Έξυπνο σύστημα διαχείρισης απορριμμάτων: 23 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

ΕΙΣΑΓΩΓΗ.

Τρέχον πρόβλημα ή ζήτημα που σχετίζεται με αυτό το έργο

Το κύριο πρόβλημα με την τρέχουσα κοινωνία μας είναι η συσσώρευση στερεών αποβλήτων. Θα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην υγεία και το περιβάλλον της κοινωνίας μας. Ο εντοπισμός, η παρακολούθηση και η διαχείριση αυτών των απορριμμάτων είναι ένα από τα πρωταρχικά προβλήματα της σημερινής εποχής.

Είναι μια νέα μεθοδολογία για την αυτόματη διαχείριση της σπατάλης. Αυτό είναι το σύστημα IOT Smart Garbage Manufacturing, ένας καινοτόμος τρόπος για να διατηρήσετε τις πόλεις καθαρές και υγιείς. Ακολουθήστε για να δείτε πώς θα μπορούσατε να επηρεάσετε τον καθαρισμό της κοινότητας, του σπιτιού ή ακόμα και του περιβάλλοντός σας, κάνοντας μας ένα βήμα πιο κοντά σε έναν καλύτερο τρόπο ζωής

Γιατί IOT;

Ζούμε σε μια εποχή όπου οι εργασίες και τα συστήματα συνδέονται μαζί με τη δύναμη του IOT για να έχουμε κάποιο πιο αποτελεσματικό σύστημα εργασίας και να εκτελούμε γρήγορα δουλειές! Με όλη τη δύναμη στις άκρες των δακτύλων μας, θα μπορέσει να το πετύχει !! Μέσα και μέσω της χρήσης του IOT είμαστε σε θέση να κατευθύνουμε την ανθρωπότητα σε μια νέα τεχνολογική εποχή Η οικοδόμηση μιας γενικής αρχιτεκτονικής για το IOT είναι επομένως ένα πολύ περίπλοκο έργο, κυρίως λόγω της εξαιρετικά μεγάλης ποικιλίας συσκευών, τεχνολογιών συνδέσμων επιπέδων και υπηρεσιών που μπορεί να συμμετέχουν σε ένα τέτοιο σύστημα.

Βήμα 1: Επισκόπηση του συστήματος παρακολούθησης

Πρόσφατο Πρόβλημα με τη Συλλογή Σκουπιδιών

Αυτές τις μέρες μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το απορριμματοφόρο κυκλοφορούσε στην πόλη για να συλλέγει στερεά απορρίμματα δύο φορές την ημέρα. Το να το πω είναι πραγματικά μάταιο και αναποτελεσματικό. Για παράδειγμα, ας πούμε ότι υπάρχουν δύο δρόμοι, συγκεκριμένα οι Α και Β. Η οδός Α είναι ένας πολυσύχναστος δρόμος και βλέπουμε ότι τα σκουπίδια γεμίζουν πολύ γρήγορα, ενώ η οδός Β ακόμη και μετά από δύο ημέρες ο κάδος δεν είναι μισογεμάτος. θα προκύψουν προβλήματα εξαιτίας αυτού;;;

• Σπατάλη ανθρώπινου δυναμικού
• Χάσιμο χρόνου
• Σπατάλη χρημάτων
• Σπατάλη καυσίμων

Βήμα 2: Διαμόρφωση Υπόθεσης

Το πρόβλημα είναι ότι, δεν γνωρίζουμε το πραγματικό επίπεδο σκουπιδιών σε κάθε κάδο απορριμμάτων. Χρειαζόμαστε λοιπόν μια ένδειξη σε πραγματικό χρόνο για το επίπεδο σκουπιδιών στον κάδο απορριμμάτων ανά πάσα στιγμή. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, μπορούμε στη συνέχεια να βελτιστοποιήσουμε τις διαδρομές συλλογής απορριμμάτων και τελικά να μειώσουμε την κατανάλωση καυσίμου. Επιτρέπει στους συλλέκτες απορριμμάτων να προγραμματίζουν το ημερήσιο/εβδομαδιαίο πρόγραμμα παραλαβής τους.

