“綠色助農(nóng)”視角下智能垃圾回收及盲盒兌換系統(tǒng)設(shè)計

張雨瑤，宋強(qiáng)，程笑微，龐汝冰，殷周濤，李暉，胡代弟

（鄭州西亞斯學(xué)院，河南鄭州，451100）

1 研究背景

垃圾分類回收是根治垃圾污染和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必由之路。我國目前的情況是，可再生能源總量巨大，但垃圾的回收利用方式單一、效率低下，存在諸多不足。同時，貧困地區(qū)在國家精準(zhǔn)扶貧政策的指導(dǎo)下，結(jié)合綠色發(fā)展理念，積極培育特色農(nóng)產(chǎn)品，打造特色農(nóng)業(yè)，重視綠色、無污染、環(huán)保，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，力圖帶動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]?？稍偕Y源循環(huán)利用是建設(shè)生態(tài)文明的重要環(huán)節(jié)。因此，合理高效地循環(huán)利用可再生能源并推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義[2]。當(dāng)前，國家鼓勵經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展，盲盒作為一種創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)形態(tài)對加快推動構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系具有積極意義[3]。同時，隨著“盲盒經(jīng)濟(jì)”這種新型消費模式的出現(xiàn)，反映了盲盒作為消費品本身的獨有特點[4]。在這種大環(huán)境下，利用盲盒的熱度能夠激發(fā)用戶對垃圾分類回收的興趣并對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動作用。因此，建立智能垃圾分類回收小程序能夠推動生態(tài)文明建設(shè)并為有效解決農(nóng)產(chǎn)品滯銷問題推波助瀾，具有積極的現(xiàn)實意義。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

2.1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)框架設(shè)計如圖所示，系統(tǒng)分為前端小程序和后端后臺管理兩部分，小程序主要包括7大模塊，分別是垃圾分類介紹模塊、垃圾回收模塊、垃圾識別模塊、商品展示模塊、購物車模塊、盲盒模塊、個人中心模塊。每個模塊又可以細(xì)化具有具體的功能，如：垃圾分類介紹模塊對四種垃圾分類介紹，列舉出常見的垃圾分類，幫助人們更好地學(xué)習(xí)垃圾分類等。后臺管理模塊主要有商品管理模塊、個人信息管理模塊、垃圾回收管理模塊、盲盒管理模塊。這些模塊幫助管理人員對商品信息的管理以及用戶管理。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

(1）垃圾分類模塊：對常見的垃圾根據(jù)垃圾分類的種類進(jìn)行分類列舉，并講解宣傳垃圾分類知識幫助用戶更好的學(xué)習(xí)垃圾分類知識。

(2）垃圾回收模塊：對紙盒、塑料、紙張等常見垃圾進(jìn)行回收兌換，兌換的積分可以用來換取積分盲盒，以及助農(nóng)購物減免等優(yōu)惠，促進(jìn)激勵用戶不亂扔垃圾，學(xué)會對有用的垃圾進(jìn)行二次回收利用。

(3）垃圾識別模塊：用戶通過拍照掃碼進(jìn)行投放，還可以對垃圾進(jìn)行識別，幫助人們進(jìn)行垃圾分類。

(4）盲盒模塊：設(shè)計四種不同種類的盲盒，用于激發(fā)用戶積分兌換的積極性。

(5）個人信息模塊：只要包括基本信息如姓名、昵稱、頭像、收貨地址、聯(lián)系方式等，還包括積分信息、兌換記錄、購買記錄等。

(6）商品管理模塊：對商品的庫存、發(fā)貨、收據(jù)、購買等信息的管理頁面。

2.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

2.2.1 開發(fā)環(huán)境

前端微信小程序使用微信開發(fā)者工具完成，主要實現(xiàn)對頁面的構(gòu)造，發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請求獲取數(shù)據(jù)渲染頁面，出于安全性方面的考慮，小程序官方對數(shù)據(jù)接口的請求也做出限制。后端使用工具Intellij IDEA開發(fā)采用SSM框架，數(shù)據(jù)庫使用MySQL，對于垃圾識別選擇采用第三方接口提供支持。

2.2.2 微信小程序框架

微信小程序使用微信小程序官方框架，整個小程序框架系統(tǒng)分為兩部分：邏輯層和視圖層。視圖層描述語言WXML和WXSS，主要負(fù)責(zé)頁面的布局與渲染用來展示數(shù)據(jù)監(jiān)聽事件的發(fā)生，基于JavaScript的邏輯層框架，并在視圖層與邏輯層提供數(shù)據(jù)傳輸和事件系統(tǒng)，用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求，完成觸摸拖動等事件的處理。

