Hệ thống quản lý thùng rác thông minh: 23 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

GIỚI THIỆU.

Vấn đề hiện tại hoặc vấn đề liên quan đến dự án này

Vấn đề chính của xã hội hiện nay là sự tích tụ chất thải rắn. Nó sẽ có tác động lớn hơn đến sức khỏe và môi trường của xã hội chúng ta. Việc phát hiện, giám sát và quản lý các chất thải này là một trong những vấn đề chính của thời đại hiện nay.

Đây là một phương pháp mới để quản lý lãng phí một cách tự động. Đây là hệ thống Sản xuất Rác Thông minh IOT của chúng tôi, một cách sáng tạo sẽ giúp bạn giữ cho các thành phố sạch sẽ và khỏe mạnh. Theo dõi để biết bạn có thể tạo ra tác động như thế nào để giúp làm sạch cộng đồng, nhà cửa hoặc thậm chí môi trường xung quanh, đưa chúng ta tiến gần hơn đến cách sống tốt hơn

Tại sao IOT?

Chúng ta đang sống trong thời đại mà các nhiệm vụ và hệ thống được kết nối với nhau bằng sức mạnh của IOT để có một số hệ thống làm việc hiệu quả hơn và thực thi công việc nhanh chóng! Với tất cả sức mạnh trên đầu ngón tay của chúng tôi, nó sẽ có thể hoàn thành !! Trong và thông qua việc sử dụng IOT, chúng tôi có khả năng hướng nhân loại vào một kỷ nguyên công nghệ mới Việc xây dựng một kiến trúc chung cho IOT do đó là một nhiệm vụ rất phức tạp, chủ yếu là do có rất nhiều thiết bị, công nghệ lớp liên kết và các dịch vụ có thể được tham gia vào một hệ thống như vậy.

Bước 1: Tổng quan về Hệ thống Giám sát

Trình bày vấn đề với việc thu gom rác

Những ngày này, chúng tôi có thể quan sát thấy xe rác đi quanh thị trấn để thu gom rác thải rắn hai lần một ngày. Phải nói rằng nó thực sự vô ích và không hiệu quả. Ví dụ, giả sử rằng có hai đường phố, cụ thể là A và B. Đường A là một con phố đông đúc và chúng ta thấy rằng rác đầy rất nhanh trong khi Đường B thậm chí sau hai ngày thùng vẫn chưa đầy một nửa. vấn đề sẽ được phát sinh do này ???

• Lãng phí nguồn nhân lực
• Mất thời gian
• Lãng phí tiền bạc
• Lãng phí nhiên liệu

Bước 2: Hình thành giả thuyết

Vấn đề là chúng tôi không biết mức độ rác thực tế trong mỗi thùng rác. Vì vậy, chúng tôi cần một chỉ báo thời gian thực về mức rác trong thùng rác tại bất kỳ thời điểm nào. Sử dụng dữ liệu đó, chúng tôi có thể tối ưu hóa các tuyến đường thu gom chất thải và cuối cùng là giảm tiêu thụ nhiên liệu. Nó cho phép những người thu gom rác lập kế hoạch lịch trình nhặt rác hàng ngày / hàng tuần của họ.

Bước 3: Tiêu chí

Những điều sau đây cần được xem xét: -

• Trước hết, bạn phải tìm chiều cao của thùng rác. Điều này sẽ giúp chúng tôi tạo ra tỷ lệ phần trăm rác trong thùng rác.
• Nói cách khác, số lượng thùng rác nếu thùng đã đầy một nửa, bạn không thực sự cần phải dọn sạch thùng rác. Số lượng thùng rác tối đa mà chúng tôi cho phép là 75% thùng. (Nó có thể được thực hiện theo sở thích của bạn)
• Có một trường hợp khác, nếu một thùng cụ thể đầy 20% và sau đó trong một tuần nếu thùng đó không thay đổi, thì tiêu chí thứ hai là thời gian. Theo thời gian, dù lượng rác ít cũng sẽ dẫn đến tình trạng xung quanh có mùi. Để tránh điều này, chúng ta có thể giả định rằng mức chịu đựng của chúng ta là 2 ngày. Vì vậy, nếu một thùng rác ít hơn 75%, nhưng nếu nó đã được hai ngày tuổi, nó cũng nên được dọn sạch.

