結合是未來社會經濟發展的主流趨勢。本文以循環經濟為主要視角，從物聯網技術的應用出發，以汽車行業為例，論述物聯網技術在產品的生產、消費、回收的循環過程中的具體應用。
1 可循環經濟下的物聯網技術應用概述
循環經濟最早在 Boulding 的“宇宙飛船經濟”中被提及，其具體定義最早由 Pearce 提出。20 世紀末，循環經濟的理念被系統地引入中國學術界。循環經濟在中國發展迅速，并被確定為國家發展戰略的重要組成部分[2].將資源進行有效運用是循環經濟的主要內容，“再利用”以及“可控化”是其中的兩個原則。相比較傳統的經濟模式，可循環經濟更加符合我國國情。傳統的經濟模式讓我國的物產資源以及環境承受能力都日漸衰落，而可循環經濟模式的興起給我國經濟發展帶來了新的曙光�？裳h經濟不僅是已貫徹落實的基本國策，更是我國建立資源節約型、環境友好型社會的重要措施。
物聯網是一個潛在的內循環系統。從經濟學角度來說，循環經濟系統是一項系統工程[3].物聯網主要借助射頻識別技術（ RFID） 以及全球定位系統等相關的信息傳感設備，借助現代通信技術，將需要進行鑒別的物體同互聯網進行連接，從真正意義上對物體進行鑒別、跟蹤以及管理等，并且將這些信息傳感設備與互聯網結合起來，形成巨大的網絡[4].這樣的結合實現了物品與網絡的鏈接，更方便基礎設施與互聯網交換信息，將智能化更好地帶入生活的每個角落，其追蹤、識別、定位等都是其具體的體現。物聯網技術的基本原理是借助射頻識別（ RFID） 技術，在計算機互聯網龐大的平臺上實現物品信息的自動采集并達到信息的共享。在產品的生產完成階段，產品會貼上儲存有 EPC 編碼的電子標簽，這個電子標簽將會一直跟隨該產品整個運行的生命周期，而其標簽就如產品標志，可以通過物聯網對其進行跟蹤查詢。在物聯網技術運用之前，物理的基礎設施是和網絡基礎設施分別開來的，其物件、建筑物等實體與數據庫、計算機并無關聯，而物聯網技術的運用讓這二者有機地結合起來，并且擴展出了一個新的高科技領域。目前，物聯網技術已經充分地運用到了信息產業，包括信息服務、信息軟件等方面。此外，物聯網技術在工業、農業等領域也有重要的應用�？裳h模式下的經濟涵蓋了生產、售后服務等不同環節，其中除生產環節之外的后續環節為物聯網技術應用到可循環經濟中提供了可能性。
隨著我國經濟的快速發展，人們對汽車的需求量越來越大。據不完全統計，自 2000 年起，我們每年幾乎以 100 萬輛汽車的速度在增長。隨著時間的推移，我國將迎來回收汽車數量的高峰期，汽車報廢后的鋼鐵、有機金屬以及在制造汽車的過程中所使用的新型材料、各種金屬合金、橡膠、玻璃和聚合物等化學原料都需要得到合理利用�？梢姡谄囀チ松唐穬r值后，自身的報廢材料亦有巨大的價值。廢舊的汽車作為資源的載體，與自身產品很難剝離出來。因此，我們需要一種新型運作模式讓資源與產品自身分割開來，這種新型運作模式就是將物聯網技術運用到可循環經濟中，建立出完整的智能化互聯網系統。
2 面向可循環經濟的物聯網技術的應用
2. 1 汽車的可循環經濟網絡
汽車的可循環經濟網絡是將汽車整體作為一個網絡節點，將汽車所屬的所有零件安裝智能節點，并且將物聯網技術作為主要的技術支撐，建立與汽車相關的制造商、服務商、車主、網絡運營商等相關單位共存的系統。其具體的應用主要有生產環節、銷售環節、回收環節。
2. 1. 1 生產環節在汽車生產制造環節應用物聯網技術，營造智能生產系統，即在非人力的情況下通過自動化生產線進行制造運作。在物聯網技術的支持下，實現所有的原材料以及生產的半成品或者成品可以在整個生產線上進行追蹤識別，這樣不僅可以減少人為操作的誤差率，而且在一定程度上提高制造的速率，提高生產效益。在智能的生產系統下，為每一個原材料配備一個獨立的 EPC 編碼，這個 EPC 編碼所儲存的原材料信息以及后續對材料信息的添加、更改都會一直伴隨原材料的整個使用生命周期。為了實現物品之間的讀寫交互，在原材料入庫、出庫或者加工以及回收等階段都要相匹配地安裝讀卡器、設置傳感器。原材料上所攜帶的自身 EPC 編碼可以將原材料的信息通過代碼的形式用讀寫器進行讀取，然后利用發射器以及無線網絡的傳送將其代碼發射到 RFID 信息服務系統的服務部，用這樣的方法就可以將原材料的具體詳細信息儲存在本地的信息服務器中，并且可以通過對象名解析服務對原材料的代碼進行統一資源標識。通過網絡在 RFID 信息服務器中獲得其代碼所記載的原材料的具體信息以及自身屬性，相關工程人員在制作環節就可以通過網絡對原材料的生產過程進行監控。在生產環節采用 EPC 技術不僅可以在數量眾多的零件中找到所需要的零件，還有助于工程管理人員掌握生產線流程信息，及時解決補貨、缺貨等問題，確保整個生產流水線工作穩定、高效地進行。
