智能垃圾分类微信小程序的设计与实现

刘乐彬 王丽娜

摘要：“垃圾分类，从我做起”。利用微信用户数量庞大和微信小程序“触手可及、无需下载”的特点，为充分满足人民群众垃圾回收利用的需要，该文设计基于微信平台的“智能”垃圾分类方案，将垃圾分类的宣传政策、奖励措施和便民服务融入千家万户，深入到全民老少。

关键词：智能垃圾分类;拍照识别;聊天助手

自从2016年8月，国家发改委、住建部联合发布《垃圾强制分类制度方案（征求意见稿）》，提出到2020年底将实现重点城市生活垃圾得到有效的分类，在去年7月1日，上海也出台了上海市生活垃圾管理条例，其他45个试点城市将陆续实施，垃圾分类处理一时成为热门话题[1]。此后，垃圾分类法律法规和标准体系基本建立，生活垃圾减量化、无害化、资源化、产业化体系基本形成。微信小程序应用覆盖行业范围广、应用程序超过百万，充分体现了微信平台巨大的用户量，更加方便小程序的运营。智能垃圾分类系统通过微信小程序实现，方便垃圾分类意识推广。

1     系统分析及技术框架

1.1  开发模式

在前端和后端分离的开发模式下，后端只返回前端所需的数据。前端负责呈现HTML页面，后端不再控制前端的效果。前端显示的效果通过向后端请求接口，获取后端返回的数据加载到页面中。而后端则只需要根据前端页面要显示数据提供给前端数据即可，使得系统耦合度更低。在这种前后端分离的模式下，我们通常将后端开发的每个视图转换成一个API。前端使用访问API进行数据的添加、删除、修改和查询。后台只负责提供数据，前端负责数据显示，职责分离，分工明确。

1.2  系统分析

首先，可行性分析，智能垃圾分类小程序的主要目标是通过文本、图片、语音和人工智能聊天，实现用户方便快捷的垃圾识别和分类。技术可行性，智能垃圾分类微信小程序主要包括垃圾分类小程序端和垃圾分类管理端，小程序端使用前后端分离开发，前后端通过JSON技术进行数据传递，管理端是B/S结构，数据库使用MySQL开源数据库。操作可行性，依托微信平台，智能垃圾分类小程序拥有大量用户。无需安装，立即使用，授权登录操作界面简单方便。用户可以通过智能手机操作小程序。

1.3  系统功能需求分析

本垃圾分类系统主要解决日常垃圾如何进行分类，系统分为普通用户和管理员两类。本系统主要实现了用户授權登录、垃圾智能分类、在线答题、我的信息还有管理员对于用户、垃圾信息、分类的管理以及题库发布等功能。

2     系统总体结构

2.1  系统概述

在对整个系统进行需求分析、系统分析和系统用例分析后，可以开始系统的总体设计。总体设计完成后，可以对整个系统进行规划，如文件、数据、系统框架等，通过总结设计，将整个程序划分为模块和功能。

总体设计只是初步设计。而且，对于一个项目，我们可以进行多个总体设计。通过性能比较、成本比较和效益比较，最终确定最优设计方案。选择一个优秀的总体设计，可以降低开发成本，提高公司效益。从这个角度来看，整体设计还是非常重要的。

2.2  系统功能结构设计

本系统的结构分为用户小程序端和管理员管理端，其中小程序端通过微信APP提供用户使用，提供用户主要模块有垃圾分类、在线答题、发现、我的以及智能助手模块，其中用户垃圾分类的方式可以有四种，可以通过文本框输入垃圾具体名称，寻找分类类别，并展示详情。如果不知道该垃圾具体名称可以通过拍照、选择图库照片方式上传识别垃圾分类，甚至可以直接通过语音、以及聊天娱乐的方式获取该垃圾的具体分类信息。管理端主要是提供给开发者以及系统运营管理者方便对管理员账户、垃圾数据信息、用户数据信息以及发布公告、新闻等主要功能，系统功能如图所示。

2.3  垃圾分类流程设计

垃圾分类可通过拍照识别分类、语音识别分类，拍照识别按钮，用户点击拍照识别，小程序则会发起授权请求，询问用户是否同意授权，用户点击授权，则会相机进行拍照或者选择相册图片进行上传识别，语音识别按钮则需要用户长按说出垃圾名称，后台则对语音进行识别，对识别出来的内容进行垃圾分类。

3系统实现及测试

用户授权登录后，主页面显示垃圾垃圾分类信息、文本搜索框、拍照识别功能、语音识别功能、分享给朋友、垃圾图谱下载、以及垃圾的分类类别。用户可以通过文本搜索框搜索、拍照识别、语音识别功能来识别垃圾的分类（当用户使用拍照和语音识别的时候需要询问用户是否授权，授权后才能使用，否则不能使用此功能），同时部分热门搜索标签可以点击直接显示垃圾信息以及分类建议，垃圾分类界面如图所示。

4结束语

本系统通过使用Java、微信Web和html语言实现了智能垃圾分类功能，通过IDEA、微信Web开发者工具来对整个系统进行开发，从整个系统的0到1，不仅对前后端语言更加熟练，而且遇到了在平常学习中无法接触到的异常、错误。并且通过这个分类小程序和后台管理系统的需求分析、模块设计、到系统的开发、部署上线，对整体的软件开发流程更加的印象深刻。

参考文献：

[1]   戴丽丽，朱妤.基于微信小程序的课堂考勤管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2018，14（19）：55-57.

[2]   周芳妃，吴俊峰."生态蓝" 垃圾分类微信小程序研究[J].合作经济与科技，2017（06）：173.

[3]   王爽.微信小程序在垃圾分类中的应用研究[J].信息与电脑（理论版），2019（1）：260-261.

作者简介：

刘乐彬，男，1997年7月，本科，山东协和学院计算机科学与技术专业学生，主要研究方向为：计算机应用技术，系统开发。

指导教师：王丽娜，女，硕士，讲师，山东协和学院软件工程专业教师，主要研究方向为数据库信息系统。