基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑廢料回收問題研究

于麗穎　凌佩鑫　雍博文　楊穎　袁子文

摘要：建筑廢料的逆向回收具有地理位置跨度大、信息分散、信息不對稱、缺乏科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)信息平臺等特點(diǎn)，致使回收的效率低，更多的甚至丟棄。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)很好的解決了這些問題，基于物聯(lián)網(wǎng)的回收系統(tǒng)可以連接正、逆向物流，形成完整的閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的共享為其他的活動提供數(shù)據(jù)，在降低成本的同時提高物流運(yùn)作速率。

關(guān)鍵詞：建筑廢料；回收；信息管理；物聯(lián)網(wǎng)

一、前言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得城鎮(zhèn)發(fā)展更上一個臺階，同樣也是建筑廢料產(chǎn)生的重要原因。人們對于建筑廢料的處理相當(dāng)簡單僅僅是填埋，所以現(xiàn)在的資源環(huán)境問題相當(dāng)嚴(yán)重，理當(dāng)引起人們的重視。

建筑廢料難以回收的難以實(shí)行的原因大致有[1]：首先，建筑廢料回收時間、地點(diǎn)、質(zhì)量等的不確定性；其次建筑廢料面積大、質(zhì)量大，回收成本高，可能會影響企業(yè)核心資源的發(fā)展；第三，我國現(xiàn)在的物流系統(tǒng)相對比較落后，生產(chǎn)商、銷售商和消費(fèi)者之間的信息共享不及時。一系列問題的出現(xiàn)大大降低了逆向物流的效益。

目前企業(yè)對于建筑廢料的回收處于相對模式的態(tài)度，其中對于金屬的回收常見的采用第三方回收的方式[2]，伴隨著少量的企業(yè)自營回收物流和行業(yè)聯(lián)盟的方式，這些方式都不可避免的帶著一些之致命的缺點(diǎn)，使得逆行回收不能正向的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為建筑廢料的逆向回收提供了新的機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識別，全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外線感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上將任何物體和互聯(lián)網(wǎng)相接，已實(shí)現(xiàn)對于物體的智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的實(shí)物網(wǎng)絡(luò)。[3]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用對于逆向物流來說具有非凡的意義，網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)下的物流感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸、應(yīng)用層共同協(xié)作提高了物流的整體的服務(wù)水平。

二、建筑廢料逆向物流和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國人均資源擁有量遠(yuǎn)低于世界的平均水平，更有些資源擁有量十分匱乏，長期以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展我們所走的都是一條高投入、高消耗的道路。另外簡單的填埋和焚燒造成環(huán)境的污染?，F(xiàn)在的環(huán)境條件日益下降，建筑垃圾在其中扮演了重要的角色。

資源和環(huán)境問題的存在使得逆向物流發(fā)展迅速，對于建筑廢料的逆向回收也受到了眾多專家的重視。自1981年，Stock最早的提出了逆向物流的概念，1992年P(guān)ohlen和Farris[4]進(jìn)一步研究，逆向物流就呈現(xiàn)出了勢不可擋的姿態(tài)，對建筑廢料逆向回收提供了實(shí)現(xiàn)的可能。建筑廢料在美國環(huán)保局的定義為：建筑物在新建、擴(kuò)建和拆除過程中產(chǎn)生的廢棄物[5]。Peter A.Yost[6]在1996年建立了數(shù)學(xué)模型，分析出了在一定的建筑基礎(chǔ)上會產(chǎn)生肥料的總量，為建筑廢料回收數(shù)量評估提供了依據(jù)；Fleischmann[7]提出一種回收物流網(wǎng)絡(luò)模型，雖然假設(shè)大前提是單產(chǎn)品、無能力限制的產(chǎn)品；日本在建筑廢料的回收問題上在世界先進(jìn)的水平，日本專家清野新一所作的《建筑解體木料再利用》[8]提出了建筑廢料中的木料的利用，對于木料的利用年限、養(yǎng)護(hù)、回收等方面進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃；在國際環(huán)境的影響下，我國對于建筑廢料的利用和優(yōu)化也提升到了一定的水平，吳賢國[9]在2000年調(diào)查研究下，發(fā)現(xiàn)建筑廢料的存在和建筑機(jī)構(gòu)還有企業(yè)的管理水平都有密切的聯(lián)系，此外還有很多的研究服務(wù)于建筑廢料回收。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的發(fā)展已經(jīng)超過了人們的認(rèn)知范圍，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)給人們的生活又帶來了一系列不可思議的體驗(yàn)，傳感器的應(yīng)用也提到了一個新的高度。它的出現(xiàn)使得許多物流方面的專家認(rèn)為他將會帶給物流行業(yè)以巨大的進(jìn)步。物聯(lián)網(wǎng)對逆向物流用處較大的作用的無線射頻識別技術(shù)（CRFID）所具有的非接觸、遠(yuǎn)距離、多目標(biāo)快速識別的功能是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取方式難以匹敵的，并且無線射頻技術(shù)可以標(biāo)識至單品，這不是傳統(tǒng)條碼跟蹤類別的功能可以相比的，使得生產(chǎn)產(chǎn)品的生命周期的信息都得到記錄。[10]