2. 1. 2 銷售環節當前車載智能系統被廣泛運用，而車載智能系統的核心技術就是物聯網技術。車載智能系統作為汽車的靈魂系統，一方面要對信息進行記錄以及處理，另一方面擔負著 Intel 網、移動經營網絡、汽車服務商等網絡信息實時交互的工作。車載智能系統包含不同的功能模塊： 首先是智能控制模塊。智能控制模塊可以對車況實時監控并且記錄車體的實時信息以及車主的駕駛系統，以提高行車的安全性。另外，該系統還可以對汽車的零件數據實時記錄，為回收環節提供精確的數據。其次是車主服務模塊，這一模塊是車載智能系統中一個重要的應用。車主服務模塊為車主在駕車中提供更加人性化的服務，讓車主更加體驗到人性化駕駛的樂趣。該模塊設置了自動導航、自動泊車、車站信息查詢等功能。最后是智能應急模塊，車輛在行駛過程中會遇到很多突發情況，預知并及時處理突發狀況是非常有必要的。車載智能系統中的智能應急模塊對突發情況可以采取相對應的應急措施，也可以設置多重應急模塊，例如防盜追蹤、安全保障、遠程控制等。
2. 1. 3 回收環節車載智能系統的回收環節主要依靠 EPC 所記錄的數據。在智能回收環節中可以隨時查錄任何重要零部件的信息，比如使用壽命、質地、產地等。回收系統通過查錄到的 EPC 信息，可以將汽車的零件進行精確的分類，并且掌握是否可回收、可利用或者可報廢等情況。智能化系統具有將車體的數據信息同汽車智能回收系統中的相關數據信息進行相互分享以及溝通的功能，可以有效地協助汽車拆卸行業從人力進行零件分類轉化成工業自動化運行的模式，既可以使分類精確又可以提高工作效率。本地的 Savant 系統對當地的廢舊、廢棄車輛零部件的相關信息進行實時更新，并將這些及時更新的數據傳輸到汽車產業物聯網中的 EPC 信息服務器以及對象名解析服務器中，這樣相關聯的企業以及汽車用戶就可以通過 Internet 了解到汽車重要零部件的各項信息，進而可以增強對這些汽車部件的利用，亦能在一定程度上保證重要零部件的安全性。由此可見，智能車載系統可以利用物聯網技術來獲取更為精準、及時的報廢汽車的車輛信息，并且根據報廢汽車上的零件信息對其進行二次加工。當然，操作人員也可以根據零部件的信息來確定該零件的功能及其實用信息。在物聯網技術的運用下，車載智能系統不僅可以將汽車回收業進行高度整合，也可以對廢舊資源進行合理的循環應用，在避免資源浪費的同時保護了生態環境。
2. 2 面向可循環經濟的物聯網技術的關鍵技術
面向可循環經濟的物聯網技術有五大關鍵性的技術。
（ 1） 射頻識別技術。其實質是一種非接觸式的自動識別技術，能夠以射頻信號智能地識別目標對象，同時取得有關的數據信息，而且全程自動化，不需要人工的干預，尤其不受環境的限制。RFID 技術不僅可以對靜止物體進行識別，還可以對一些高速運行的目標對象進行準確識別，操作也極為快捷方便。物聯網理想的狀態是對全球范圍內的目標對象實現信息的監控、共享。
�。� 2） 智能傳感器網絡技術。傳感器的作用相當于人的皮膚、眼睛、鼻子、耳朵等感受外界變化的器官，接收的是外界溫度、光、電、濕度等變化的信號，將變化信號信息應用于網絡系統中，為數據的分析、采集、傳輸提供具體、可靠的數據支持。從傳統傳感器到智能傳感器，再到嵌入式 Web 傳感器的研發，傳感器逐漸開始朝著微型化以及信息化等方向發展和進步[5].其中，傳感單元（ 由傳感器和模數轉換功能模塊組成） 、處理單元（ 包括 CPU、存儲器、嵌入式操作系統等） 、通信單元（ 由無線通信模塊組成） 以及電源是組成傳感器網絡的智能節點的幾個基本單元。在一個健全的傳感器網絡中，智能節點基本上出現在目標對象上及周邊，同時智能節點相互之間能夠進行互相協作。利用互聯網絡可以把搜集的區域信息傳送到遠程控制管理中心，比如車載智能軟件系統； 反之，遠程管理中心亦可以對網絡節點進行遠程控制檢測。
�。� 3） GPS 定位系統。在車載智能系統中，車載 GPS 接收機通過接受衛星發來的數據以及坐標經緯度，將車輛的無線 MODEM 以 GSM 短信方式由GSM 公司實時傳到監控中心，并最終在電子地圖中顯示出來，由此可對車位的目標有更為精確的定位，以便對車輛進行實時監控。在車輛遇到突發情況時，車載報警模塊會發出報警信息，智能系統直接將現場的具體報警信息及時傳送到總控制臺。
�。� 4） 智能技術。通過在目標對象中植入相關智能系統，使目標對象能夠與用戶之間進行主動或者被動的交流。
�。� 5） 納米技術。物聯網技術的迅猛發展，使電子元器件更加智能化、微型化。將納米技術應用到物聯網中，可以使更加微型化的物體進行數據的交互與連接。
3 結語
如今物聯網技術的發展已成為科技發展的主流，大到科技航天，小到車載導航，與我們的生活息息相關。
我國人口多、資源相對不足，對可再生資源缺乏合理利用�？裳h經濟模式符合我國國情，將物聯網技術應用到可循環經濟中是應對當前發展的必由之路。
[參考文獻]
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