IDC2018 IOT Smart Trash Bin: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang mabuting pamamahala ng basura ay naging isang mahalagang isyu para sa ating planeta. Sa publiko at natural na mga puwang, marami ang hindi nagbigay pansin sa basurang naiwan nila. Kapag walang magagamit na kolektor ng basura, mas madaling iwanan ang basura sa site kaysa ibalik ito. Kahit na ang tinatawag na napanatili na mga puwang ay nadumhan ng basura.

Bakit kailangan natin ng isang smart basurahan? (Solusyon)

Upang mapanatili ang mga likas na lugar, mahalagang magbigay ng maayos na pamamahala ng mga puntos ng pagkolekta ng basura: Upang maiwasan ang pag-apaw sa mga ito, dapat na regular na itaas ang mga talata. Mahirap malusutan ang tamang oras: masyadong maaga, at ang basurahan ay maaaring walang laman, huli na at ang basurahan ay maaaring umapaw. Ang problemang ito ay mas kritikal kung ang basurahan ay mahirap i-access (tulad ng mga hiking trail sa mga bundok). Sa makatuwirang pamamahala ng basura, ang pag-uuri ay maaaring maging isang pangunahing hamon. Ang basura ng mga organiko ay maaaring direktang maproseso ng kalikasan, sa pag-aabono.

Layunin ng Proyekto

Ang layunin ng aming proyekto ay upang magbigay ng isang aparato ng pangangasiwa para sa isang matalinong basurahan. Ang aparato na ito ay nagsasama ng maraming mga sensor upang pangasiwaan ang estado ng basurahan.

• Kapasidad sensor: batay sa ultrasonikong sistema, na ginagamit upang maiwasan ang pag-apaw sa pamamagitan ng pag-alerto sa pangkat ng koleksyon ng basura.
• Temperatura at kahalumigmigan sensor: ginamit upang subaybayan ang kapaligiran ng basura. Maaari itong maging kapaki-pakinabang upang pamahalaan ang kondisyon ng organikong pag-aabono at upang maiwasan ang kontaminasyon sa ilang tukoy na kaso (basang-basa o mainit na kundisyon, ang peligro ng sunog sa mga tuyong kondisyon). Ang isang sunog sa basura ay maaaring magkaroon ng dramatikong epekto sa kapaligiran (halimbawa maaari itong maging sanhi ng sunog sa kagubatan). Ang kumbinasyon ng mga halagang temperatura at halumigmig ay maaaring alerto sa pangkat ng pangangasiwa tungkol sa problema.
• PIR Motion sensor: isang pambungad na detektor ay mai-install sa takip ng basurahan upang makakuha ng mga istatistika sa paggamit ng basura at makita ang hindi magandang pagsasara.

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Bahagi ng Hardware

Sa seksyong ito, ilalarawan namin ang hardware at electronics na ginamit upang likhain ang aparatong ito.

Una, kailangan namin ng isang simpleng basurahan na may takip. Susunod: Ang board ng NodeMCU na may built-in na module ng Wifi ng ESP8266 na makakatulong sa amin na lumikha ng pagkakakonekta sa mga serbisyong cloud, at isang hanay ng mga sensor upang pangasiwaan ang estado ng basurahan:

Mga Sensor:

• DHT11 - Temperatura at Humidity analog sensor
• Biglang IR 2Y0A21 - Proximity / Distance digital sensor
• Servo Motor
• Sensor ng paggalaw ng PIR

Kailangan ng karagdagang hardware:

• Anumang basurahan na may takip
• Breadboard (generic)
• Jumper wires (isang bungkos ng mga ito…) Double-sided bonding tape!

Kakailanganin din naming lumikha:

• AdaFruit account - tumanggap at mapanatili ang impormasyon at istatistika tungkol sa estado ng bin.
• IFTTT account - mag-imbak ng papasok na data mula sa Adafruit at mag-trigger ng mga kaganapan sa iba't ibang mga case sa gilid.
• Blynk account - nagbibigay-daan sa paggamit ng mga application na "Webhooks" sa IFTTT.

Hakbang 2: I-program ang NodeMCU ESP8266

Narito ang buong code, huwag mag-atubiling gamitin ito:)

Madali mong mahahanap ang mga silid aklatan na ginamit namin sa online (nabanggit sa header).

