基于物联网技术下的自助回收系统在智慧校园中的应用

刘晴晴+何春钢

摘 要：随着物联网技术的兴起，该项技术在智慧服务中的应用也越来越广泛。智慧校园建设就是这样一种依赖于互联网和物联网技术的校园网络管理体系。校园环保问题日益成为目前生态保护和宣传的重要问题，校园垃圾的回收利用系统与物联网技术的结合，也成为智慧校园建设的一个新切入点。本研究相对系统地阐述物联网技术在校园自助回收系统中的应用，提出了设计的建议和基本框架。

关键词：物联网；自助回收系统；智慧校园

中图分类号：TP18 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0024-02

引言

物联网是指借助射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，在一定的协议框架下，把实体物品与互联网联系起来，目的是进行信息的及时交换，从而实现对设备的定位、识别、跟踪、监控与实时管理等。

智慧校园是校园信息化建设的重要内容，也是在物联网技术的基础上建立的新的信息管理手段，通过物联网设备与技术，将校园内的设施与信息管理中心网络连接起来，使得校园各个位置和设备的信息能够及时得到传递和运用，目的是提高校园信息管理水平。物联网在智慧校园中的应用主要体现在可视化管理、校内生活监管、教学管理、安全管理四个方面。本文关注的是物联网技术下自助回收系统在构建智慧校园中的应用。

1 物联网在校园自助回收系统中的应用设想

1.1 整体设想

如今，大学校园中有很多生活垃圾需要分类处理和回收，而仅仅依靠学生良好的生活习惯很难达到高效处理的目的，很多学生为了“方便”，会将饮料瓶、废旧电池、废旧资料等废弃物随手丢弃，影响了校园环境，同时也带来火灾等安全隐患。针对这一问题，结合物联网在智慧校园中的应用，本文设想，可以设计一项校园自助回收物联网系统，该系统的回收终端可以通过使用校园无线网络，对校园内进行信号的全覆盖，同时使用以学分和奖学金为手段的激励引导，促使学生能够使用物联网终端设备回收废旧物品，由此改善校园环境。

1.2 功能设计

第一，回收终端的设施及奖励机制。物联网自助回收系统可以回收废弃饮料瓶、废弃衣物、废弃资料、废弃电池等，学生将废弃物放入回收终端设备后，通过信息录入可以在系统中获得学分奖励及资金奖励。第二，废旧物品回收信息的查询。大学生借助客户端，或使用网页查询废旧物品的回收信息，可以通过统计发布在手机APP或者网页上的信息来查看相关信息。例如：回收的废旧物品数量、次数、变化趋势、积分情况、从废旧物品回收中获得的学分奖励情况等。第三，废旧物品回收系统的后台管理。智慧校园废旧物品回收系统的后台需要由专门的人员进行管理，他们需要对系统中的信息数据进行统计，对使用废旧物品回收系统的用户信息进行修订和删减，对废旧物品回收信息进行核实，对积分情况进行统计等。第四，废旧物品回收系统的商业价值。实际上，智慧校园废旧物品回收终端系统不仅仅是环保设备终端，同时也是一个市场信息的采集终端，因为学生们在向终端设备中投掷饮料瓶等物品时，实际上向系统反映了自己的消费信息。比如一段时间内购买某些品牌的饮料数量有多少，金额是多少等，可以直接反映其消费偏好，总体数据能够预测市场趋势。第五，废旧图书回收功能。大学生有很多废旧的书籍，这些书籍的回收同样可以囊括在废旧物品回收终端系统之中。例如：大学生有一些书籍需要丢弃，通过回收系统，将书名、新旧程度、本数等信息输入回收系统，并将书本放置在终端设备内，其所输入的信息通过网络传递到APP中，其他学生在浏览这些信息后，如果发现有些书籍是自己需要的，那么就可以在系统上进行预订，并到终端设备处取走，完成线上和线下的结合。第六，其他功能。大学生在向回收终端设备中放入废旧物品后，可以通过设备打印凭证，凭借凭证到校园商店等区域兑换一定的消费券，从而更好地实现回收激励机制；同时设备本身也是一个商业终端，可以通过设备投放一定的环保公益广告或商业广告，这一功能为这种回收设备的投资提供了新的途径——社会购买投资。

2 物联网在自助回收系统中的架构模式

2.1 架构分析

在自助回收系统进行设计之前，需要对基于物联网的自助回收系统结构进行分析，從而确保设计后的系统功能能够满足预期的需要。这种架构的分析，首先需要建立合适的物联网体系，对这一系统中所需要满足的各种功能进行界定，规划相应的物联网功能组件以及系统组件之间应当具备的结构关系。这一环节可以通过模型的形式完成，在物联网模型中，确定组件的功能并明确各个组件之间的逻辑关系，常用到的方法有两种：第一，从功能角度来看。首先将物联网系统中的组件按照功能区分为若干个层次，明确内层和外层之间的关系，内层组件要先于外层组件，并受控于外层组件。第二，从模型角度来看。我们可以将物联网系统视作一个总体模型，模型的每个组成部分就是一个组件，通过建模的方法，将模型搭建起来，并明确各个组件之间的对应关系，从而建立体系架构。

2.2 架构设计

在进行物联网系统架构设计时，首先要明确系统将包括哪些功能区域。通过对系统作用和功能的分析，我们将大学校园自助回收物联网系统功能终端划定为以下几种：废旧电池回收终端、废旧饮料瓶回收终端、图书回收终端以及图书自取终端、废旧物品综合回收终端、自助回收系统终端服务器、网站服务器、终端网站、手机APP等。

基于六种服务功能，自助回收终端服务器需要开辟6个端口，分别为废旧饮料瓶、废旧电池、废旧图书回收与自取、综合回收、手机客户端等多个终端的用户提供服务，为用户开辟的服务线程是相互独立的，这样做的目的是为了确保物联网数据传输的及时准确，用户的数据会根据用户名的不同，存储在数据库相对应的表单之中，避免用户数据在访问中相互之间存在冲突。

在废旧物品自助回收系统网站建设方面，可以采用Tomcat作为Web服务器，并通过JSP和Javabean进行对数据库的访问。在前端开发方面，可以使用HTML以及AJAX等软件系统。校园自助回收物联系统整体架构图。（见图1）

3 挑战与展望

在大学校园中，借助智慧校园建设的有利环境和思路，可以完成基于物联网的自助回收终端系统建设，实现废旧物品回收上的智能化操作，满足学校师生的废旧物品个性化处理需求。自助回收终端系统的应用，能够大大减少废旧物品的处理成本，降低校园环境污染，同时能够衍生出一些具有市场价值的商业功能，所以这一系统的开发和应用，具有市场和环保两种可观价值。

同时，我们也看到，基于物联网的校园废旧物品自助回收系统，需要建立在成熟的网络技术之上，借助传感器和互联网的物联网技术只是其中之一，还需要有相配套的硬件设施建设、数据库建设、网络平台建设等。与此同时，该系统的建设和运营还需要面临系统兼容性、功能延伸拓展、后续服务改进问题等。所以，从这些可能出现的问题角度出发，我们在开发和运用自助回收系统时，需要在设备上选择先进成熟的设备，在功能开发上预留一部分延伸的功能空间，在运营上结合商业运作的模式，实现校内外共同投资建设，使得该系统的建设和运营达到更优的状态。

参考文献：

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