如何使用物聯網實現智能垃圾監控系統的設計

本項目為使用物聯網 （IOT） 的智能垃圾監控系統。

我們生活在一個任務和系統與物聯網的力量融合在一起的時代，以擁有更高效的工作系統并快速執行工作！憑借我們指尖的力量，這就是我們可以構想出的項目。

物聯網 （IoT）的功能應是能夠透明、無縫地整合大量不同的系統，同時為數百萬人提供數據以供使用和利用。因此，為物聯網構建通用架構是一項非常復雜的任務，主要是因為此類系統中可能涉及的設備、鏈路層技術和服務種類繁多。

我們對環境的主要關注之一是固體廢物管理，這會影響我們社會的健康和環境。廢物的檢測、監測和管理是當今時代的主要問題之一。傳統的手動監測垃圾箱中的垃圾的方法是一個繁瑣的過程，需要更多的人力、時間和成本，而我們目前的技術可以很容易地避免這些。

這是我們的解決方案，一種廢物管理自動化的方法。物聯網垃圾監測系統，是一種有助于保持城市清潔和健康的創新方式。

繼續看看您如何產生影響，幫助清潔您的社區、家庭甚至周圍環境，讓我們更接近更好的生活方式

監控系統概述

當我們觀察到垃圾車每天兩次在城鎮周圍收集固體廢物時，這個現象讓我們印象深刻。雖然這個系統實施方式很徹底，但效率很低。例如，假設街道 A 是一條繁忙的街道，我們看到垃圾填滿的速度非?？?，而街道 B 甚至可能在兩天后垃圾箱還沒有裝滿一半。這個例子是實際發生的事情，因此它引導我們進入“尤里卡”時刻（即獲得靈感）！

我們的系統所做的是它在任何給定時間提供垃圾桶中垃圾水平的實時指示器。使用這些數據，我們可以優化廢物收集路線并最終減少燃料消耗。它允許垃圾收集者計劃他們的每日/每周收集時間表。

標準

基本模型的工作方式如下：

首先，您必須先輸入垃圾箱的高度。這將幫助我們生成垃圾桶中垃圾的百分比。然后，我們需要滿足兩個標準，以表明需要清空特定的垃圾箱：

垃圾的數量，換句話說，如果你的垃圾箱是半滿的，你確實不需要清空它。我們的閾值，或我們允許的最大垃圾量，是垃圾箱的 75%。（您可以根據自己的喜好更改閾值。）

如果假設一個特定的垃圾桶裝滿了 20%，然后一周內沒有變化，那么它進入了我們的第二個標準：時間。隨著時間的推移，即使是少量也會開始腐爛，導致周圍環境發臭。為避免我們的容忍度為 2 天，因此如果垃圾桶小于 75% 但已使用了 2 天，則它也需要清空。