*** Huwag kalimutang ipasok ang iyong pangalan ng WiFi at password sa tuktok ng file

Hakbang 3: Mga kable

Koneksyon sa board ng NodeMCU ESP8266

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• OUT -> I-pin ang A0

Biglang IR 2Y0A21:

• Red wire -> 3V3
• Itim na kawad -> GND
• Dilaw na kawad -> Pin D3

Servo Motor:

• Red wire -> 3V3
• Itim na kawad -> GND
• Puting wire -> Pin D3

Sensor ng paggalaw ng PIR:

• VCC -> 3V3
• GND -> GND
• OUT -> I-pin ang D1

Hakbang 4: System Architecture

Mga Cloud Component sa Arkitektura:

• Adafruit IO MQTT: Ang ESP8266 ay konektado sa pamamagitan ng WiFi sa mga cloud server ng Adafruit. Pinapayagan kaming ipakita ang data na nakolekta ng mga sensor sa isang remote computer at sa isang maayos at maigsi na dashboard, pamamahala ng kasaysayan atbp.
• Mga Serbisyo ng IFTTT: Pinapayagan ang pag-trigger ng mga pagkilos ayon sa mga halaga o kaganapan ng mga sensor. Lumikha kami ng mga applet ng IFTTT na kumokonekta sa mga matatag na daloy ng data mula sa ulap ng Adafruit at mga kaganapang pang-emergency na pang-emergency na direkta mula sa mga sensor.

Mga sitwasyon sa daloy ng data sa System:

1. Ang mga halaga ay natipon mula sa mga aktibong sensor na matatagpuan sa basurahan: rate ng kapasidad ng basura, temperatura ng bin, kahalumigmigan ng bin, bilang ng beses binuksan ang basahan ngayon -> I-publish ang data sa MQTT broker -> Ang mga applet ng IFTTT ay pipeline ng data sa isang talahanayan na pang-araw-araw na ulat sa Google Sheet
2. Ang Trash Capacity ay halos puno na (ang Sharp sensor ay umabot sa isang paunang natukoy na limitasyon sa kapasidad) -> Ang pagpasok ng kapasidad sa pang-araw-araw na ulat ay na-update -> Ang Waste Control Station ay nakakulong sa talukap ng basura at ipinapakita ang oras kung saan dumating ang maniningil ng basura (sa pamamagitan ng Blynk cloud protocol at IFTTT applet).
3. Sinusukat ang mga hindi regular na halaga sa mga sensor. Halimbawa

Hakbang 5: Mga Hamon at Kakulangan

Mga hamon:

Ang pangunahing hamon na naranasan namin sa panahon ng proyekto ay ang proseso, sa isang makatuwiran at lohikal na paraan, lahat ng data na nakolekta ng aming mga sensor. Matapos subukan ang iba't ibang mga pangyayari sa daloy ng data, nakamit namin ang aming pangwakas na desisyon na ginagawang mas mapanatili, magagamit muli at nasusukat ang system.

Mga kasalukuyang kakulangan:

1. Umasa sa mga server ng Blynk, na-update ang data pagkatapos ng isang malaking pagkaantala mula sa pagsukat ng real-time.
2. Ang sistema ay umaasa sa isang panlabas na supply ng kuryente (koneksyon sa isang power generator o baterya), samakatuwid hindi pa rin ito ganap na awtomatiko.
3. Kung sakaling masunog ang basurahan, dapat itong pangasiwaan gamit ang panlabas na interbensyon.
4. Sa kasalukuyan, sinusuportahan lamang ng aming system ang isang solong basurahan.

Hakbang 6: Naghahanap sa Hinaharap …

Mga pagpapahusay sa hinaharap:

1. Singilin ng enerhiya ng solar.
2. Sistema ng compression ng sarili na basura.
3. Sinusubaybayan ng mga camera ang basurahan, gamit ang mga kaganapan batay sa computer-vision (tiktikan ang sunog, labis na karga ng basura).
4. Bumuo ng isang autonomous na kotse para sa paglilibot sa pagitan ng mga basurahan at walang laman ang mga ito batay sa kanilang mga kakayahan.

Posibleng Mga deadline:

• Ipapatupad ang isang solar system at self-basura-compression (halos 6 na buwan).
• Bumuo ng mga algorithm sa pagtuklas ng imahe at Ikonekta ang isang system ng mga camera, halos isang taon.
• Bumuo ng isang algorithm upang makabuo ng isang pinakamainam na paglilibot para sa pagkolekta ng basura batay sa data mula sa lahat ng mga bin sa loob ng 3 taon.

Hakbang 7: Huling Mga Larawan…

Hakbang 8: Tungkol Sa Amin

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

Inaasahan kong masisiyahan ka sa proyektong ito at mga pagbati mula sa Israel!