试述联网物联网技术在固体废物管理中运用

摘要：在分析物联网的组成及工作原理的基础上，提出了基于物联网技术的固体废物管理系统的设计方案。建立了固体废物管理的系统结构，同时对EPC编码、信息采集模块、Zigbee网络模块、信息怎么写作模块等进行设计。最后通过模拟对象名称解析怎么写作，并对其进行测试。结果表明，解析怎么写作能够满足系统信息查询的要求。
关键词：物联网技术固体废物管理EPC编码Zigbee网络对象名称解析怎么写作
1007-9416（2012）09-0108-02
随着我国经济的快速发展，固体废物的种类和数量日益增多，危害也日益严重，为了强化固体废物信息的有效监管，建立合乎我国国情的固体废物管理监控模式，成为当今环保部门面临的主要问题。通过分析目前固体废物存在的特点，和固体废物信息化的要求，利用近年来受到人们日益重视的物联网技术来解决固体废物管理中的物与物之间进行通信成为了可能，这对于固体废物管理工作的高效推进提供了有力的支持。

1、物联网技术

1.1 物联网

物联网，是指通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网相连，

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进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 物联网工作原理

物联网即EPC（Electronic Product Code）系统，它是一个非常先进的、复杂的、综合性的系统，其最终目的是为每一个实体对象建立全球的、开放的标识标准，其主要由EPC编码、EPC标签、读写器、神经网络软件（Sant）、对象名称解析怎么写作（Object Naming Service）、实体标记语言（Physical markup language）六个部分组成[3]。
物联网工作的大致流程为：读写器从标签上读出EPC标签中的EPC编码信息，并将EPC信息传送给Sant系统，Sant系统经过相应的过滤处理将EPC信息传送给ONS，经ONS一系列的查询返回给Sant系统一个URI地址，Sant系统利用URI地址可以找到存储有该EPC所代表信息的PML怎么写作器，经过最后的查询即可得到该EPC所代表的物品信息。

2、系统设计

2.1 系统结构

按照物联网技术的原理，可以将固体废物管理监控系统分为四个部分组成，分别是固体废物识别模块、Zigbee网络模块、管理中心模块、信息怎么写作模块。
（1）废物识别：由EPC电子标签、RFID读写器和天线等构成，主要用来完成固体废物信息的采集及固体废物信息的近距离通信。
（2）Zigbee网络：主要用来与RFID读写器及管理主机进行通信，将采集到的EPC编码信息经网络传输给网络中心。
（3）管理中心：由管理主机和数据接口组成，主要用来对完成将采集到的EPC编码，经过相应的ONS接口怎么写作和PML接口怎么写作，解析成相对应的固体废物信息，并将相应的固体废物信息返回给管理主机，进行相应的数据处理。
（4）信息怎么写作：ONS怎么写作器和PML怎么写作器组成，经过ONS查询可以解析到采集到的EPC编码所对应的URI，然后管理主机利用该URI，可以在PML怎么写作器中查询得到相应的固体废物信息。
工作过程：当附有EPC标签的固体废物经过设置了RFID读写器的地方后，读写器读出EPC标签中的EPC信息，将采集到的EPC信息经Zigbee网络及互联网发送至管理中心，随后通过调用ONS接口怎么写作和PML接口怎么写作，查询出EPC编码所对应的固体废物信息，并将信息返回给管理主机进行相应的数据处理，通过这一系列过程完成固体废物信息查询及管理。固体废物管理监控系统结构如下图1所示。

2.2 系统实现

2.1 EPC编码

目前EPC编码有64位、96位、256位三种类型，见表1。其特点是唯一性、可拓展性，且安全简单。结合实际考虑，本系统采用EPC-64Ⅰ型编码结构，版本号2位，域名管理21位，可以作为企业识别代码，可以对二百万个公司进行编码，对象分类17位，可以容纳131072个种类的固体废物，序列号24位可以为1600万单品进行编码标识。该方案既能满足当前的编码需要，同时又具有拓展性。

2.2 编码设计

由于固体废物的信息主要是由产生固体废物的企业进行维护的，因而以厂商为单位对固体废物进行编码，以使固体废物由实体向信息转化。
在EPC64Ⅰ编码中，0-1的2位为类型版本号，取值01（二进制1），代表EPC64Ⅰ编码；2-9的8位保留，取值00000000；10-22的13位厂商代码；23-29的7位保留，取值0000000；30-39的10位保留，取值0000000000；40-63的24位为固体废物序列号。

2.3 信息采集设计

信息的采集是由射频识别（Radio Frequency Identification，RFID[4]）系统来完成，本系统中采用的EPC标签工作在2.4GHz微波频段下，由于微波频段工作距离远，抗干扰能力强，这些特点都能满足固体废物在管理监控中的实际需求，因此选取微波频段的射频标签即工作在2.4GHz的有源标签作为固体废物的EPC编码的载体，来对固体废物进行标识。同时根据选取的EPC标签类型，选择相应的固定式读写器来对EPC标签进行识读。

2.4 无线传感器网络设计

Zigbee[5]是一种低成本、低功耗、低复杂度的无线通信技术，采用Zigbee技术来构建无线传感器网络更符合本系统中近距离、低成本传输数据的需要。在系统中，选用美国TI公司出品的CC2430芯片，该芯片是针对Zigbee真正单芯片系统解决方案，其工作频率在2.4GHz-2.48GHz之间，传输速率达到250kb/s，同时利用CC2430上的串口可以实现本系统中射频识别数据的透明传输。

2.5 ONS怎么写作

ONS类似于Internet中的DNS[6]域名解析系统，在系统中主要完成EPC编码与URI之间的转换，然后通过该URI地址可以搜索到对应的怎么写作器，从中获得相应的固体废物信息，在本系统中通过模拟ONS怎么写作的工作过程，来实现固体废物信息的解析。

3、实验测试

在系统中的核心问题就是将EPC编码转换成相对应的固体废物信息，因此在射频识别系统将采集到的EPC编码传送到管理中心的情况下，对调用信息怎么写作进行模拟，最后通过查询PML怎么写作器得到固体废物信息。
信息怎么写作。信息怎么写作包括ONS怎么写作和PML怎么写作，其中ONS怎么写作主要包括EPC模块、ONS解算模块、ONS查询模块三个部分，主要功能是将EPC转换成对应的URI；PML怎么写作主要通过ONS怎么写作得到的URI，对固体废物信息进行查询。
4、结语
利用物联网的工作原理，提出了基于物联网技术的固体废物管理监控的解决方案，对系统中的模块、流程、功能等进行分析与设计，同时通过对ONS接口怎么写作进行模拟和测试，初步实现了信息解析的要求，但考虑到系统结合硬件与软件的复杂性、不确定性，因此结合硬件，将采集到的EPC信息通过ONS怎么写作进行信息解析，是下一步系统需要深入研究的内容。
参考文献
刘化君.物联网技术[M].北京：电子工业出版社，2010：21-24.
董晓荔，闫保平.EPC网络中的ONS怎么写作[J].微电子学与计算机，2005年第22卷2期.
[3]朱丽，祝玉华.利用物联网技术的现代粮食物流跟踪设计[J].粮食流通技术，2010（3）.
[4]周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例[M].北京：人民邮件出版社，2006.
[5]高守玮，吴灿阳.ZigBee技术实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.
[6]周长义.基于DNS的对象名称解析怎么写作系统研究与设计[D].华中科技大学硕士学位论文，2006（5）.