Bước 4: Linh kiện điện tử

• Arduino 101 (nó là một bộ điều khiển vi mô mạnh mẽ có thể được sử dụng để gửi dữ liệu qua BLE)
• Arduino WiFi Shield 101 (Nó sẽ được kết nối với arduino 101 để truyền dữ liệu của nó thông qua sự trợ giúp của WiFi

• cảm biến

  • Cảm biến siêu âm (được sử dụng để đo khoảng cách giữa nắp thùng rác và đế của thùng rác)
  • Cảm biến hồng ngoại (được sử dụng để thực hiện trên hệ thống thùng rác quy mô lớn)
• Pin 9V (nó là nguồn điện cho dự án của chúng tôi)
• Kẹp pin 9V
• Dây nhảy (chung)
• Công tắc trượt

Bước 5: Ứng dụng phần mềm

Arduino IDE

Blynk (Đây là một trong những ứng dụng tốt nhất cho tất cả người dùng vì nó cho phép bạn nhìn thấy trực quan dự án của mình trên bất kỳ thiết bị nào của bạn)

Python

SQL / MYSQL

Bước 6: Các công cụ và máy móc cần thiết

Súng bắn keo nóng (chung)

Một hộp nhựa

Máy khoan tay

Bước 7: Phần kỹ thuật

Một cảm biến hồng ngoại sẽ được đặt ở phía bên trong của nắp; Cảm biến sẽ phải đối mặt với chất thải rắn. Khi thùng rác tăng lên, khoảng cách giữa Cảm biến IR và thùng rác sẽ giảm. Dữ liệu Trực tiếp này sẽ được gửi đến bộ điều khiển vi mô của chúng tôi.

Lưu ý: Sử dụng cảm biến siêu âm sẽ không hiệu quả ở quy mô lớn vì nhiều âm thanh được tạo ra trong quá trình này. Vì vậy, chúng tôi có thể đảm bảo tỷ lệ rác vì Cảm biến rất nhạy cảm với âm thanh. Nó có thể dẫn đến sai sót trong giao dịch dữ liệu

Bộ điều khiển vi mô của chúng tôi, arduino 101, sau đó xử lý dữ liệu và thông qua sự trợ giúp của Wi-Fi, nó sẽ gửi dữ liệu đó đến cơ sở dữ liệu / ứng dụng.

Thông qua ứng dụng hoặc sử dụng cơ sở dữ liệu, chúng tôi có thể biểu thị trực quan lượng rác trong thùng với hoạt ảnh nhỏ.

Bước 8: Xây dựng mô hình

Đã đến lúc xây dựng hệ thống riêng của chúng tôi để giảm thiểu tác động tiêu cực của việc quản lý rác không đúng cách. Có thể dùng bữa theo hai cách như sau:

Quy mô nhỏ: Sử dụng Blynk, chúng tôi có thể tạo một ứng dụng ở cấp độ nhỏ. Nó có thể được sử dụng hết cho việc xử lý rác gia đình hoặc cho một căn hộ hoặc thậm chí cho một mạng lưới nhà nhỏ.

Quy mô lớn: Bằng cách tạo cơ sở dữ liệu trên đám mây, chúng tôi có thể tạo kết nối mạng nội bộ giữa các ranh giới nhất định. Sử dụng Python / SQL / MYSQL, chúng ta có thể tạo cơ sở dữ liệu trên đám mây để tạo thành một mạng lưới các thùng rác.

Bước 9: Tạo hệ thống giám sát quy mô nhỏ

BƯỚC 1

Lấy một hộp nhựa và đánh dấu hai mắt trên đó, bây giờ tháo nắp và theo dõi hai '' mắt '' của cảm biến siêu âm. đây sẽ là mặt đối diện với đáy thùng

Bước 10: Bước 2

Lấy máy khoan cầm tay và khoan những nơi đã đánh dấu một cách trơn tru. Sau đó, cố định cảm biến siêu âm trong các lỗ mà không mắc kẹt bất kỳ bộ phận nào của Cảm biến. (Do đó, chúng tôi có thể đảm bảo rằng kết quả đọc sẽ đáng tin cậy)

Bước 11: Bước 3

Chỉ cần gắn tấm chắn Cơ sở lên Arduino 101 và gắn cảm biến Siêu âm vào bất kỳ chân nào. Mã nguồn được đưa ra bên dưới

Kết nối công tắc trượt với mô-đun

Bước 12: Bước 4 (Tạo mẫu)

Lấy một thùng mẫu trong nhà sau đó cố định các thành phần vào nó cẩn thận sau đó Kết nối với Blynk và kiểm tra

Bước 13: Bước-5 (Liên kết với ứng dụng Blynk)

Để kết nối dữ liệu nhận được từ arduino với internet, chúng ta có thể sử dụng một nền tảng dựng sẵn tên là Blynk, có thể tải xuống từ cửa hàng ứng dụng android. Ứng dụng này có thể được điều khiển bằng Arduino IDE

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

Bước 14: Bước-06 (Cài đặt ứng dụng)

Mã nguồn đã được cung cấp ở trên, để có thể lập trình Arduino 101, trước tiên bạn cần cài đặt các trình điều khiển cần thiết. Để kiểm tra xem bạn đã cài đặt chúng chưa, hãy mở Arduino IDE, nhấp vào công cụ, sau đó nhấp vào bảng và xem liệu Arduino hoặc Genuino 101 có trong danh sách hay không. Nếu họ ở đó, hãy chuyển sang bước tiếp theo, nếu không, hãy làm theo

• Để tải xuống các trình điều khiển cần thiết để có thể sử dụng Arduino mkr1000, hãy mở lại Arduino IDE, nhấp vào công cụ, bảng, sau đó nhấp vào trình quản lý bảng.
• Khi trình điều khiển của bạn được cài đặt, hãy tiếp tục và tải xuống các thư viện cần thiết. Để chương trình của chúng tôi chạy, chúng tôi cần thư viện WiFi101, thư viện Blynk và thư viện siêu âm, cả ba đều có thể được tìm thấy trong trình quản lý thư viện tích hợp sẵn của Arduino. Mở để phác thảo sau đó bao gồm thư viện. sau đó là quản lý thư viện.

