基于物联网的智能垃圾收集技术的发展和潜力

2019年5月15日出版

随着人口增长和城市化步伐的加快,固体废物的收集和管理日益成为许多发达国家和发展中国家关注的问题。因此,越来越需要开发技术来解决这一问题。根据世界银行的数据,未来30年,全球产生的城市固体废物(MSW)预计将从2016年的20.1亿吨增长至34.0亿吨,增幅约为70%。

在大多数国家,普遍的做法是在城镇之间定期收集固体废物。此后,垃圾被倾倒在市郊指定的垃圾场。

目前,城市垃圾的收集主要集中在确保按照预定的时间表,以固定的频率清空垃圾箱。然而,该系统导致垃圾经常从半空垃圾箱收集,从而导致资源和资产的低效使用。这也增加了垃圾收集车的油耗。

城市垃圾产生量的预期增加,加上垃圾收集方法的现有低效率,已引发全球智能垃圾收集技术和解决方案的发展。

采用智能废物收集技术
废物收集方面的创新为一些智能技术铺平了道路,这些智能技术正在选定的地区部署,以测试其可用性。

智能垃圾收集解决方案跟踪垃圾箱中的垃圾水平。这使车辆能够实时监控满负荷的垃圾箱,从而优化垃圾收集车辆的路线。这降低了运作成本,并允许实体进行运营分析和优化废物收集服务。

尽管用于智能废物收集的技术仍处于初级阶段,但有一些新兴的解决方案正在获得关注:

  • 智能收集车(这包括安装在普通垃圾收集车上的智能垃圾车和改装智能系统)
    • 智能垃圾车:这些车辆具有内置传感器,用于监控驾驶行为和车辆统计数据。传感器测量每个提升罐的重量和容量,并跟踪拾取时间和位置。该技术简化了运输商和客户之间的关系,从而提高了效率并降低了成本,同时有效地利用了周围环境。
    • 为卡车改装智能系统:这些系统包括可在现有卡车上改装的智能设备,以促进卡车和客户之间的双向通信,因此这些系统“智能化”了标准卡车。
  • 智能插座/容器
    • 智能废物容器:这些废物容器配有内置压实机装置,以保持最大废物量;传感器和相关物联网平台,用于向废物运输车传达满度水平;和太阳能电池为插座供电。
    • 改装传感器解决方案:这些包括传感器解决方案和用于支持收集点和废物运输车之间通信的物联网平台。这些解决方案可以在废物容器上进行改装,如商业垃圾箱、垃圾箱和压实机。

软件解决方案与智能垃圾收集相关的包括用户界面设计/web开发平台、机器对机器(M2M)通信和企业级物联网系统(大数据分析、路线优化、后端可视化和分析引擎系统)。

智能废物收集市场
目前,欧洲和北美是推动全球智能垃圾收集技术市场增长的关键地区。这主要是由于政府加大了支持力度,以及这些地区针对综合智能城市项目的举措,包括智能废物管理系统和相关基础设施。

恰当的例子
2016年,根据地平线2020项目,欧盟委员会向一家总部位于芬兰的智能废物技术公司拨款230万欧元(256万美元),用于在一些欧洲城市开发高效的废物收集和管理系统。此外,2018年,欧洲投资银行(EIB)宣布计划向一家智能废物管理技术公司投资1500万欧元(约1671万美元)。该公司将利用这些资金扩大其在北美、欧洲和亚太地区的运营能力和地理覆盖范围,并加强研发工作。

2017年,一家总部位于美国的财富500强IT和网络公司与一家丹麦电信公司结成伙伴关系,在丹麦提供物联网城市数字平台。该平台包括基于物联网的废物收集解决方案,即部署传感器解决方案以监测废物水平并实现废物收集效率。此外,根据该计划,该市还安装了节能智能灯柱和交通灯。

增长前景
尽管全球对智能废物管理感兴趣,且该行业的投资不断流入,但该行业仍处于发展阶段。主要原因是与这些技术相关的高首次成本,这不仅限制了它们在商业市场的增长前景,而且也成为进入发展中国家的障碍。

为了降低与这些解决方案相关的一次性投资成本,大多数供应商现在提供“基于订阅的定价模型”,以降低这些解决方案中提到的“一次性投资”成本。一些公司还在试点的基础上向各个市议会提供这些解决方案,因为这有助于提高人们对该技术有效性的认识,从而创造对这些解决方案的需求。

总的来说,从积极的方面来看,尽管市场目前正处于新兴阶段,但全球各国政府在可持续发展需要、对这些技术的认识不断提高的背景下采取的举措,智能废物收集解决方案的成本效益不断提高,有望推动未来智能废物收集技术市场的发展。