由于其優(yōu)異的特性，物流方面的專家希望引進(jìn)PFID技術(shù)來為物流運(yùn)作服務(wù)。比較典型的有許志端[11]在對電子產(chǎn)品逆向物流研究中，提出通過產(chǎn)品電子代碼（Electronic Product Code）EPO建立一個電子廢舊品回收供應(yīng)鏈的信息共享平臺，這實(shí)際上就是一個有關(guān)于逆向物流系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)，以此類推這樣的網(wǎng)絡(luò)同樣可以適用于建筑廢料的逆向回收，雖然建筑廢料的情況和電子產(chǎn)品有著較大的差距，但是在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上不斷探索應(yīng)用，致力于解決環(huán)境和資源問題，就顯得十分重要了。但是就目前來說雖然物聯(lián)網(wǎng)在逆向物流中的應(yīng)用得到了眾多學(xué)者的支持，但是如何將物聯(lián)網(wǎng)和逆向物流結(jié)合起來，真正意義上為逆向回收產(chǎn)品的收集、價值測度、再制造提供支持，這就需要對物聯(lián)網(wǎng)的研究更加深入。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑廢料逆向回收系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域上的應(yīng)用是對雙方發(fā)揮更好地作用極為重要的，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物流過程中的產(chǎn)品生命周期信息實(shí)現(xiàn)自動、快速、并行、實(shí)時、非接觸式的處理，并通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時共享，實(shí)現(xiàn)高度信息化管理。物聯(lián)網(wǎng)在建筑廢料逆向物流中的應(yīng)用有效解決了現(xiàn)存逆向回收運(yùn)行中的各種問題。物聯(lián)網(wǎng)的傳感將會對建筑產(chǎn)品的終生信息進(jìn)行記錄，反饋到相關(guān)的更高層，在龐大的網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)進(jìn)行最優(yōu)處理。

基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑廢料逆向物流與傳統(tǒng)的第三方或企業(yè)自營的逆向物流相比具有以下顯著的優(yōu)勢：

一是物聯(lián)網(wǎng)在建筑廢料回收的過程中能夠?qū)ι唐返纳芷诘母鞣N信息進(jìn)行跟蹤和歸結(jié)。建筑廢料的逆向回收的需要回收企業(yè)對于信息的掌握有終身的了解，能夠?qū)⒌竭_(dá)生命周期、或者中途意外損壞的產(chǎn)品可以隨時的進(jìn)行回收，使將其從廢品、填充物的行列中分離出來，實(shí)現(xiàn)回收再利用的服務(wù)。信息化的回收和規(guī)整不僅可以使建筑廢料得到更好地回收。通過產(chǎn)品本身所攜帶的電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)的信息監(jiān)控完成網(wǎng)絡(luò)信息實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生命周期中的各種數(shù)據(jù)，有利于建筑廢料的收集。

