如何使用物联网实现智能垃圾监控系统的设计

本项目为使用物联网 （IOT） 的智能垃圾监控系统。

我们生活在一个任务和系统与物联网的力量融合在一起的时代，以拥有更高效的工作系统并快速执行工作！凭借我们指尖的力量，这就是我们可以构想出的项目。

物联网 （IoT）的功能应是能够透明、无缝地整合大量不同的系统，同时为数百万人提供数据以供使用和利用。因此，为物联网构建通用架构是一项非常复杂的任务，主要是因为此类系统中可能涉及的设备、链路层技术和服务种类繁多。

我们对环境的主要关注之一是固体废物管理，这会影响我们社会的健康和环境。废物的检测、监测和管理是当今时代的主要问题之一。传统的手动监测垃圾箱中的垃圾的方法是一个繁琐的过程，需要更多的人力、时间和成本，而我们目前的技术可以很容易地避免这些。

这是我们的解决方案，一种废物管理自动化的方法。物联网垃圾监测系统，是一种有助于保持城市清洁和健康的创新方式。

继续看看您如何产生影响，帮助清洁您的社区、家庭甚至周围环境，让我们更接近更好的生活方式

监控系统概述

当我们观察到垃圾车每天两次在城镇周围收集固体废物时，这个现象让我们印象深刻。虽然这个系统实施方式很彻底，但效率很低。例如，假设街道 A 是一条繁忙的街道，我们看到垃圾填满的速度非常快，而街道 B 甚至可能在两天后垃圾箱还没有装满一半。这个例子是实际发生的事情，因此它引导我们进入“尤里卡”时刻（即获得灵感）！

我们的系统所做的是它在任何给定时间提供垃圾桶中垃圾水平的实时指示器。使用这些数据，我们可以优化废物收集路线并最终减少燃料消耗。它允许垃圾收集者计划他们的每日/每周收集时间表。

标准

基本模型的工作方式如下：

首先，您必须先输入垃圾箱的高度。这将帮助我们生成垃圾桶中垃圾的百分比。然后，我们需要满足两个标准，以表明需要清空特定的垃圾箱：

垃圾的数量，换句话说，如果你的垃圾箱是半满的，你确实不需要清空它。我们的阈值，或我们允许的最大垃圾量，是垃圾箱的 75%。（您可以根据自己的喜好更改阈值。）

如果假设一个特定的垃圾桶装满了 20%，然后一周内没有变化，那么它进入了我们的第二个标准：时间。随着时间的推移，即使是少量也会开始腐烂，导致周围环境发臭。为避免我们的容忍度为 2 天，因此如果垃圾桶小于 75% 但已使用了 2 天，则它也需要清空。

电子产品

考虑到这些标准，让我们了解技术部分：

一个超声波传感器（又名距离传感器）将放置在盖子的内侧，面向固体废物的一侧。随着垃圾的增加，超声波与垃圾之间的距离减小。这些实时数据将被发送到我们的微控制器。

然后我们的微控制器Arduino 101处理数据并通过 WiFi 将其发送到应用程序。

该应用程序的作用是用一个小动画直观地表示垃圾箱中的垃圾量。

此过程将指示所有需要注意的垃圾箱，引导用户采取最有效的路线。

材料

硬件：

Grover Base Shield v2

Arduino 101

9v 电池（Gearbest）这些电池将为 Arduino 板供电

塑料容器（Gearbest）我找到了一个旧塑料容器，所有组件都可以放入其中。盒子很重要，因为您可以轻松访问组件并且它是防水的。

超声波传感器（Gearbest）超声波传感器测量距离。它将附在盖子上，指示垃圾的数量。我们系统的关键组件。

跳线（Gearbest）

Arduino MKR1000（亚马逊）是 Arduino 最新的微控制器之一，它使用可下载的预构建库简化了连接到 Internet 的任务。

白色喷漆将您的常规盒子变成更专业的产品

工具：

电钻（Gearbest）

热胶枪（Gearbest）

软件：

Arduino IDE

Blynk一个允许与 WiFi 兼容的微控制器通信的安卓应用程序。

构建模型

是时候制作我们自己的系统用来在家中小规模测试我们的概念了！我为此找到了一个旧的小塑料容器以确保组件合适。

喷漆

我们选择了白色，但您可以选择您喜欢的任何颜色，内外涂两层油漆，别忘了封面。注意：在外面做的烟雾是有毒的。

安装超声波传感器

推入传感器并涂抹少量热胶将其固定到位。然后给开关做一个插槽以将所有东西安装到位。

电路

只需将 Base shield 安装到 Arduino 101 上并将超声波传感器连接到引脚 D6

外壳

小心地将所有组件装入并合上盒子

Blynk 应用程序简介

为了连接到互联网，我们使用了一个名为 Blynk 的预建平台，该平台可以从 android play 商店下载，链接在下方。有无数关于如何将应用程序与 Arduino 一起使用的示例，这些示例都可以通过前往Arduino IDE 中的文件、示例和Blynk 列表下获得。

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

设置应用程序和代码

为了能够对 Arduino 101 进行编程，您需要首先安装所需的驱动程序。要检查您是否已经安装了它们，请打开 Arduino IDE，单击工具，然后单击板并查看列表中是否有 Arduino 或 Genuino 101。

要下载必要的驱动程序以使用 Arduino mkr1000，请再次打开 Arduino IDE，单击工具、板，然后单击板管理器。

现在在搜索栏中，搜索“ intel curie board ”，选择您的 Arduino IDE 版本并下载随附的版本

安装驱动程序后，继续下载所需的库。为了让我们的程序运行，我们需要 WiFi101 库、blynk 库和超声波库，这三个库都可以在 Arduino 的内置库管理器中找到。打开 Sketch 然后 Include Library ，接着是 Manage Libraries 。

现在在搜索栏中，搜索 WiFi101、Blynk 和 Ultrasonic，选择您的 IDE 版本并安装。

测试

使用 Blynk 应用程序，我们用 3 个 LED 表示垃圾级别。选择 Arduino 101 作为您的微控制器并选择“连接类型”BLE，而不是蓝牙！

然后您将收到一封包含您需要在代码中输入的“身份验证令牌”的邮件（在代码中提到）。

结果

在这里，您可以看到整个概念的最终结果！

这些是我填满垃圾箱时的手机截图。在 blynk 应用程序中，我们将三个 LED 对齐，一个在另一个之上。绿色从 0 到 25% 满，橙色从 25 到 65%，红色从 65 到 100%

在放入 10% 的垃圾并关闭垃圾箱后，我们让其他两个亮起的绿色 LED 保持熄灭。

50% 满。

最后在我们把所有的垃圾都扔了之后，三个 LED 和一个笑脸都亮了！

全球定位系统：

重要

我们实际上还没有实施这一步，因为我们必须制作至少 20 个模型才能将它们安装在镇上的垃圾箱周围。这会使造价变得太昂贵，所以我们提出了这个想法，当随机模拟时，它给了我们最短的路线，正确的结果！

现在是耗时的部分。我们计划将我们的项目与谷歌地图融合。

这是实施过程：

您需要手动在城镇中获取每个垃圾桶的 GPS 位置。然后将其保存在您的谷歌地图上。完成之后，就像我们在我们的模型中制作系统而不是一个 LED 一样，你需要对垃圾箱的数量做相同的事情，假设我们有20个的话。

当卡车司机准备开始他一天的工作时，他就打开 Blynk 并查看所有需要注意的垃圾箱，然后选择每个垃圾箱（每个垃圾箱都有特定的编号），然后生成最短和最有效的路线！