淺談智能垃圾桶的發(fā)展與工作原理

馬曉晨 張祺 劉娜 吳光宇

摘 ?要：垃圾桶是處理垃圾和環(huán)境保護的媒介。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，智能家具逐漸普及到人們的生活中去，以人工智能為潮流的新型產(chǎn)品取代了現(xiàn)有的工業(yè)產(chǎn)品，垃圾桶也踏上了智能發(fā)展的道路。傳統(tǒng)的垃圾桶存在生活垃圾投放不便以及管理不便的缺陷，不能滿足現(xiàn)代社會的需求。因此，本文對智能垃圾桶的發(fā)展及工作原理進行了闡釋和說明。

關(guān)鍵詞：智能垃圾桶;發(fā)展;原理

近年來，隨著科技的發(fā)展，智能技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)，如智能電話手表，智能手機，智能掃地機器人等。垃圾桶作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，也被智能化所取代?0世紀(jì)90年代隨著環(huán)保口號提出，分類垃圾桶應(yīng)用而生，分為可回收垃圾，不可回收垃圾。分類垃圾桶的產(chǎn)生，幫助清潔人員有效的減少了工作量，節(jié)省了工作時間。提高了工作效率，同時，可回收垃圾箱的設(shè)置，也為可回收垃圾提供了二次利用的機會，減少了資源浪費想象，隨著人們審美水平的提高，垃圾桶的性能和外觀的要求也在增加。

一、智能垃圾桶的發(fā)展歷程

七八十年代的垃圾桶無論是在樣式上還是材料或者功能上都比較單一。應(yīng)用最早的垃圾桶就是土坑型垃圾桶，也是現(xiàn)在人們廣泛使用的一種，它僅僅被用做是一個能盛納垃圾的容器，隨后，人們生活質(zhì)量的提高，開始追求美觀與實用，便創(chuàng)造出了翻蓋型垃圾桶，腳踩型垃圾桶和可反轉(zhuǎn)型垃圾桶等三種升級版。翻蓋型垃圾桶是在土坑垃圾桶的基礎(chǔ)上添加了蓋子，起到了阻斷異味和蓋住垃圾的作用。翻蓋型是在傳統(tǒng)型垃圾桶的基礎(chǔ)上對外觀進行一個改造，腳踩型和可翻轉(zhuǎn)型是對其進行了簡單的人工智能技術(shù)改造。2000年后，由于人口的增多，生活水平的提高，太陽能垃圾桶出現(xiàn)了，主要利用了太陽能發(fā)電，通過光學(xué)元件將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能的利用為智能垃圾桶的其他功能奠定了基礎(chǔ)，相比于傳統(tǒng)的垃圾桶更加環(huán)保，更節(jié)能。二十一世紀(jì)，出現(xiàn)了紅外線，聲控，等感應(yīng)功能的垃圾桶。但是這種垃圾桶的功能比較單一，仍有很大的進步空空間。后來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，智能產(chǎn)物大爆發(fā)，垃圾桶的的作用越來越大，為了實垃圾處理的高效化，低成本化，智能垃圾桶也應(yīng)運而生。

二、智能垃圾桶的運營原理及功能

1.智能垃圾桶的組成結(jié)構(gòu)

智能垃圾桶的組成主要包括智能控制芯片，紅外傳感探測裝置，連桿機構(gòu)組成，遙控器通過無線接收器將信息傳遞給電機驅(qū)動模塊，實現(xiàn)信息的處理，當(dāng)人靠近垃圾桶時，垃圾桶通過紅外傳感探測裝置進行感應(yīng)，自動打開垃圾蓋。

2.智能垃圾桶的功能

2.1感應(yīng)自動開蓋功能

采用紅外傳感技術(shù)，型號是LH1778，此種型號的探頭采用的是低壓探頭，靈敏度高，當(dāng)有人靠近感應(yīng)區(qū)或當(dāng)有物體接近指定距離的投口處時，垃圾桶蓋會自動打開。垃圾投入完結(jié)后，蓋子會自動關(guān)閉，這樣我們不需要用肢體去接觸垃圾桶就可以扔垃圾。遠離了與細菌病毒的接觸，降低了細菌感染的幾率。但是目前垃圾桶感應(yīng)蓋還是無法做到用感應(yīng)信號來判斷，而是設(shè)定一個預(yù)期的時間，在時間到達后自行關(guān)閉。