Bước 15: Bước-7 (Kiểm tra)

Sử dụng ứng dụng Blynk, chúng tôi có thể tạo một biểu diễn nhỏ về mức độ rác trong thùng bằng cách sử dụng 3 đèn LED. Chọn Arduino 101 làm quảng cáo bộ điều khiển vi mô của bạn sử dụng loại kết nối "BLE" làm"

Nghiêm túc; Không sử dụng Bluetooth

Sau đó, bạn sẽ nhận được một thư "mã thông báo xác thực" mà bạn cần nhập mã, (được đề cập trong mã).

Bước 16: Bước-8 (Kết quả)

Sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính xách tay, bạn có thể theo dõi thùng rác như sau…

Màu sau thể hiện số lượng rác trong thùng

1. Màu xanh lá cây - 25%
2. Cam - 50%
3. Đỏ - 75%

Bước 17: Kết luận cho Quy mô nhỏ

Như đã đề cập ở trên, nó có thể được giám sát dưới sự điều khiển của điện thoại thông minh hoặc máy tính xách tay. Nhiều hơn nó sẽ không phù hợp, khi nói đến quy mô lớn. Vậy là dự án giám sát quy mô nhỏ đã thành công

Bây giờ chúng ta hãy khám phá cách làm cho nó với quy mô lớn hơn.

Bước 18: Hệ thống giám sát quy mô lớn

Nó sẽ khác với quy mô nhỏ.

Nó sẽ nổi bật hơn đối với chính phủ của tất cả các quốc gia

Vì tất cả các chính phủ đang tìm kiếm một giải pháp tốt, ở đây tôi sẽ nói một giải pháp cho điều đó. Nó đến đấy…

Bước 19: Tổng quan

Điều này có thể được thực hiện theo hai tiêu chí: -

• chúng ta có thể tạo ra một thùng rác lớn thông thường cho một con phố. Giả sử rằng ở một nơi nhất định được gọi là "A" và nó bao gồm 10 đường phố. Sau đó, chúng tôi sẽ làm 40 thùng rác có kích thước thực sự lớn (4 thùng cho mỗi đường phố như Polythene, các mặt hàng thực phẩm, Kính và kim loại nên được thu gom riêng)
• Hoặc nếu không, chúng tôi có thể tiếp thị thùng rác mới cho tất cả các cửa hàng và chúng tôi có thể thông báo cho tất cả mọi người mua những thùng đó. Đồng thời, chúng ta có thể kiếm được tiền thậm chí cho chính phủ.

Bước 20: Các bước để quan tâm

nó sẽ là cùng một mô-đun được sử dụng cho quy mô nhỏ

Nhưng việc sử dụng Cảm biến hồng ngoại sẽ nổi bật hơn nhiều vì rất nhiều tiếng ồn được tạo ra trong môi trường và nó có thể dẫn đến lỗi dữ liệu. Vì vậy, tốt hơn là sử dụng Cảm biến hồng ngoại

Vì vậy, tôi nghĩ sẽ không cần phải giải thích lại những điều tương tự như tất cả những điều được đề cập ở trên.

Bước 21: Xử lý dữ liệu lớn bằng cơ sở dữ liệu

Vì vậy, đây sẽ là phần rất quan trọng của tất cả và đây là ý tưởng mới của tất cả.

chúng ta sẽ tạo một cơ sở dữ liệu bằng python / SQL / MYSQL. Sau đó, chúng tôi sẽ kết nối nó với đám mây. Vì vậy, nó có thể hữu ích cho chính phủ trong việc xử lý tất cả dữ liệu nhận được từ arduino

Bước 22: Tính toán kết quả trong cơ sở dữ liệu

Như đã nói ở trên, chúng ta sẽ thiết lập arduino để gửi dữ liệu đến cơ sở dữ liệu theo những khoảng thời gian nhất định từ những nơi khác nhau.

Sau đó từ đó chúng ta có thể đánh giá nơi thu gom rác một cách nhanh chóng. Ở đó sau khi chúng tôi có thể quản lý việc thu gom rác.

Điều này có thể được thực hiện khi sử dụng trong một thời gian dài hoặc để thu thập dữ liệu giám sát.

Bước 23: Kết luận

Sử dụng dữ liệu nhận được từ cơ sở dữ liệu, chính phủ sẽ có thể tạo ra một mạng lưới rộng khắp để thu thập rác thải. Vì vậy, nó sẽ dẫn đến -

Mức sử dụng nhiên liệu tối thiểu