電子產品

考慮到這些標準，讓我們了解技術部分：

一個超聲波傳感器（又名距離傳感器）將放置在蓋子的內側，面向固體廢物的一側。隨著垃圾的增加，超聲波與垃圾之間的距離減小。這些實時數據將被發送到我們的微控制器。

然后我們的微控制器Arduino 101處理數據并通過 WiFi 將其發送到應用程序。

該應用程序的作用是用一個小動畫直觀地表示垃圾箱中的垃圾量。

此過程將指示所有需要注意的垃圾箱，引導用戶采取最有效的路線。

材料

硬件：

Grover Base Shield v2

Arduino 101

9v 電池（Gearbest）這些電池將為 Arduino 板供電

塑料容器（Gearbest）我找到了一個舊塑料容器，所有組件都可以放入其中。盒子很重要，因為您可以輕松訪問組件并且它是防水的。

超聲波傳感器（Gearbest）超聲波傳感器測量距離。它將附在蓋子上，指示垃圾的數量。我們系統的關鍵組件。

跳線（Gearbest）

Arduino MKR1000（亞馬遜）是 Arduino 最新的微控制器之一，它使用可下載的預構建庫簡化了連接到 Internet 的任務。

白色噴漆將您的常規盒子變成更專業的產品

工具：

電鉆（Gearbest）

熱膠槍（Gearbest）

軟件：

Arduino IDE

Blynk一個允許與 WiFi 兼容的微控制器通信的安卓應用程序。

構建模型

是時候制作我們自己的系統用來在家中小規模測試我們的概念了！我為此找到了一個舊的小塑料容器以確保組件合適。

噴漆

我們選擇了白色，但您可以選擇您喜歡的任何顏色，內外涂兩層油漆，別忘了封面。注意：在外面做的煙霧是有毒的。

安裝超聲波傳感器

推入傳感器并涂抹少量熱膠將其固定到位。然后給開關做一個插槽以將所有東西安裝到位。

電路

只需將 Base shield 安裝到 Arduino 101 上并將超聲波傳感器連接到引腳 D6

外殼

小心地將所有組件裝入并合上盒子

Blynk 應用程序簡介

為了連接到互聯網，我們使用了一個名為 Blynk 的預建平臺，該平臺可以從 android play 商店下載，鏈接在下方。有無數關于如何將應用程序與 Arduino 一起使用的示例，這些示例都可以通過前往Arduino IDE 中的文件、示例和Blynk 列表下獲得。

鏈接到 blynk 應用程序：https ： //play.google.com/store/apps/details？ id = cc

設置應用程序和代碼

為了能夠對 Arduino 101 進行編程，您需要首先安裝所需的驅動程序。要檢查您是否已經安裝了它們，請打開 Arduino IDE，單擊工具，然后單擊板并查看列表中是否有 Arduino 或 Genuino 101。

要下載必要的驅動程序以使用 Arduino mkr1000，請再次打開 Arduino IDE，單擊工具、板，然后單擊板管理器。

現在在搜索欄中，搜索“ intel curie board ”，選擇您的 Arduino IDE 版本并下載隨附的版本

安裝驅動程序后，繼續下載所需的庫。為了讓我們的程序運行，我們需要 WiFi101 庫、blynk 庫和超聲波庫，這三個庫都可以在 Arduino 的內置庫管理器中找到。打開 Sketch 然后 Include Library ，接著是 Manage Libraries 。

現在在搜索欄中，搜索 WiFi101、Blynk 和 Ultrasonic，選擇您的 IDE 版本并安裝。

測試

使用 Blynk 應用程序，我們用 3 個 LED 表示垃圾級別。選擇 Arduino 101 作為您的微控制器并選擇“連接類型”BLE，而不是藍牙！

然后您將收到一封包含您需要在代碼中輸入的“身份驗證令牌”的郵件（在代碼中提到）。

結果

在這里，您可以看到整個概念的最終結果！

這些是我填滿垃圾箱時的手機截圖。在 blynk 應用程序中，我們將三個 LED 對齊，一個在另一個之上。綠色從 0 到 25% 滿，橙色從 25 到 65%，紅色從 65 到 100%

在放入 10% 的垃圾并關閉垃圾箱后，我們讓其他兩個亮起的綠色 LED 保持熄滅。

50% 滿。

最后在我們把所有的垃圾都扔了之后，三個 LED 和一個笑臉都亮了！

全球定位系統：

重要

我們實際上還沒有實施這一步，因為我們必須制作至少 20 個模型才能將它們安裝在鎮上的垃圾箱周圍。這會使造價變得太昂貴，所以我們提出了這個想法，當隨機模擬時，它給了我們最短的路線，正確的結果！

現在是耗時的部分。我們計劃將我們的項目與谷歌地圖融合。

這是實施過程：

您需要手動在城鎮中獲取每個垃圾桶的 GPS 位置。然后將其保存在您的谷歌地圖上。完成之后，就像我們在我們的模型中制作系統而不是一個 LED 一樣，你需要對垃圾箱的數量做相同的事情，假設我們有20個的話。

當卡車司機準備開始他一天的工作時，他就打開 Blynk 并查看所有需要注意的垃圾箱，然后選擇每個垃圾箱（每個垃圾箱都有特定的編號），然后生成最短和最有效的路線！