2.2自動進行封口換袋

垃圾打包是一件令人煩躁的問題，但是智能垃圾箱側(cè)面裝有光感監(jiān)測器，可以自動感應(yīng)垃桶的容量，當(dāng)垃圾快滿時，垃圾箱會自動聯(lián)網(wǎng)，將垃圾已滿的信息發(fā)送到處理中心，垃圾處理中心收到信息后會進行聯(lián)網(wǎng)定位，來進行處理。長按打開鍵，就可以自動進行打包。換袋時設(shè)置內(nèi)的風(fēng)機會將垃圾袋平穩(wěn)的放置在垃圾桶內(nèi)，配備有專用的無斷點垃圾袋。

2.3 殺菌功能

通過負(fù)離子和臭氧結(jié)合，通過臭氧將細菌殺滅，然后通過負(fù)離子清除粉塵異味，凈化空氣，殺菌效率可以達到99%以上。殺菌功能可以杜絕各種傳染性疾病通過垃圾進行傳播。防止了交叉感染，環(huán)保衛(wèi)生。

2.4 WIFI的共享

5G時代即將到來，但是垃圾桶作為城市中分布最廣的的公務(wù)，作為無線網(wǎng)絡(luò)基站是大勢所趨，不僅方便了我們的生活，也降低了上網(wǎng)成本，其中的社會經(jīng)濟效益顯而易見，每個垃圾箱就如同熱點共享，可滿足多人同時共用。

2.5自動進行壓縮

智能垃圾桶的工作流程是先由傳感器采集數(shù)據(jù)，再將采集到的信息進行反饋。當(dāng)垃圾箱快滿的時候，壓縮機會產(chǎn)生感應(yīng)，并在一分鐘內(nèi)將垃圾箱內(nèi)的垃圾進行最大程度的壓縮，達到垃圾的極限，以擴大垃圾箱的儲存空間。

2.6高溫時殺菌滅蠅

高溫天氣時，細菌繁殖迅速，垃圾腐敗速度加快，容易滋生細菌招引蚊蟲，為解決這一問題，垃圾箱新增沙蠅滅蚊的功能。在防治垃圾的源頭進迅速準(zhǔn)確的處理，從而達到垃圾無異味，確保四周空氣清新的效果。

2.7自帶語音功能

垃圾桶設(shè)有三種回收口，包括可回收垃圾，不可回收垃圾，煙頭三個回收樓。在人們進行扔垃圾的過程中，垃圾箱會自動提醒“請選擇正確的回收口”謝謝，等語音提示。這個功能可以提醒人們將垃圾進行正確的分類，以防止垃圾亂放，避免給環(huán)衛(wèi)工作增加工作量。

2.8互聯(lián)網(wǎng)管理

在電源充足的情況下，垃圾箱的各個部件出現(xiàn)異常不能夠正常運行時，互聯(lián)網(wǎng)管理會及時將出現(xiàn)的問題反饋到管理中心，將問題進行解決。這可以及時的了解垃圾箱內(nèi)的情況，保證垃圾箱的正常運行。

3.智能垃圾桶的工作原理

智能垃圾桶采用的原理是電紅外，紅外燈管，微波感應(yīng)，和普通垃圾桶相比多了一個電子部分和機械驅(qū)動部分，電子部分是由IC控制，然后再加一個感應(yīng)器。是由電腦控制芯片，紅外傳感探測裝置，機械傳動部分組成，是集光電于一體的高科技新型產(chǎn)品。當(dāng)人走到熱釋紅外傳感器的探測范圍內(nèi)，傳感器感接收到人體紅外輻射溫度時就會失去平衡，向外釋放電荷，通過震動傳感器和PT2262/2272信號打開垃圾桶蓋，來判斷是否有人投放垃圾。

結(jié)束語：

智能產(chǎn)品的出現(xiàn)，讓我們的生活變得更有品質(zhì)和享受。前幾乎所有的傳統(tǒng)垃圾桶都推出來各自的智能感應(yīng)垃圾桶，智能垃圾桶具有使用壽命長，性能可靠，耗電低等優(yōu)點。這必將是以后的一個發(fā)展趨勢，智能感應(yīng)垃圾桶也必將成為老百姓的消費習(xí)慣。就像以前的節(jié)能燈，飲水機一樣，現(xiàn)已全面普及，智能感應(yīng)垃圾桶也將在未來幾年中普及，對現(xiàn)有垃圾桶進行改造優(yōu)化，解決部分垃圾桶的衛(wèi)生狀況，使垃圾桶更加智能，讓人民感受到智能技術(shù)給群眾帶來的新奇感以及快捷感。

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作者簡介：馬曉晨（1999--），哈爾濱遠東理工學(xué)院，本科在讀;張祺（1984--），副教授，哈爾濱遠東理工學(xué)院;劉娜（1999--）哈爾濱遠東理工學(xué)院，本科在讀;吳光宇（1999--）哈爾濱遠東理工學(xué)院，本科在讀

基金項目：2018年黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目《智能垃圾箱》，項目編號：201813301006