IDC2018 IOT Smart Trash Bin: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Pengurusan sampah yang baik telah menjadi isu penting bagi planet kita. Di tempat awam dan semula jadi, banyak yang tidak memperhatikan sampah yang mereka tinggalkan. Apabila tidak ada pengutip sampah, lebih mudah meninggalkan sampah di lokasi daripada membawanya kembali. Malah apa yang disebut ruang terpelihara tercemar oleh sampah.

Mengapa kita memerlukan tong sampah pintar? (Penyelesaian)

Untuk memelihara kawasan semula jadi, penting untuk menyediakan tempat pengumpulan sampah yang diurus dengan baik: Untuk mengelakkannya melimpah, tong sampah mesti dinaikkan secara berkala. Sulit untuk melalui masa yang tepat: terlalu cepat, dan tong sampah kosong, terlambat dan tong sampah melimpah. Masalah ini menjadi lebih kritikal apabila tong sampah sukar diakses (seperti di laluan mendaki di pergunungan). Dalam pengurusan sampah yang rasional ini, menyusun boleh menjadi cabaran utama. Bahan buangan organik dapat diproses secara langsung oleh alam semula jadi, dalam pembuatan kompos.

Tujuan Projek

Tujuan projek kami adalah untuk menyediakan alat pengawasan untuk tong sampah yang pintar. Peranti ini menyatukan beberapa sensor untuk mengawasi keadaan sampah.

• Sensor kapasiti: berdasarkan sistem ultrasonik, digunakan untuk mencegah limpahan dengan memberi tahu pasukan pengumpulan sampah.
• Sensor suhu dan kelembapan: digunakan untuk memantau persekitaran sampah. Ini berguna untuk menguruskan keadaan kompos organik dan mencegah pencemaran dalam beberapa kes tertentu (keadaan sangat basah atau panas, risiko kebakaran dalam keadaan sangat kering). Kebakaran sampah boleh memberi kesan dramatik kepada alam sekitar (contohnya boleh menyebabkan kebakaran hutan). Gabungan nilai suhu dan kelembapan dapat memberi amaran kepada pasukan penyelia mengenai masalah tersebut.
• PIR Motion sensor: alat pengesan pembukaan akan dipasang pada penutup sampah untuk mendapatkan statistik penggunaan sampah dan mengesan penutupan yang buruk.

Langkah 1: Komponen Perkakasan Diperlukan

Di bahagian ini, kami akan menerangkan perkakasan dan elektronik yang digunakan untuk membuat peranti ini.

Pertama, kita memerlukan tong sampah sederhana dengan penutup. Seterusnya: Papan NodeMCU dengan modul Wifi ESP8266 terbina dalam yang akan membantu kami membuat sambungan dengan perkhidmatan awan, dan sekumpulan sensor untuk mengawasi keadaan sampah:

Sensor:

• DHT11 - Sensor analog suhu dan kelembapan
• Sharp IR 2Y0A21 - Sensor digital jarak / jarak
• Motor Servo
• Sensor gerakan PIR

Perisian tambahan diperlukan:

• Mana-mana tong sampah dengan penutup
• Papan roti (generik)
• Kabel pelompat (sekumpulannya…) Pita ikatan dua sisi!

Kami juga perlu membuat:

• Akaun AdaFruit - menerima dan mengekalkan maklumat dan statistik mengenai keadaan tong sampah.
• Akaun IFTTT - menyimpan data masuk dari Adafruit dan mencetuskan peristiwa dalam kes yang berbeza.
• Akaun Blynk - membolehkan menggunakan aplikasi "Webhooks" di IFTTT.

Langkah 2: Program NodeMCU ESP8266

Inilah keseluruhan kodnya, sila gunakannya:)

Anda boleh mencari perpustakaan yang kami gunakan dalam talian dengan mudah (disebutkan di tajuk).

