基于RFID的机电产品回收信息语义建模与决策方法的研究

Recycleability of Electromechanical Products plays a important role in resources recycling,strategy of sustainable development and ecological envirionmental protection. Most of current researches focus on Design for Recycling and Evaluation, the research findings can not be used efficiently for the practical production recycling. How to identify and acquire the recycling information is "bottleneck" for product recycling. This project will focus on building product recycling information semantic model and developing product recycling information system based on Ontology and RFID.It includes three units.(1)According to electromechanical product's evolving law, RFID will be used to construct the product information system, its framework and implementation, RFID semantic event mdoel and event processing mechanism will be studied as well. (2) The information related to electrochemical product recycling is diversiform and heterogeneous, Ontology will be used to built the product information semantic model and product recying scheme model this project, which can supoort the semantic reasoning and faciliate recycling decision . Through Ontology, Context relationship between RFID and product recycling information will be built. (3)CBR will be used to search product recycling scheme and the recycling evaluating tools, such as 3R,LCA,Economic Assessment, Technical Assessment,etc.will be integrated to support the comprehensive decision system of product recycling information. Reseach findings of this project will be helpful to enhance product recycling efficiency, improve reusage of EOL electromechanical Products and develop recycling economy.

机电产品的回收特性关系到资源循环及可持续发展等战略问题，以往的研究大多集中在面向回收的设计与评价，如何准确快捷地获取产品未端的回收信息是制约产品回收效率的瓶颈。本课题以RFID为载体，利用本体论构建机电产品的回收信息模型及语义关联，并对回收信息决策方法进行研究。具体研究包括：（1）根据机电产品生命周期信息的演化规律，研究基于RFID的机电产品的回收信息系统的架构及实现方法，提出RFID的事件语义模型及处理机制，创建基于RFID的上下文语义驱动模型；（2）针对机电产品回收信息结构多样及语义的异构性，利用本体论构建机电产品的回收信息模型与回收方案模型，为回收决策提供语义支持；（3）研究基于CBR的回收检索与及回收综合决策方法，对产品的回收进行综合决策，指导产品的回收。项目的研究对提高机电产品的回收效率，促进再生利用，发展循环经济等具有重要意义。

机电产品的回收特性关系到资源循环及可持续发展等战略问题，如何准确快捷地获取产品未端的回收信息是制约产品回收效率的瓶颈。本课题以RFID为载体，利用本体论构建机电产品的回收信息模型及语义关联，对回收信息决策方法进行了研究。项目的主要研究内容包括：（1）根据机电产品的生命周期的演化规律，研究基于RFID的机电产品回收系统的信息编码、信息采集与信息传递机制；（2）构建了机电产品的回收信息本体，用形式化的方式表达出零部件之间的装配关系、从属关系以及拆卸优先级关系、产品的拆卸深度和回收策略、零部件的固有属性、残余寿命以及市场价值等。由RFID提供的产品生命周期信息，可通过本体映射转换成能被计算机理解的语义模型并消除表达上的歧义性，为后续的自动拆卸决策提供语义基础;（3）提出了以本体为基础的CBR拆卸自动决策方法，探讨了以“案例语义描述”和“案例解决方案”为组成的案例本体表达与存储方法，研究了基于语义索引和语义相似度的案例自动检索匹配方法，利用多粒度分解组合方式实现了案例的自动修正，设计了“类人记忆机制”的案例库维护方案;（4）为确定机电产品的最优拆卸深度并解决计算最优拆卸序列时可能遇到的NP-hard问题，通过考虑不同的回收方式所带来的拆卸回收成本和回收利润，构建了“机电产品回收总收益计算模型”，研究了用遗传算法求解“拆卸序列寻优问题”的方法；（5）针对产品生命周期信息不全的情况下如何实施自动化拆卸决策，研究了利用机电产品的历史回收数据来指导拆卸决策的方法，构建了贝叶斯预测算法，实现了对零部件损坏状况的评估，设计了判断产品回收价值的模糊逻辑控制器，构造了基于产品历史数据的回收净利润计算模型。.根据项目的研究成果，项目开发了基于RFID和本体的自动化拆卸决策系统，通过典型的机电产品实例对项目的理论方法进行了验证，实验验证证明了本项目提出的RFID信息传递以及拆卸自动决策方法的有效性。项目的研究成果对于提高机电拆卸决策效率、降低拆卸决策成本具有重要意义。.基于项目的研究成果，发表了学术论文23篇，其中SCI收录11篇，EI收录16篇，申请国家发明专利16项，授权12项；获省部级一等奖1项、三等奖1项，省部级技术发明三等奖1项，较好地完成了项目预定的目标。

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