سیستم مدیریت سطل زباله هوشمند: 23 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

معرفی.

مشکل یا مشکل فعلی مربوط به این پروژه

مشکل اصلی جامعه کنونی ما تجمع مواد زائد جامد است. تأثیر بیشتری بر سلامت و محیط زیست جامعه ما خواهد داشت. تشخیص ، نظارت و مدیریت این ضایعات یکی از مشکلات اصلی عصر حاضر است.

این یک روش جدید برای مدیریت ضایعات به صورت خودکار است. این سیستم تولید زباله هوشمند IOT است ، روشی نوآورانه که به شما امکان می دهد شهرها را تمیز و سالم نگه دارید. ادامه دهید تا ببینید چگونه می توانید در تمیز کردن جامعه ، خانه یا حتی محیط اطراف خود تأثیر بگذارید ، و ما را یک قدم به شیوه زندگی بهتر نزدیک کنید.

چرا IOT؟

ما در عصری زندگی می کنیم که وظایف و سیستم ها با قدرت IOT به هم متصل شده اند تا بتوانند از چه سیستم کارآمدتری برای کار کردن و اجرای سریع مشاغل برخوردار باشند! با تمام قدرت در نوک انگشتان ما قادر خواهد بود برای انجام !! در استفاده از IOT و با استفاده از آن ، ما قادر به هدایت بشر به عصر جدید فناوری هستیم ساختن معماری کلی برای IOT یک کار بسیار پیچیده است ، عمدتا به دلیل تنوع بسیار زیاد دستگاه ها ، فناوری لایه پیوندی و خدمات درگیر چنین سیستمی باشید

مرحله 1: مروری بر سیستم نظارت

مشکل فعلی مجموعه زباله

این روزها می توانیم مشاهده کنیم که کامیون زباله برای جمع آوری ضایعات جامد در شهر دو بار در روز استفاده می کند. گفتن آن واقعاً بیهوده و ناکارآمد است. به عنوان مثال ، فرض کنید دو خیابان وجود دارد ، یعنی A و B. خیابان A یک خیابان شلوغ است و می بینیم که زباله ها به سرعت پر می شوند در حالی که خیابان B حتی پس از دو روز سطل زباله نیمه پر نشده است. مشکلات به این دلیل بوجود می آیند ؟؟؟

• اتلاف منابع انسانی
• اتلاف وقت
• اتلاف پول
• اتلاف سوخت

مرحله 2: شکل گیری فرضیه

مشکل این است که ما سطح واقعی زباله را در هر سطل زباله نمی دانیم. بنابراین ما به نشانه زمان واقعی سطح زباله در سطل زباله در هر زمان معین نیاز داریم. با استفاده از آن داده ها می توانیم مسیرهای جمع آوری زباله را بهینه کرده و در نهایت مصرف سوخت را کاهش دهیم. این به جمع آوری زباله ها اجازه می دهد تا برنامه جمع آوری روزانه/هفتگی خود را برنامه ریزی کنند.

مرحله 3: معیارها

موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:-

• اول از همه شما باید ارتفاع سطل زباله را پیدا کنید. این به ما کمک می کند تا درصد زباله را در سطل زباله تولید کنیم. برای این کار باید دو معیار را برآورده کرد تا نشان دهد که سطل خاص باید تخلیه شود.
• مقدار زباله ، به عبارت دیگر اگر سطل زباله نیمه پر باشد ، واقعاً نیازی به تخلیه آن ندارید. حداکثر مقدار زباله مجاز ما 75 درصد سطل زباله است. (می توان آن را با توجه به سلیقه شما انجام داد)
• مورد دیگری وجود دارد ، اگر سطل خاصی 20 s پر شود و سپس به مدت یک هفته اگر تغییر نکند ، به معیار دوم یعنی زمان می آید. با توجه به زمان ، حتی مقدار کمی زباله منجر به بوی بد محیط می شود. برای جلوگیری از این امر ، می توان فرض کرد که سطح تحمل ما 2 روز است. بنابراین اگر سطل زباله کمتر از 75 درصد است ، اما اگر دو روزه است باید آن را نیز خالی کنید.