圖2 微信小程序框架圖

2.2.3 SSM框架

SSM框 架 是 spring、spring MVC、和mybatis框架的整合，是標(biāo)準(zhǔn)的MVC模式。標(biāo)準(zhǔn)的SSM框架有四層，分別是dao層（mapper），service層，controller層和View層。使用spring實現(xiàn)業(yè)務(wù)對象的管理，使用spring MVC負(fù)責(zé)請求的轉(zhuǎn)發(fā)和視圖的管理，Mybatis作為數(shù)據(jù)對象的持久化引擎，其核心是SqlSession。每次與數(shù)據(jù)庫交互時，通過sqlSessionFactory拿到SqlSession，再執(zhí)行命令。

圖3 SSM框架圖

2.2.4 MySQL數(shù)據(jù)庫

主要用來存儲數(shù)據(jù)，完成對數(shù)據(jù)的增刪改查，其本質(zhì)是一個文件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫里面的數(shù)據(jù)表能幫助人們更好地確定數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫部分設(shè)計如圖4所示。

圖4 MySQL數(shù)據(jù)庫

3 用戶操作流程

本項目開發(fā)了一個基于助農(nóng)視野下的垃圾回收評分機(jī)制及盲盒兌換的小程序，成果界面以藍(lán)色和綠色為主調(diào)，藍(lán)色象征著科技綠色象征著環(huán)保（如下圖所示），增強(qiáng)用戶對小程序的具體化感受。小程序共分為四個頁面：首頁、助農(nóng)好物、積分兌換、個人主頁。

圖5 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

用戶操作流程分為三步。

第一步：在小程序首頁能用點擊“掃一掃”后掃描智能垃圾桶上的二維碼，掃描成功后用戶點擊進(jìn)入，系統(tǒng)會自動判斷是否已經(jīng)登錄過，并請求用戶授權(quán)微信賬號信息來登錄，若拒絕授權(quán)微信信息登錄，則自動退出小程序。

第二步：登錄成功后，用戶可選擇要回收的垃圾類型并將要投放的回收垃圾放入智能垃圾箱內(nèi)。這都需要在智能終端連接網(wǎng)絡(luò)情況下進(jìn)行。首頁上有可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾、其他垃圾四類垃圾分類知識的普及。不斷動態(tài)漂浮的回收物品的設(shè)計，增強(qiáng)了用戶的真實體驗感。

第三步：用戶通過分類投放垃圾獲得相應(yīng)積分，當(dāng)積分累積到可兌換數(shù)量時，用戶可在“助農(nóng)好物”中選擇自己心儀的農(nóng)產(chǎn)品并在積分抵扣后下單等候收貨。其次，在“積分兌換”頁面，可根據(jù)已獲得的積分兌換多品類盲盒。在兌換品種方面我們主推用戶兌換農(nóng)產(chǎn)品。

第四步：用戶可在“個人中心”頁面查看物流情況和總積分，此頁面中還有商務(wù)和招商合作，為多方面用小程序提供渠道。

以上是小程序的簡易使用概述。

4 智能垃圾桶與小程序結(jié)合

本文所述的微信小程序則作為終端實現(xiàn)智能垃圾桶與小程序良好的結(jié)合，該智能垃圾桶配有電容觸摸屏幕，根據(jù)語音提示可通過手機(jī)掃碼和人臉識別兩種方式驗證身份，實現(xiàn)自動開門后投遞垃圾，系統(tǒng)自動將對正確分類的垃圾稱重?fù)Q算積分，并將相應(yīng)的積分錄入到用戶的積分賬戶中，用戶可使用積分在線上通過優(yōu)惠抵扣下單農(nóng)產(chǎn)品或者兌換不同品類心儀的盲盒。同時配有上門回收服務(wù)和溢滿警告，使顧客感覺方便的同時更有利于管理員的管理。而且防夾手和多色指示燈提示的功能設(shè)置也盡顯人性化。

5 結(jié)束語

我們提出的垃圾分類回收的新模式打破了以往固有的垃圾回收方式，打造了一種新型采用互聯(lián)網(wǎng)思維，運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)破界、跨界、跨學(xué)科的突破。將信息化、大數(shù)據(jù)融入傳統(tǒng)回收垃圾行業(yè)，甚至在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下構(gòu)造出了一個將可回收與經(jīng)濟(jì)相融合的小程序。該小程序融合了物聯(lián)網(wǎng)，助農(nóng)經(jīng)濟(jì)，盲盒經(jīng)濟(jì)三大方面，增加了人們對回收垃圾的積極性，減少因沒有地方積攢和堆放而放棄對垃圾回收的問題。智能垃圾桶回收方式充分考慮時間的彈性，將盲盒經(jīng)濟(jì)的熱度利用于農(nóng)產(chǎn)品的銷售中，助推農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這既是響應(yīng)國家垃圾分門別類地收集和循環(huán)使用，同時也為解決農(nóng)產(chǎn)品滯銷提供渠道，推動可回收經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，讓人類社會更加綠色環(huán)保。