基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)保智能分類回收垃圾桶

姜箬茗，吳晨珠，楊奇蓮，劉 影，鄢瞬鴻，張春凱

（瓊臺(tái)師范學(xué)院 海南 ?？?571127）

1 引言

垃圾分類關(guān)系著城市環(huán)保問題和人們?nèi)粘Ｉ睿P(guān)乎我國綠色發(fā)展道路的進(jìn)程，想要做好垃圾分類，需要從源頭做起，本文通過設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)下的環(huán)保智能分類回收垃圾桶來推進(jìn)垃圾分類，環(huán)保智能分類回收垃圾桶通過其智能分類等技術(shù)更好地服務(wù)人民，將垃圾分類變得更為簡(jiǎn)單，從而推動(dòng)垃圾分類工作的展開。

2 環(huán)保智能分類回收垃圾桶重要性

垃圾分類不僅利于人們生活健康，也對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用，環(huán)保智能分類回收垃圾桶的誕生，有效地解決了垃圾分類的困境，環(huán)保智能分類回收垃圾桶先依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建了回收分類系統(tǒng)，形成具有綜合性、高智能的垃圾分類管理體系，再通過機(jī)器智能來進(jìn)行識(shí)別垃圾、分類垃圾、位置移動(dòng)等實(shí)現(xiàn)分類回收，環(huán)保智能分類回收垃圾桶的誕生可以促進(jìn)人們的垃圾分類意識(shí)，讓人們清晰地認(rèn)識(shí)到垃圾分類的作用，從而由點(diǎn)及面地推進(jìn)垃圾分類工作進(jìn)程。

3 環(huán)保智能分類回收垃圾桶的設(shè)計(jì)

3.1 軟件系統(tǒng)組成

3.1.1 用戶信息采集

可以通過微信公眾號(hào)和APP自助端，實(shí)現(xiàn)居民的信息身份管理，在居民日常使用中，可以通過垃圾桶前端的人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行識(shí)別登錄用戶賬戶，環(huán)保智能分類回收垃圾桶根據(jù)用戶投放的垃圾進(jìn)行人工智能分類，識(shí)別形成垃圾分類，再上傳數(shù)據(jù)到用戶賬戶上[1]。

3.1.2 智能應(yīng)用

環(huán)保智能分類回收垃圾桶雖然作為民生工程，但是也要考慮其經(jīng)濟(jì)性原則，激發(fā)人們的使用效率，垃圾桶通過大數(shù)據(jù)的智能識(shí)別，對(duì)分類垃圾進(jìn)行智能稱重和識(shí)別對(duì)應(yīng)價(jià)值，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)自動(dòng)存儲(chǔ)到個(gè)人賬戶中，居民可以對(duì)積分進(jìn)行體現(xiàn)和購物操作，從而增加居民的使用黏性，在完成垃圾分類的同時(shí)給居民帶來福利。

3.1.3 功能定位

環(huán)保智能分類回收垃圾桶具備最基本的防水、防火、防爆、定位、監(jiān)控、智能稱重、智能分揀、識(shí)別、數(shù)據(jù)傳輸、滿溢提醒等功能，其中防水、防火、監(jiān)控功能能夠有效地保障居民的使用安全，智能稱重、分揀、識(shí)別功能能夠有效地對(duì)垃圾進(jìn)行智能化分類，通過在垃圾桶內(nèi)加裝傳感器，當(dāng)垃圾桶即將堆滿后，傳感器將信息傳遞給系統(tǒng)，系統(tǒng)通過WIFI上傳到云端，鏈接到環(huán)衛(wèi)工人手機(jī)，實(shí)現(xiàn)垃圾的二次轉(zhuǎn)運(yùn)，此過程不僅節(jié)約人工成本還提高了環(huán)衛(wèi)工人的工作效率。

3.2 硬件設(shè)計(jì)

3.2.1 主控系統(tǒng)

環(huán)保智能分類回收垃圾桶通過人臉識(shí)別技術(shù)識(shí)別用戶，根據(jù)用戶的語音操作或者按鍵操作，傳輸?shù)組CU進(jìn)行處理，然后MCU將數(shù)據(jù)傳送給舵機(jī)模塊，然后開啟垃圾桶桶蓋，開啟垃圾識(shí)別、分類工作，同時(shí)將分類后的結(jié)果數(shù)據(jù)通過A9G模塊傳送到云平臺(tái)，然后由云平臺(tái)將數(shù)據(jù)同步到用戶手機(jī)APP中[2]。如果桶內(nèi)傳感器檢測(cè)桶已經(jīng)裝滿，會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，發(fā)送至環(huán)衛(wèi)工人手機(jī)中，并關(guān)閉垃圾桶桶蓋，等待環(huán)衛(wèi)工人對(duì)垃圾進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)。

主控系統(tǒng)主要通過前端數(shù)據(jù)采集、無線數(shù)據(jù)傳統(tǒng)、后端監(jiān)控分析來完成環(huán)保智能分類回收垃圾桶的運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

3.2.2 語音識(shí)別模塊

利用語音識(shí)別技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的機(jī)器人問答服務(wù)，利于針對(duì)老年人的垃圾投放和使用技巧等，可以通過人臉識(shí)別鎖定用戶，語音識(shí)別引導(dǎo)老年人規(guī)范使用環(huán)保智能分類回收垃圾桶，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠更好地分析出居民在使用中經(jīng)常遇到的問題，從而將詞條和答案存入儲(chǔ)存器中，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的引導(dǎo)作用[3]。針對(duì)過往行人和使用用戶進(jìn)行針對(duì)化的語音播報(bào)，提高垃圾桶的使用效率，垃圾桶使用的語音識(shí)別SI-ASR技術(shù)集成了ADC、DAC、麥克風(fēng)剪口和聲音輸出等一系列的外部電路，可以更準(zhǔn)確地提高語音識(shí)別功能。

4 外觀設(shè)計(jì)

4.1 LED顯示屏

環(huán)保智能分類回收垃圾桶的核心是LED顯示屏，顯示屏匯聚了垃圾桶的全部功能，用戶可以在顯示屏上進(jìn)行賬戶積分消費(fèi)和使用，也能夠更加了解環(huán)保智能分類回收垃圾桶的意義，從而加深自身垃圾分類意識(shí)，LED屏材質(zhì)具有安全、柔軟性、壽命長(zhǎng)、超節(jié)能、簡(jiǎn)易安裝、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能進(jìn)行廣告投放，發(fā)揮垃圾桶的余熱，更好地服務(wù)居民。

4.2 外形設(shè)計(jì)

外形設(shè)計(jì)是吸引居民眼球的重要因素，環(huán)保智能分類回收垃圾桶的內(nèi)在需要居民使用后才能明白，而外形一眼就能看出來，如何成功地吸引居民注意力，誘導(dǎo)居民進(jìn)行第一次使用，外形設(shè)計(jì)尤為重要，外形設(shè)計(jì)不僅要符合垃圾分類意義，還要有新意，例如易拉罐造型、充滿科技感的造型，獨(dú)特的外形設(shè)計(jì)不僅可以吸引大眾對(duì)垃圾桶的關(guān)注度，間接提高大眾的環(huán)保意識(shí);也可以提高居民的使用率。

5 結(jié)語

從社會(huì)角度出發(fā)，環(huán)保智能分類回收垃圾桶的運(yùn)用將充分調(diào)動(dòng)居民垃圾分類回收的主動(dòng)性，物聯(lián)網(wǎng)的賦能使垃圾回收實(shí)現(xiàn)了無人化、自動(dòng)化與智能化。