*** Jangan lupa masukkan nama dan kata laluan WiFi anda di bahagian atas fail

Langkah 3: Pendawaian

Sambungan ke papan NodeMCU ESP8266

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• KELUAR -> Pin A0

Tajam IR 2Y0A21:

• Kawat merah -> 3V3
• Kawat hitam -> GND
• Kawat kuning -> Pin D3

Motor Servo:

• Kawat merah -> 3V3
• Kawat hitam -> GND
• Kawat putih -> Pin D3

Sensor gerakan PIR:

• VCC -> 3V3
• GND -> GND
• KELUAR -> Pin D1

Langkah 4: Senibina Sistem

Komponen Awan dalam Seni Bina:

• Adafruit IO MQTT: ESP8266 disambungkan melalui WiFi ke pelayan awan Adafruit. Membolehkan kami menyampaikan data yang dikumpulkan oleh sensor di komputer jauh dan di papan pemuka yang teratur dan ringkas, menguruskan sejarah dll.
• Perkhidmatan IFTTT: Membolehkan tindakan mencetuskan mengikut nilai atau peristiwa sensor. Kami telah membuat applet IFTTT yang menghubungkan aliran data yang stabil dari awan Adafruit dan peristiwa kecemasan masa nyata secara langsung dari sensor.

Senario aliran data dalam Sistem:

1. Nilai dikumpulkan dari sensor aktif yang terdapat di tong sampah: kadar kapasiti sampah, suhu tong sampah, kelembapan tong sampah, berapa kali tong sampah dibuka hari ini -> Terbitkan data kepada broker MQTT -> Applet IFTTT menyalurkan data ke jadual laporan harian Google Helaian.
2. Kapasiti Sampah hampir penuh (Sensor tajam mencapai had kapasiti yang telah ditentukan) -> Kemasukan kemasukan pada laporan setiap hari dikemas kini -> Stesen Kawalan Sampah mengunci penutup tong sampah dan memaparkan waktu di mana pengumpul sampah tiba (melalui protokol awan Blynk dan applet IFTTT).
3. Nilai tidak teratur pada sensor diukur. Contohnya, risiko kebakaran - suhu tinggi & kelembapan rendah -> Acara dirakam di awan Blynk -> IFTTT Mencetuskan penggera ke Stesen Kawalan Sampah.

Langkah 5: Cabaran & Kekurangan

Cabaran:

Cabaran utama yang kami hadapi selama projek ini adalah memproses, dengan cara yang masuk akal dan logik, semua data yang dikumpulkan oleh sensor kami. Setelah mencuba senario aliran data yang berbeza, kami mencapai keputusan akhir kami yang menjadikan sistem lebih terpelihara, dapat digunakan kembali dan dapat diskalakan.

Kekurangan semasa:

1. Dengan bergantung pada pelayan Blynk, data dikemas kini setelah penangguhan besar dari pengukuran masa nyata.
2. Sistem ini bergantung pada bekalan kuasa luar (sambungan ke penjana kuasa atau bateri), oleh itu ia masih belum sepenuhnya automatik.
3. Sekiranya tong sampah terbakar, ia mesti dikendalikan menggunakan campur tangan luar.
4. Pada masa ini, sistem kami hanya menyokong satu tong sampah.

Langkah 6: Melihat Masa Depan …

Peningkatan masa depan:

1. Pengisian tenaga suria.
2. Sistem pemampatan sampah sendiri.
3. Kamera memantau tong sampah, menggunakan peristiwa berasaskan penglihatan komputer (mengesan kebakaran, pembuangan sampah).
4. Kembangkan kereta autonomi untuk melakukan lawatan di antara tong sampah dan kosongkan berdasarkan kemampuannya.

Tarikh Akhir Kemungkinan:

• Laksanakan sistem solar dan pemampatan sampah sendiri (kira-kira 6 bulan).
• Kembangkan algoritma pengesanan gambar dan Sambungkan sistem kamera, kira-kira satu tahun.
• Kembangkan algoritma untuk membina lawatan optimum untuk pengumpulan sampah berdasarkan data dari semua tong sampah dalam masa sekitar 3 tahun.

Langkah 7: Gambar Akhir…

Langkah 8: Mengenai Kami

Asaf Getz ---------------------------- Ofir Nesher ------------------ ------ Yonathan Ron

Semoga anda menikmati projek ini dan ucapan selamat dari Israel!