二是物聯(lián)網(wǎng)可以通過規(guī)整信息實(shí)現(xiàn)廢舊材料的分門別類，實(shí)行分揀的優(yōu)化。在逆向物流活動的過程中，對于廢舊產(chǎn)品的分揀一直是一個較困難的問題，需要消耗大的量人力物力，并且在分揀之后并不一定可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的合理分批，降低物流成本。在利用物聯(lián)網(wǎng)之后，技術(shù)人員可以利用物聯(lián)網(wǎng)顯示的信息進(jìn)行合理的任務(wù)分配來進(jìn)行分類執(zhí)行，根據(jù)產(chǎn)品的價值、體積、質(zhì)量合理的完成回收的運(yùn)輸過程。物聯(lián)網(wǎng)的合理規(guī)劃分離的作用，使建筑廢料再利用、再循環(huán)和再加工的逆向物流環(huán)節(jié)成功。

三是物聯(lián)網(wǎng)對于建筑廢料的質(zhì)量的評估使得更好地利用處于不同質(zhì)量層面的廢料，減少回收處理的成本。在建筑中，由于不同的產(chǎn)品所處的位置不同，它們的受力和自然環(huán)境等因素給它們造成的損害會有很大的差異，如果按照傳統(tǒng)的回收利用，同一時期的同一產(chǎn)品會采用相同的方法來進(jìn)行處理，在這樣的處理過程中就會使質(zhì)量好的產(chǎn)品需要經(jīng)過和質(zhì)量差的產(chǎn)品一樣的處理，造成資源浪費(fèi)。物聯(lián)網(wǎng)對不同產(chǎn)品設(shè)置記錄其產(chǎn)品生命周期信息的電子標(biāo)簽（ID-unit），[12]寄希望于通過傳感器實(shí)現(xiàn)對于模塊信息的取讀和記錄。在數(shù)據(jù)庫中更新。這樣建筑產(chǎn)品的殘余壽命和損壞程度就可以被實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對建筑廢料回收逆向物流系統(tǒng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

四是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)建筑廢料逆向回收運(yùn)輸過程中的路線等的優(yōu)化。在逆向物流的運(yùn)輸中，對于建筑廢料的運(yùn)輸路線的確定是影響物流成本和時間的重要因素。而且像對于建筑廢料來說，最主要的是它對于環(huán)境和資源的影響，企業(yè)對其回收體現(xiàn)了企業(yè)的宗旨，但是它創(chuàng)造的價值并不一定是非常高的，所以更要在物流方面來盡量減少成本，給企業(yè)發(fā)展逆向回收的動力。服務(wù)于逆向物流的運(yùn)輸工具在大多數(shù)的情況下來自于正向物流，物聯(lián)網(wǎng)在建筑廢料逆向回收的過程中對廢料運(yùn)輸車安裝GPS全球定位系統(tǒng)，用來實(shí)現(xiàn)對建筑廢料和運(yùn)輸車的全程跟蹤控制，這樣就會為物聯(lián)網(wǎng)提供運(yùn)輸車運(yùn)行的最優(yōu)路線提供可能。在成批的廢舊品上貼上RFID標(biāo)簽，通過讀寫器對運(yùn)輸車上貨物進(jìn)行自動化掃描，將感知到的信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)背后龐大的數(shù)據(jù)庫中，對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理后存入逆向物流運(yùn)輸系統(tǒng)中，通過分析得出運(yùn)輸過程的最優(yōu)路線，實(shí)現(xiàn)對對逆向物流運(yùn)輸信息進(jìn)行快速查詢和準(zhǔn)確的處理。