مرحله 4: قطعات الکترونیکی

• آردوینو 101 (یک میکروکنترلر قدرتمند است که می تواند برای ارسال داده از طریق BLE استفاده شود)
• Arduino WiFi Shield 101 (برای انتقال داده های خود از طریق WiFi به arduino 101 متصل می شود

• حسگرها

  • سنسور التراسونیک (برای اندازه گیری فاصله بین درب سطل زباله و پایه آن)
  • سنسور IR (برای پیاده سازی در سیستم سطل زباله در مقیاس بزرگ استفاده می شود)
• باتری 9 ولت (منبع تغذیه پروژه ما است)
• گیره باتری 9 ولت
• سیم های جامپر (عمومی)
• سوئیچ اسلاید

مرحله 5: نرم افزارهای کاربردی

آردوینو IDE

Blynk (این یکی از بهترین برنامه ها برای همه کاربران است زیرا به شما اجازه می دهد پروژه خود را بصورت بصری در هر یک از دستگاه های خود مشاهده کنید)

پایتون

SQL /MYSQL

مرحله 6: ابزارها و ماشین آلات لازم

تفنگ چسب داغ (عمومی)

یک جعبه پلاستیکی

دستگاه حفاری دستی

مرحله 7: بخش فنی

یک حسگر مادون قرمز در قسمت داخلی درب قرار می گیرد. سنسور با زباله های جامد روبرو خواهد شد. با افزایش سطل زباله ، فاصله بین سنسور IR و سطل زباله کاهش می یابد. این داده های زنده به میکرو کنترلر ما ارسال می شود.

توجه: استفاده از سنسور فوق صوت در مقیاس بزرگ م beثر نخواهد بود زیرا در این فرایند صداهای زیادی ایجاد می شود. به طوری که ما می توانیم میزان زباله ها را اطمینان دهیم زیرا سنسور به صداها بسیار حساس است. ممکن است منجر به خطا در تراکنش داده ها شود

میکروکنترلر ما ، arduino 101 ، داده ها را پردازش می کند و از طریق Wi-Fi آن را به پایگاه داده / برنامه ارسال می کند.

از طریق برنامه یا استفاده از پایگاه داده می توانیم بصورت تصویری مقدار زباله در سطل را با انیمیشن کوچک نشان دهیم.

مرحله 8: ساخت مدل

زمان آن فرا رسیده است که سیستم خود را بسازیم تا آثار منفی مدیریت نامناسب زباله را به حداقل برسانیم. می توان آن را به دو صورت به شرح زیر میل کرد:

مقیاس کوچک: با استفاده از Blynk ، می توانیم برنامه ای را در سطح کمی ایجاد کنیم. می تواند برای دفع زباله خانگی یا آپارتمان یا حتی برای شبکه ای کوچک از خانه ها استفاده شود.

مقیاس بزرگ: با ایجاد یک پایگاه داده در ابر ، می توانیم بین محدوده های خاصی ارتباط اینترانت برقرار کنیم. با استفاده از Python/SQL/MYSQL می توانیم یک پایگاه داده در ابر ایجاد کنیم تا شبکه ای از سطل های زباله تشکیل شود.

مرحله 9: ایجاد یک سیستم مانیتورینگ در مقیاس کوچک

STEP-1

یک ظرف پلاستیکی بردارید و دو چشم را روی آن علامت بزنید. حالا درپوش را بردارید و دو "چشم" سنسور اولتراسونیک را ردیابی کنید. این طرف رو به پایین سطل خواهد بود

مرحله 10: مرحله 2

یک دستگاه مته دستی بگیرید و مکانهای مشخص شده را به آرامی مته کنید. سپس سنسور اولتراسونیک را بدون حبس در قسمتی از سنسور در سوراخ ها ثابت کنید. (بنابراین ما می توانیم اطمینان دهیم که خواندن قابل اطمینان خواهد بود)

مرحله 11: مرحله 3

به سادگی سپر بیس را بر روی آردوینو 101 سوار کرده و سنسور اولتراسونیک را به هر کدام از پین ها وصل کنید. کد منبع در زیر آورده شده است

یک کلید کشویی را با ماژول وصل کنید

مرحله 12: مرحله 4 (نمونه سازی)

یک سطل نمونه در خانه بردارید و سپس اجزای آن را با دقت ثابت کنید و سپس آن را به بلینک وصل کرده و تست کنید

مرحله 13: مرحله 5 (پیوند با برنامه Blynk)

برای اتصال داده های دریافت شده از آردوینو به اینترنت ، می توانیم از یک پلتفرم از پیش ساخته شده به نام Blynk استفاده کنیم. این برنامه را می توان از فروشگاه برنامه اندروید بارگیری کرد. این برنامه را می توان با استفاده از Arduino IDE کنترل کرد

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

مرحله 14: Step-06 (تنظیم برنامه)

کد منبع قبلاً در بالا آورده شده است. برای برنامه نویسی Arduino 101 ، ابتدا باید درایورهای مورد نیاز را نصب کنید. برای بررسی اینکه آیا قبلاً آنها را نصب کرده اید ، Arduino IDE را باز کنید ، روی ابزارها ، سپس تخته ها کلیک کنید و ببینید آیا Arduino یا Genuino 101 در لیست هستند. اگر آنها آنجا هستند ، به مرحله بعدی بروید ، اگر نه دنبال کنید