Βήμα 3: Κριτήρια

Πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα πράγματα:-

• Πρώτα απ 'όλα πρέπει να βρείτε το ύψος του κάδου απορριμμάτων. Αυτό θα μας βοηθήσει να δημιουργήσουμε το ποσοστό των απορριμμάτων στον κάδο απορριμμάτων. Για να γίνει αυτό, πρέπει να πληρούνται δύο κριτήρια για να φανεί ότι ο συγκεκριμένος κάδος πρέπει να αδειάσει.
• Η ποσότητα των απορριμμάτων, με άλλα λόγια εάν ο κάδος είναι μισογεμάτος, δεν χρειάζεται πραγματικά να τον αδειάσετε. Η μέγιστη ποσότητα απορριμμάτων που επιτρέπουμε είναι το 75% του κάδου. (Μπορεί να γίνει σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας)
• Υπάρχει μια άλλη περίπτωση, εάν ένας συγκεκριμένος κάδος γεμίσει 20% και στη συνέχεια για μια εβδομάδα εάν δεν αλλάζει, μπαίνει στο δεύτερο κριτήριο, τον χρόνο. Σύμφωνα με το χρόνο, ακόμη και λίγη ποσότητα σκουπιδιών θα οδηγήσει σε μια μυρωδιά γύρω. Για να αποφευχθεί αυτό, μπορούμε να υποθέσουμε ότι το επίπεδο ανοχής μας είναι 2 ημέρες. Έτσι, εάν ένας κάδος απορριμμάτων είναι μικρότερος από 75%, αλλά εάν είναι δύο ημερών, πρέπει επίσης να αδειάσει.

Βήμα 4: Ηλεκτρονικά εξαρτήματα

• Arduino 101 (είναι ένας ισχυρός μικροελεγκτής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποστολή δεδομένων μέσω BLE)
• Arduino WiFi Shield 101 (Θα συνδεθεί με το arduino 101 για τη μετάδοση των δεδομένων του μέσω της βοήθειας του WiFi

• Αισθητήρες

  • Αισθητήρας υπερήχων (χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της απόστασης μεταξύ του καπακιού του κάδου απορριμμάτων και της βάσης του)
  • Αισθητήρας IR (χρησιμοποιείται για εφαρμογή σε μεγάλης κλίμακας σύστημα απορριμμάτων)
• Μπαταρία 9V (είναι η πηγή ενέργειας για το έργο μας)
• Κλιπ μπαταρίας 9V
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων (γενικά)
• Διακόπτης διαφάνειας

Βήμα 5: Εφαρμογές λογισμικού

Arduino IDE

Blynk (Είναι μία από τις καλύτερες εφαρμογές για όλους τους χρήστες καθώς σας επιτρέπει να βλέπετε οπτικά το έργο σας σε οποιαδήποτε από τις συσκευές σας)

Πύθων

SQL /MYSQL

Βήμα 6: Απαραίτητα εργαλεία και μηχανές

Gun Glue Hot (γενικό)

Ένα πλαστικό κουτί

Driller χειρός

Βήμα 7: Τεχνικό μέρος

Ένας αισθητήρας υπερύθρων θα τοποθετηθεί στην εσωτερική πλευρά του καπακιού. ο αισθητήρας θα είναι στραμμένος προς τα στερεά απόβλητα. Καθώς τα σκουπίδια αυξάνονται, η απόσταση μεταξύ του αισθητήρα IR και του απορριμμάτων μειώνεται. Αυτά τα Ζωντανά δεδομένα θα σταλούν στον μικροελεγκτή μας.

Σημείωση: Η χρήση υπερηχητικού αισθητήρα δεν θα είναι αποτελεσματική σε μεγάλη κλίμακα καθώς δημιουργούνται πολλοί ήχοι κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Για να μπορούμε να διασφαλίσουμε τον ρυθμό απορριμμάτων καθώς ο αισθητήρας είναι πολύ ευαίσθητος στους ήχους. Μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα στη συναλλαγή δεδομένων

Ο μικροελεγκτής μας, το arduino 101, στη συνέχεια επεξεργάζεται τα δεδομένα και μέσω της βοήθειας του Wi-Fi τα στέλνει στη βάση δεδομένων / την εφαρμογή.

Μέσα από την εφαρμογή ή χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων μπορούμε να αναπαραστήσουμε οπτικά την ποσότητα των απορριμμάτων στον κάδο με μικρά κινούμενα σχέδια.

Βήμα 8: Κατασκευή του Μοντέλου

It’sρθε η ώρα να κατασκευάσουμε το δικό μας σύστημα για να ελαχιστοποιήσουμε τις αρνητικές επιπτώσεις της μη σωστής διαχείρισης των απορριμμάτων. Μπορεί να γευματίσει με δύο τρόπους ως εξής:

Μικρή κλίμακα: Χρησιμοποιώντας τη χρήση του Blynk, μπορούμε να δημιουργήσουμε μια εφαρμογή σε μικρό επίπεδο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οικιακή απόρριψη σκουπιδιών ή για διαμέρισμα ή ακόμα και για ένα μικρό δίκτυο σπιτιών.

Μεγάλη κλίμακα: Δημιουργώντας μια βάση δεδομένων στο cloud, μπορούμε να κάνουμε μια σύνδεση intranet μεταξύ ορισμένων ορίων. Χρησιμοποιώντας Python/SQL/MYSQL μπορούμε να δημιουργήσουμε μια βάση δεδομένων στο cloud για να σχηματίσουμε ένα δίκτυο κάδων απορριμμάτων.