五是物聯(lián)網(wǎng)對于建筑廢料逆向回收資源管理的自動化實(shí)現(xiàn)具有非凡的意義。逆向物流資源的管理是逆向物流管理中相對薄弱的環(huán)節(jié)。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)建筑廢料相關(guān)逆向物流設(shè)備養(yǎng)護(hù)檢修作業(yè)信息化和安全檢測監(jiān)控自動化，通過點(diǎn)在傳感器對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時實(shí)地的追蹤，實(shí)時地監(jiān)控這些設(shè)備的利用情況。對企業(yè)擁有的資源可以進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督和控制，避免出現(xiàn)資源閑置浪費(fèi)的情況，使得在物聯(lián)網(wǎng)輔助下的物流資源管理實(shí)現(xiàn)零空閑，更大的發(fā)揮組織資源作用。建筑廢料逆向回收本身的成本是影響企業(yè)核心發(fā)展力的較重要的因素，所以更要使設(shè)備資源充分利用，降低成本，減少回收時間。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑廢料逆向物流回收的障礙

雖然物聯(lián)網(wǎng)下的建筑廢料逆向物流回收系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的逆向回收信息系統(tǒng)有十分明顯的優(yōu)勢，但其在廣泛的應(yīng)用仍存在有一定的制約，可以歸結(jié)成以下幾個方面：

（一）經(jīng)濟(jì)方面

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對商業(yè)的影響與互聯(lián)網(wǎng)相比，其所需的投資比互聯(lián)網(wǎng)還要高一些，并且它還涉及到供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)，在前面所說的優(yōu)勢中單品的射頻識別標(biāo)簽很難回收再利用，再次使用過程中會因此而給造成企業(yè)不小的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

（二）數(shù)據(jù)整理和安全問題

物聯(lián)網(wǎng)要求對單個產(chǎn)品進(jìn)行全方面的監(jiān)控，不斷地對建筑產(chǎn)品的信息進(jìn)行更新，在此過程中會產(chǎn)生一個龐大的數(shù)據(jù)庫，物聯(lián)網(wǎng)需要整理這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，大量的數(shù)據(jù)處理要求更加堅(jiān)強(qiáng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)支持，對技術(shù)要求也就更高。同時每個建筑型企業(yè)都有自己寶貴的獨(dú)享性技術(shù)，所以這些數(shù)據(jù)信息必須要給予高度的保管注視，避免企業(yè)信息泄露，給企業(yè)造成不必要的損失。

（三）企業(yè)管理問題

建筑廢料的逆向物流涉及到生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)鏈的諸多環(huán)節(jié)，這其中還包括著中間的代理商和最終的消費(fèi)者。企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)獲取信息必須依靠企業(yè)外部實(shí)體。所以如何建立起一個完整的物理網(wǎng)體系來物聯(lián)完成對信息整體的規(guī)劃時，并且使得企業(yè)外部的人員可以積極參與到物聯(lián)網(wǎng)的信息建設(shè)中，這就對生產(chǎn)企業(yè)的管理提出了較高的要求。

五、結(jié)論

本文從逆向物流入手，研究了在物聯(lián)網(wǎng)下的建筑廢料的回收的相關(guān)問題，雖然現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并沒有達(dá)到一個相對成熟的境地，但是相信以后隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)在傳感器的感應(yīng)下的更好地服務(wù)。對于逆向物流而言，最重要的就是及時、準(zhǔn)確的信息，以此為前提完成的工作都是相對完整的。

基于物聯(lián)網(wǎng)的管理信息系統(tǒng)需要與電子商務(wù)平臺緊密結(jié)合，如果有供應(yīng)鏈核心企業(yè)建立其自身的逆向物流管理信息系統(tǒng)，該企業(yè)可以借助電子商務(wù)的手段，將該物流管理系統(tǒng)進(jìn)一步建構(gòu)成一個跨企業(yè)甚至是跨行業(yè)的逆向物流管理電子商務(wù)平臺。隨著該逆向物流電子商務(wù)平臺的建立，不但會給企業(yè)帶來良好的社會聲譽(yù)并在行業(yè)競爭中取得巨大優(yōu)勢，而且還將創(chuàng)造諸多明顯的社會效益。（作者單位：吉林大學(xué)）

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