• برای بارگیری درایورهای لازم برای استفاده از Arduino mkr1000 ، مجدداً Arduino IDE را باز کنید ، بر روی ابزارها ، بردها و سپس مدیر بردها کلیک کنید.
• پس از نصب درایورها ، کتابخانه های مورد نیاز را بارگیری کنید. برای اجرای برنامه ما به کتابخانه WiFi101 ، کتابخانه Blynk و کتابخانه اولتراسونیک نیاز داریم ، هر سه مورد را می توان در Arduino's in library manager manager یافت. برای طرح باز کنید و سپس کتابخانه را وارد کنید. سپس مدیر کتابخانه

مرحله 15: مرحله 7 (آزمایش)

با استفاده از برنامه Blynk ، می توانیم با استفاده از 3 LED s سطحی از سطل زباله را در سطل زباله نشان دهیم. Arduino 101 را به عنوان تبلیغات میکروکنترلر خود از "BLE" به عنوان "نوع اتصال" انتخاب کنید

موکدا؛ عدم استفاده از بلوتوث

سپس نامه ای از "نشانه autor" دریافت می کنید که باید در کد وارد کنید ، (در کد ذکر شده است).

مرحله 16: مرحله 8 (نتایج)

با استفاده از تلفن هوشمند یا لپ تاپ می توانید سطل زباله را به صورت زیر کنترل کنید…

رنگ زیر نشان دهنده میزان زباله در سطل زباله است

1. سبز - 25
2. نارنجی - 50
3. قرمز - 75

مرحله 17: نتیجه گیری برای مقیاس کوچک

همانطور که در بالا ذکر شد ، می توان آن را تحت کنترل تلفن هوشمند یا لپ تاپ کنترل کرد. وقتی صحبت از مقیاس بزرگ می شود ، بیشتر مناسب نخواهد بود. بنابراین پروژه نظارت در مقیاس کوچک موفقیت آمیز است

حالا بیایید نحوه ساخت آن را در مقیاس بزرگتر بررسی کنیم.

مرحله 18: سیستم مانیتورینگ مقیاس بزرگ

این کمی متفاوت از مقیاس کوچک خواهد بود.

این امر برای دولت همه کشورها برجسته تر خواهد بود

از آنجا که همه دولت به دنبال راه حل خوبی هستند ، در اینجا من می خواهم راه حلی برای آن بگویم. اینجا می آید…

مرحله 19: مرور کلی

این را می توان با دو معیار انجام داد:-

• ما می توانیم یک سطل زباله بزرگ ایجاد کنیم که برای یک خیابان معمول است. بیایید بگوییم که در مکان خاصی به نام "A" و شامل 10 خیابان است. سپس ما قصد داریم 40 سطل زباله بسازیم که اندازه آنها واقعا بزرگ است (4 سطل برای هر خیابان به عنوان پلی اتیلن ، مواد غذایی ، شیشه ها و فلزات باید جداگانه جمع آوری شوند)
• در غیر این صورت ، ما می توانیم سطل های زباله جدید را در همه مغازه ها به بازار عرضه کنیم و می توانیم همه را برای خرید آن سطل ها اعلام کنیم. به طور همزمان حتی می توانیم برای دولت درآمد کسب کنیم.

مرحله 20: مراحل مورد توجه

این همان ماژولی است که برای مقیاس کوچک استفاده می شود

اما استفاده از سنسور مادون قرمز بسیار برجسته است زیرا صداهای زیادی در محیط ایجاد می شود و ممکن است منجر به خطاهای داده شود. بنابراین بهتر است از سنسور IR استفاده کنید

بنابراین من فکر می کنم نیازی به توضیح مجدد همان مواردی نخواهد بود که همه مواردی که در بالا ذکر شد.

مرحله 21: مدیریت داده های بزرگ با استفاده از پایگاه داده

بنابراین این بخش بسیار مهمی از همه خواهد بود و این ایده جدید همه است.

ما قصد داریم یک پایگاه داده با استفاده از python/SQL/MYSQL ایجاد کنیم. سپس ما آن را به ابر متصل می کنیم. به طوری که می تواند برای دولت مفید باشد که تمام داده های دریافت شده از arduino را مدیریت کند

مرحله 22: محاسبه نتایج در پایگاه داده

همانطور که در بالا گفته شد ، ما قصد داریم arduino را طوری تنظیم کنیم که داده ها را در فواصل زمانی مشخص از نقاط مختلف به پایگاه داده ارسال کند.

سپس می توانیم محل زباله ها را به سرعت جمع آوری کنیم. آنجا بعد از اینکه می توانیم جمع آوری زباله را مدیریت کنیم.

این را می توان با تورفتگی استفاده طولانی مدت یا جمع آوری نظارت داده ها انجام داد.

مرحله 23: نتیجه گیری

با استفاده از داده های دریافتی از پایگاه داده ، دولت قادر خواهد بود یک شبکه گسترده برای جمع آوری زباله ها ایجاد کند. به طوری که منجر به -