【摘要】 物联网的发展已经改变着人们对事物的管理方式，在智能交通、智能医疗、智能物流、智能家居等诸多领域已应用，研究物联网技术在城乡环境卫生管理中的应用，建立智能环卫数字化管理新模式，对创新环卫管理手段、提高运行效率、降低运行成本、优化资源配置、提升应急响应能力具有十分重要的意义。
【关键词】 物联网 信息技术 环境卫生 管理创新
物联网的发展将彻底改变人们对事物的管理方式，大大提高管理的效率。环境卫生关系着现代人生活的质量和幸福指数，广泛推广和应用物联网技术，不仅可以完善和优化环境卫生管理体系，实现环卫管理的合理化，而且在提高运行效率、降低运行成本、优化资源配置、提升环卫管理的应急响应能力等方面具有积极的推动作用。为建立高效、规范的城乡环境卫生管理体系，创新管理手段，研究物联网技术在城乡环境管理行业的应用势在必行。
一、物联网及其关键技术
1、物联网的概念
物联网的概念起源于由RFID（射频识别）对所有物品进行标识并利用网络进行数据交换，进而实现智能识别和管理。经过不断扩充、延展、完善，现在人们普遍接受的物联网概念是指通过信息传感设备，运用射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描等技术，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2、物联网的关键技术
物联网的关键技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术。
（1）射频识别技术。射频识别也被称为电子标签，是利用射频信号及其空间耦合传输特性，通过无线电信号实现对静态或移动待识别物体的自动识别，并读写相关无线数据的无线通讯技术，信息读写设备向带有电子标签的物品发出射频信号，激活电子标签，使其凭借感应电流所获得的能量释放存储在芯片中的物品信息，完成对物品的管理和控制。
（2）传感技术。物联网使用的另一项关键技术是传感技术，作为信息获取的重要手段，主要是通过传感器、传感节点和电子标签等方式完成。集成化微型传感器，能够嵌入到任何物体中，并协作对其进行实时监测，然后将采集到的信息无线上传，从而实现泛在传感。传感节点具有感知、计算和通信能力，可进行数据采集、处理和传输。
（3）网络和通信技术。物联网中实现信息安全可靠的传送，涉及到远程通信和近距离通信两个方面。远程通信方面主要包括IP互联网、2G/3G/4G移动通信、卫星通信、互联网的组网、网关等技术。近程方面主要WIFI、蓝牙、ZigBee、RFID和UWB等技术。
（4）数据的挖掘与融合技术。P2P、云计算等分布式计算技术为物联网提供了新的高效率计算模式，可以从海量的数据中及时挖掘出隐藏、有效的信息，同时还可以解决各种异构网络或多个系统之间数据的融合问题，具有相对可靠的数据中心，能够轻松实现不同设备间的数据与应用共享。
二、城乡环境卫生管理的现状及特征
1、管理的范围广
环境卫生管理，随着中央大力度推进美丽乡村建设及城乡一体化战略实施，已由原来的城市延伸扩展到乡村，各项管理环节也随之拓展。对一个县级区域来说，环卫管理的范围已由城市区的几十平方公里扩大到一千平方公里左右。
2、管理的环节复杂
环卫管理有环卫作业工具运行状况管理、环卫设施日常维护管理、处理的达标排放、运行的绩效考核、垃圾的收集状况和量的监管等，这些环节在环卫管理运转体系中不可缺失，而且每一环节都必须管到位，才能保证环卫工作正常开展。
3、管理的事件繁多
环卫运转体系中需管理的事件有作业车辆、保洁船只，有中转站、垃圾池、垃圾焚烧厂、垃圾填埋场、公共厕所，有考核人员、清运人员、保洁人员，有收集处理的垃圾和排放的污水、烟尘等等，每一事件的运行都必须有序、规范，才能确保整个环卫管理体系高效有序运转。
4、管理的应急响应能力差
环卫管理常规只能凭借简单的操作流程，电话单一联系，亲赴实地查找发现问题，处理问题，缺乏应急情况下的快速响应能力，如垃圾收运、中转以及处置环节各类突发事件的应急指挥，如终端处置容量不足或者告警时的合理派发与分流、重大安全事故的快速响应以及处理、灾难性天气（如大雪等异常天气）等，仅凭常规手段无法快速响应完成。
三、物联网技术在城乡环境卫生管理各环节的应用
1、环卫作业工具管理环节
