基于物联网技术的智能垃圾分类系统

随着经济的快速发展和科技水平的日新月异，生活垃圾已经成为影响环境，影响人类生活，甚至影响人类生存环境的重要因素。大街小巷、旅游景点、住宅小区和校园内部到处充斥着人类的生活垃圾，垃圾桶已经成为人们日常生活中常见的必备用品，传统的垃圾桶一般只具有收集垃圾的功能，这样的垃圾桶容易滋生细菌且产生异味，更有甚当雨天的时候，露天垃圾桶容易盛水，造成垃圾桶资源浪费，这就造成环卫工人回收处理垃圾是一件费时费力的工作。随着技术的不断成熟和革新，智能技术的应用也更加广泛，智能垃圾分类处理不仅可以营造适宜居住的城市环境，同时通过引导居民垃圾分类可加强居民环保意识，促进资源再回收利用。

1. 智能垃圾分类模式

当今普遍的智能垃圾桶分三种机器包括垃圾袋自动领取机、智能垃圾分类可回收箱和智能垃圾分类箱 3 种。第一种物业通过互联网技术手段为小区每户居民配备磁条卡片或者二维码，可刷卡开启垃圾箱，免费领取垃圾袋。第二种，居民根据垃圾类型，刷卡并选按钮打开不同的箱盖分类投放生活垃圾。为鼓励居民垃圾分类回收，回收垃圾箱设计称重系统，只要投入垃圾，就会自动称量，按照市场价格，给出相应积分。第三种是普通智能垃圾桶，通过人工输入垃圾类别，人工智能系统会自动判断出究竟是运用哪种垃圾桶，同时打开与之对应的垃圾桶，方便居民的投入。

2. 智能垃圾分类技术

利用物联网、互联网融合技术，实现垃圾有源可溯，并且通过二维码技术、GPS、RFDI 等技术为一户一码提供了技术支持，通过智能技术手段实施垃圾分类投放、回收，使垃圾做到减量化、资源 化、无害化。并且每一区域通过签订 ipv6 协议实施区域化管理。

基于物联网技术的智能垃圾桶系统，以下图为例：

基于物联网的智能垃圾桶的工作方法，包括以下步骤： 智能垃圾桶内的红外线感应模块检测路人到达预定距离内时，将信号发送给微处理器，微处理器发送检测垃圾桶内垃圾含量高度指令给垃圾高度检测模块，垃圾高度检测模块检测垃圾桶有储存空间储存垃圾时，指示灯提示模块亮绿灯，此时，当路人需要扔垃圾时，路人发出语音“打开垃圾桶”时，语音识别模块7将语音信号发送给微处理器，微处理器发送打开垃圾桶指令给垃圾桶联动杆，垃圾桶联动杆打开垃圾桶，垃圾桶正常工作; 2）反之，如果智能垃圾桶内的垃圾高度检测模块检测垃圾桶没有储存空间储存垃圾时，指示灯提示模块亮红灯，当路人需要扔垃圾时，路人发出语音“打开垃圾桶”时，微处理器将垃圾桶已满的信息通过无线发送给中心处理器，中心处理器通过智能检测装置的GPRS定位模块定位得到该垃圾桶的位置信息，中心处理器1从智能垃圾桶的位置信息的地图中提取距离该智能垃圾桶最近的未满的智能垃圾桶的位置信息并通过无线发送给微处理器，微处理器将信息传给语音提示模块，路人可根据智能垃圾桶的语音提示模块找到最近的未满垃圾桶。 用户使用垃圾桶时，不需要用手打开垃圾桶盖，当用户靠近垃圾桶一定预定距离时，根据指示灯提示模块亮灯的颜色即可知道垃圾桶是否储满垃圾，当垃圾桶储满垃圾时，用户还可通过语音提示模块最短时间内找到附近较近较空的垃圾桶扔垃圾，方便用户的使用，减少了乱扔垃圾的现象，有环保的好处。

因此，物联监控的智能自动分类垃圾桶系统的设计包括智能自动分类垃圾垃圾桶、物联网服务系统、移动端实时监控系统三大部分。每个部分有独特的设计和功能， 分布在垃圾桶上的多个传感器是智能垃圾桶的特色， 实时监控垃圾桶状态， 诸如垃圾桶内垃圾高度等信息， 将这些状态信息及时准确的提醒相关的工作人員， 有助于减少劳动成本。

智能自动垃圾分类桶的智能体现在能结合微型控制系统， 利用多种安装在垃圾桶上的传感器对人们垃圾分类意识、分类垃圾种类、分类子桶内垃圾高度等数据的采集和传输; 对有扔垃圾意识的人进行善意提醒， 帮助人们养成良好分类垃圾的习惯; 利用传感器技术识别不同类别的 垃圾， 然后将未分类的垃圾进行自动分类; 将垃圾桶自动 分类情况、状态和安装地点， 构建数据库帮助后续研究人员分析和再次开发。

物联网服务系统是一个后台管理中心计算机， 其功能包括处理和分析垃圾桶上各个传感器传输的监测数据， 服 务器自动构建相关监测数据的数据库的搭建。如有分布式地布置智能分类垃圾桶， 可对全部区域采集的数据进行比较和分析， 生成相关数据报告可供后期城市建设作为公共设施布置参考。

移动端实时监控一般是提供给环卫工人使用的移动终端， 便于分区垃圾桶状态的监控。终端自带提醒功能， 能 够提醒环卫工人及时、准确的处理相关环卫工作， 同时便于合理的安排工人， 节省劳动力。

利用物联网技术， 将智能自动分类垃圾桶结合， 实现 一种即时的监控， 远程的服务器可以方便快捷地对垃圾桶 状态数据处理， 如有异常可以快速的通知相关的工作人员进行处理。在服务器搭建数据库， 对后续的研究也有极大的意义， 在设备的升级、垃圾桶的布局提供重要的科学管理依据。

作者简介：

张双齐 1985.7 男 汉族 河南项城 国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心  430070

（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心机械发明审查部 430070）