Βήμα 9: Δημιουργία συστήματος παρακολούθησης μικρής κλίμακας

ΒΗΜΑ 1

Πάρτε ένα πλαστικό δοχείο και σημειώστε δύο μάτια πάνω του. Τώρα αφαιρέστε το καπάκι και εντοπίστε τα δύο "μάτια" του αισθητήρα υπερήχων. αυτή θα είναι η πλευρά που βλέπει στο κάτω μέρος του κάδου

Βήμα 10: Βήμα-2

Πάρτε ένα τρυπάνι χειρός και τρυπήστε ομαλά τα σημειωμένα σημεία. Στη συνέχεια, στερεώστε τον αισθητήρα υπερήχων στις οπές χωρίς να παγιδεύσετε κανένα μέρος του αισθητήρα. (Επομένως, μπορούμε να διαβεβαιώσουμε ότι η ανάγνωση θα ήταν αξιόπιστη)

Βήμα 11: Βήμα-3

Απλώς τοποθετήστε την ασπίδα βάσης στο Arduino 101 και συνδέστε τον αισθητήρα υπερήχων σε οποιαδήποτε από τις ακίδες. Ο πηγαίος κώδικας δίνεται παρακάτω

Συνδέστε έναν διακόπτη διαφάνειας με τη μονάδα

Βήμα 12: Βήμα-4 (Πρωτότυπο)

Πάρτε ένα δοχείο δείγματος στο σπίτι και στη συνέχεια στερεώστε τα εξαρτήματα σε αυτό προσεκτικά και, στη συνέχεια, συνδέστε το στο Blynk και δοκιμάστε

Βήμα 13: Βήμα-5 (Σύνδεση με την εφαρμογή Blynk)

Για τη σύνδεση των δεδομένων που λαμβάνονται από το arduino στο διαδίκτυο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια προκατασκευασμένη πλατφόρμα που ονομάζεται Blynk. Μπορεί να μεταφορτωθεί από το κατάστημα εφαρμογών android. Αυτή η εφαρμογή μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας το Arduino IDE

play.google.com/store/apps/details?id=cc.

Βήμα 14: Βήμα-06 (Ρύθμιση της εφαρμογής)

Ο πηγαίος κώδικας έχει ήδη δοθεί παραπάνω. Για να μπορέσετε να προγραμματίσετε το Arduino 101, πρέπει πρώτα να εγκαταστήσετε τα απαιτούμενα προγράμματα οδήγησης. Για να ελέγξετε εάν τα έχετε ήδη εγκαταστήσει, ανοίξτε το Arduino IDE, κάντε κλικ στα εργαλεία, στη συνέχεια στους πίνακες και δείτε αν στη λίστα υπάρχουν είτε το Arduino είτε το Genuino 101. Εάν είναι εκεί, μεταβείτε στο επόμενο βήμα, αν όχι ακολουθήστε

• Για να κάνετε λήψη των απαραίτητων προγραμμάτων οδήγησης για να μπορέσετε να χρησιμοποιήσετε το Arduino mkr1000, ανοίξτε ξανά το Arduino IDE, κάντε κλικ στα εργαλεία, στους πίνακες και, στη συνέχεια, στον πίνακα διαχείρισης.
• Μόλις εγκατασταθούν τα προγράμματα οδήγησης, προχωρήστε και κατεβάστε τις βιβλιοθήκες που χρειάζεστε. Για να τρέξει το πρόγραμμά μας χρειαζόμαστε τη βιβλιοθήκη WiFi101, τη βιβλιοθήκη Blynk και τη βιβλιοθήκη υπερήχων, και τα τρία μπορείτε να τα βρείτε στον ενσωματωμένο διαχειριστή βιβλιοθήκης του Arduino. Ανοίξτε για σκίτσο και στη συνέχεια συμπεριλάβετε τη βιβλιοθήκη. μετά διευθυντής βιβλιοθήκης.

Βήμα 15: Βήμα-7 (Δοκιμή)

Χρησιμοποιώντας την εφαρμογή Blynk, μπορούμε να κάνουμε μια μικρή αναπαράσταση του επιπέδου των απορριμμάτων στον κάδο χρησιμοποιώντας 3 LED s. Επιλέξτε Arduino 101 ως διαφήμιση μικροελεγκτή που χρησιμοποιεί "BLE" ως "τύπο σύνδεσης"

Αυστηρά; Χωρίς χρήση Bluetooth

Στη συνέχεια, θα λάβετε ένα μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου του "διακριτικού έγκρισης" το οποίο πρέπει να εισαγάγετε στον κώδικα, (αναφέρεται στον κώδικα).