城乡环卫作业工具很多，有垃圾清运车辆、道路清扫车、道路清洗车、河道保洁船，为确保这些作业工具规范、高效运转，解决传统的管理方式存在信息反馈不及时、不准确、不全面，导致运行和作业的大量浪费与运行成本居高不下等问题。运用物联网的定位技术和无线数据传输技术等，建立全球卫星定位系统，实现作业工具自动定位和智能监控。在环卫作业工具上安装油量传感器、作业状态采集器、车辆行驶状态记录仪、摄像机等前端信息采集设备，采集环卫作业工具的运行状态，并通过无线数据传输技术，实现对作业工具的实时监控。集全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、道路运算为一体，采用中国移动无线网络和Internet国际互联网，以短信息方式在两者之间传送包括位置信息在内的各种信息，结合监控中心的管理系统和车（船）载终端信息、互动平台组成了一套完整的智能系统。采用全球卫星定位技术实现对车辆（船只）的实时监控、指挥调度。实现以下功能：一是信息服务，每天定时发送常规广播信息；二是任务调度，按照任务需要向车（船）载系统发布文字调度命令；三是救助服务，监控中心服务台可接受驾驶员上传的不同求助、咨询信息，响应驾驶员的相关诉求；四是信息管理，管理驾驶员、车辆（船只）资料；五是监控功能，在监控中心GIS监控工作站可以对所有的运行车辆（船只）进行监控，显示物流与车辆（船只）运行轨迹，对车辆（船只）定时跟踪，需要时可以对车辆（船只）进行历史轨迹回放。
2、环卫设施运行管理环节
环卫设施主要有垃圾中转站、垃圾填埋场、垃圾焚烧厂、污水处理厂、粪便处理厂、公共厕所、垃圾池等，利用GIS技术，准确显示垃圾中转站、垃圾池等环卫设施的位置信息，由于垃圾中转站、垃圾池等环卫设施数量多，分布广，在建立GPS系统时，基于对GIS技术的应用，将其在系统上进行准确标注，以电子地图方式进行展示，可直观地了解整个区域内环卫设施的分布状况，同时对存在的垃圾池、中转站等环卫设施进行成图和分析，结合村庄状况GIS，不断充实和重新布置环卫设施的位置。还可根据环卫设施的地理位置信息，按照清运最短距离的原则，合理规划运输路线，为设施科学运行、规划布局提供决策依据。
为确保能实时看到环卫设施的运行、人员及车辆的进出、设施的维护管理，解决不到现场还可实时管理的要求，运用视频监控技术，在环卫设施端安装监控摄像头，经由前站网络视频编码器，将数字视频信号通过有线或无线网络传送至数据中心。在各环卫设施安装RFID阅读器，利用射频识别技术，可对进出环卫设施的作业工具、人员进行准确识别；在环卫设施安装液位传感器、称重传感器等，利用传感技术，对环卫设施的渗滤液、垃圾量等等实现信息感知和采集；利用无线/有线网络传输技术，可实现环卫设施运行状况的远程监控。数据中心使用监控系统，可以远程查看，同时还可配备手机或无线移动终端设备，随时、随身、随地查看监控画面，实时动态了解环卫设施运转状态、车辆进站及出站情况、设备运转操作流程，保证各类环卫设施管理正常、运行维护到位、安全操作得到保障。
3、环卫运行绩效管理环节
环卫运行绩效考核主要有道路及村庄保洁作业考核、车辆作业考核、清运作业考核、河道保洁作业考核，运行绩效考核是环卫管理体系高效、规范、长久持续运行的助推器，考核指标体系是环卫管理运行的度量衡。为保证考核的准确性、实时性、公平性，解决考核面广、考核不及时、考核人员不赴现场等问题，运用物联网移动终端技术，全球定位系统技术、无线网络传输技术，在智能手机或PDA等移动终端开发相应终端软件，设定考核指标，采用智能手机或PDA的定位功能、现场拍照功能、无线数据传输功能，将考核相关的数据通过无线网络传送至数据中心，数据中心使用考核管理监控系统，查看各环节考核的具体结果，并可对考核的数据进行统计分析，了解掌握管理环节的运行质量。
4、环卫垃圾收运管理环节
环卫垃圾收运管理环节涉及两个方面，一是要确保环卫容器里的垃圾能及时收完。环卫容器包含垃圾桶、垃圾池、垃圾房，为保证垃圾清运环节，按规定日产日清，解决垃圾在容器中大量囤积，影响环境，运用RFID电子标签及射频识别技术，实时监控垃圾容器的实时收集情况，将容器配备电子标签，清运车辆配备PDA手持终端来识别容器电子标签，清运时对号确认，数据中心显示容器编号，清运时间等。二是要确保收集的垃圾要实施无害化处理。城乡环境卫生管理中，垃圾的清运处理是重头戏，涉及到村送垃圾中转站的垃圾、垃圾中转站进出垃圾、垃圾焚烧厂或无害化垃圾填埋场进垃圾，为保证收集的垃圾全部进入无害化的处理，不倾倒、不简易填埋，解决垃圾收集无数、去向不明等问题，采用车辆身份卡射频识别技术、称重传感技术、数据传输技术，统计到每个点的垃圾量。结合中转站安装的非接触式IC卡读写设备，将垃圾转运车辆的出站记录与进焚烧厂（填埋场）称重的记录有效的统一起来，从而精确掌握焚烧厂（填埋场）进厂（场）垃圾量的来源。建立垃圾量信息分析系统，信息数据包括垃圾理论量和中转站运出量。垃圾理论量数据，按收集覆盖范围内的人口数应产生的垃圾量，中转站运出量数据，就是收集清运范围内运出量。将中转站运出量与理论量比较，以及每月中转站运出量的变化，用曲线图和柱状图分析垃圾量的变化，从而得出分析数据，用于管理指导保洁、清运作业的工作。
参 考 文 献
[1] 刘云浩. 《物联网导论》. 科学出版社. 2011.3
[2] 胡汉辉. 《传感器技术及应用》. 科学出版社. 2009.2
[3] 赵军辉. 《射频识别技术及应用》. 机械工业出版社. 2008.7
