基于物联网的环保智能分类回收垃圾桶

2021-04-04姜箬茗吴晨珠杨奇莲鄢瞬鸿张春凯

信息记录材料 2021年2期

姜箬茗，吴晨珠，杨奇莲，刘影，鄢瞬鸿，张春凯

（琼台师范学院海南海口 571127）

1 引言

垃圾分类关系着城市环保问题和人们日常生活，关乎我国绿色发展道路的进程，想要做好垃圾分类，需要从源头做起，本文通过设计基于物联网信息技术下的环保智能分类回收垃圾桶来推进垃圾分类，环保智能分类回收垃圾桶通过其智能分类等技术更好地服务人民，将垃圾分类变得更为简单，从而推动垃圾分类工作的展开。

2 环保智能分类回收垃圾桶重要性

垃圾分类不仅利于人们生活健康，也对环境起到保护作用，环保智能分类回收垃圾桶的诞生，有效地解决了垃圾分类的困境，环保智能分类回收垃圾桶先依托物联网技术、云计算、大数据、互联网、人工智能等技术构建了回收分类系统，形成具有综合性、高智能的垃圾分类管理体系，再通过机器智能来进行识别垃圾、分类垃圾、位置移动等实现分类回收，环保智能分类回收垃圾桶的诞生可以促进人们的垃圾分类意识，让人们清晰地认识到垃圾分类的作用，从而由点及面地推进垃圾分类工作进程。

3 环保智能分类回收垃圾桶的设计

3.1 软件系统组成

3.1.1 用户信息采集

可以通过微信公众号和APP自助端，实现居民的信息身份管理，在居民日常使用中，可以通过垃圾桶前端的人脸识别技术进行识别登录用户账户，环保智能分类回收垃圾桶根据用户投放的垃圾进行人工智能分类，识别形成垃圾分类，再上传数据到用户账户上[1]。

3.1.2 智能应用

环保智能分类回收垃圾桶虽然作为民生工程，但是也要考虑其经济性原则，激发人们的使用效率，垃圾桶通过大数据的智能识别，对分类垃圾进行智能称重和识别对应价值，并通过大数据技术自动存储到个人账户中，居民可以对积分进行体现和购物操作，从而增加居民的使用黏性，在完成垃圾分类的同时给居民带来福利。

3.1.3 功能定位

环保智能分类回收垃圾桶具备最基本的防水、防火、防爆、定位、监控、智能称重、智能分拣、识别、数据传输、满溢提醒等功能，其中防水、防火、监控功能能够有效地保障居民的使用安全，智能称重、分拣、识别功能能够有效地对垃圾进行智能化分类，通过在垃圾桶内加装传感器，当垃圾桶即将堆满后，传感器将信息传递给系统，系统通过WIFI上传到云端，链接到环卫工人手机，实现垃圾的二次转运，此过程不仅节约人工成本还提高了环卫工人的工作效率。

3.2 硬件设计

3.2.1 主控系统

环保智能分类回收垃圾桶通过人脸识别技术识别用户，根据用户的语音操作或者按键操作，传输到MCU进行处理，然后MCU将数据传送给舵机模块，然后开启垃圾桶桶盖，开启垃圾识别、分类工作，同时将分类后的结果数据通过A9G模块传送到云平台，然后由云平台将数据同步到用户手机APP中[2]。如果桶内传感器检测桶已经装满，会将数据传输到云平台，发送至环卫工人手机中，并关闭垃圾桶桶盖，等待环卫工人对垃圾进行二次转运。

主控系统主要通过前端数据采集、无线数据传统、后端监控分析来完成环保智能分类回收垃圾桶的运转工作。

3.2.2 语音识别模块

利用语音识别技术和大数据技术实现简单的机器人问答服务，利于针对老年人的垃圾投放和使用技巧等，可以通过人脸识别锁定用户，语音识别引导老年人规范使用环保智能分类回收垃圾桶，云计算和大数据技术能够更好地分析出居民在使用中经常遇到的问题，从而将词条和答案存入储存器中，实现简单的引导作用[3]。针对过往行人和使用用户进行针对化的语音播报，提高垃圾桶的使用效率，垃圾桶使用的语音识别SI-ASR技术集成了ADC、DAC、麦克风剪口和声音输出等一系列的外部电路，可以更准确地提高语音识别功能。

4 外观设计

4.1 LED显示屏

环保智能分类回收垃圾桶的核心是LED显示屏，显示屏汇聚了垃圾桶的全部功能，用户可以在显示屏上进行账户积分消费和使用，也能够更加了解环保智能分类回收垃圾桶的意义，从而加深自身垃圾分类意识，LED屏材质具有安全、柔软性、寿命长、超节能、简易安装、环保等优点，同时也能进行广告投放，发挥垃圾桶的余热，更好地服务居民。

4.2 外形设计

外形设计是吸引居民眼球的重要因素，环保智能分类回收垃圾桶的内在需要居民使用后才能明白，而外形一眼就能看出来，如何成功地吸引居民注意力，诱导居民进行第一次使用，外形设计尤为重要，外形设计不仅要符合垃圾分类意义，还要有新意，例如易拉罐造型、充满科技感的造型，独特的外形设计不仅可以吸引大众对垃圾桶的关注度，间接提高大众的环保意识;也可以提高居民的使用率。