Βήμα 16: Βήμα-8 (Αποτελέσματα)

Χρησιμοποιώντας smartphone ή φορητό υπολογιστή μπορείτε να παρακολουθείτε τον κάδο απορριμμάτων ως εξής…

Το ακόλουθο χρώμα αντιπροσωπεύει την ποσότητα απορριμμάτων στον κάδο

1. Πράσινο - 25%
2. Πορτοκαλί - 50%
3. Κόκκινο - 75%

Βήμα 17: Συμπέρασμα για μικρή κλίμακα

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, μπορεί να παρακολουθείται υπό τον έλεγχο ενός smartphone ή ενός φορητού υπολογιστή. Επιπλέον, δεν θα είναι κατάλληλο, όταν πρόκειται για μεγάλη κλίμακα. Έτσι, το έργο της παρακολούθησης σε μικρή κλίμακα είναι επιτυχία

Τώρα ας εξερευνήσουμε πώς να το φτιάξουμε σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Βήμα 18: Σύστημα παρακολούθησης μεγάλης κλίμακας

Θα είναι κάτι διαφορετικό από τη μικρή κλίμακα.

Θα ήταν πιο σημαντικό για την κυβέρνηση όλων των χωρών

Καθώς όλη η κυβέρνηση αναζητά μια καλή λύση, εδώ θα πω μια λύση για αυτό. Εδώ έρχεται…

Βήμα 19: Επισκόπηση

Αυτό μπορεί να γίνει με δύο κριτήρια:-

• μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν μεγάλο κάδο απορριμμάτων που είναι κοινός για έναν δρόμο. Ας πούμε ότι στο συγκεκριμένο μέρος που ονομάζεται "Α" και αποτελείται από 10 δρόμους. Στη συνέχεια, θα φτιάξουμε 40 κάδους απορριμμάτων, οι οποίοι είναι πραγματικά μεγάλοι σε μέγεθος (4 κάδοι για κάθε δρόμο, καθώς το πολυαιθυλένιο, τρόφιμα, ποτήρια και μέταλλα πρέπει να συλλέγονται ξεχωριστά)
• Else αλλιώς, μπορούμε να εμπορευτούμε νέους κάδους απορριμμάτων σε όλα τα καταστήματα και μπορούμε να τους ανακοινώσουμε ότι θα αγοράσουν αυτούς τους κάδους. Ταυτόχρονα, μπορούμε να κερδίσουμε ακόμη και για την κυβέρνηση.

Βήμα 20: Βήματα που πρέπει να ανησυχούν

θα είναι η ίδια ενότητα που χρησιμοποιείται για μικρής κλίμακας

Αλλά η χρήση του αισθητήρα υπερύθρων θα ήταν πολύ εμφανής καθώς δημιουργούνται πολλοί θόρυβοι στο περιβάλλον και μπορεί να οδηγήσουν σε σφάλματα δεδομένων. Επομένως, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε αισθητήρα IR

Έτσι, νομίζω ότι δεν θα χρειαστεί να εξηγήσω ξανά τα ίδια πράγματα, όπως όλα τα πράγματα που αναφέρθηκαν παραπάνω.

Βήμα 21: Χειρισμός μεγάλων δεδομένων χρησιμοποιώντας βάση δεδομένων

Αυτό λοιπόν θα είναι το πολύ σημαντικό μέρος όλων και αυτή είναι η νέα ιδέα όλων.

πρόκειται να δημιουργήσουμε μια βάση δεδομένων χρησιμοποιώντας python/SQL/MYSQL. Στη συνέχεια, θα το συνδέσουμε με το σύννεφο. Για να είναι χρήσιμο για την κυβέρνηση να χειρίζεται όλα τα δεδομένα που λαμβάνονται από το arduino

Βήμα 22: Υπολογισμός αποτελεσμάτων στη βάση δεδομένων

Όπως προαναφέρθηκε, θα ρυθμίσουμε το arduino να στέλνει δεδομένα στη βάση δεδομένων σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα από διαφορετικά μέρη.

Στη συνέχεια, μπορούμε να αξιολογήσουμε πού μαζεύονται γρήγορα τα σκουπίδια. Εκεί αφού μπορούμε να διαχειριστούμε τη συλλογή σκουπιδιών.

Αυτό μπορεί να γίνει με την εσοχή της χρήσης για μεγάλο χρονικό διάστημα ή για τη συλλογή επιτήρησης δεδομένων.

Βήμα 23: Συμπέρασμα

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που λαμβάνονται από τη βάση δεδομένων, η κυβέρνηση θα μπορεί να δημιουργήσει ένα ευρύ δίκτυο για τη συλλογή απορριμμάτων. Έτσι θα οδηγήσει σε -