基于物联网的小区智能垃圾箱管理系统分析

基于物联网的小区智能垃圾箱管理系统分析

宗溥原 刘冬玥  康振荣  王子康

黑龙江工商学院

摘要:伴随城市化进程不断加深、加快，更多的人们选择留在城市中生活与工作，城市人口数量越来越多，每天产生的生活垃圾也越来越多。应该采用怎样的方法，才能够更好的处理城市小区中的垃圾问题，一直是相关部门与工作人员深入思考的内容。因此，本篇文章主要对基于物联网的小区智能垃圾箱管理系统进行认真分析，以作参考。

关键词:物联网；小区；智能垃圾桶；管理系统；分析

填埋、焚烧等都是各大城市处理垃圾使用的常见方法，但是这些方法都有一个弊端， 那就是会出现废弃物废释放。有害物质对多方面都带来影响与污染，例如：自然环境、土壤、水质等。如果站在资源利用的角度进行分析，将垃圾进行科学分类，垃圾就可发生变化，即：“变废为宝”。但是因为目前人们的垃圾分类意识较薄弱，导致没有有效的回收大量可循环再生资源，自然环境受到污染。为此，本文下面就基于物联网的小区智能垃圾管理系统展开探讨。

1、垃圾对环境带来的影响

1.1影响土壤

生活中的垃圾，如果没有得到科学、有效的处理，而是以分散的方式堆积在土地上，便会浪费更多的宝贵的土地资源。另外，垃圾中所包含的有害成分渗入到土壤中，土壤结构就会被影响，导致土壤的正常施肥和节水灌溉功能下降、甚至丧失。

1.2影响大气

垃圾中所包含的有机物，其被消化降解后，大量的氨化物、硫化物就会出现，这些有害气体会产生难闻的气味，影响人们的健康，甚至有害气体随风飘散，大气环境受到严重污染。

1.3影响水体

垃圾被随意丢入到水中，必然会产生水体污染问题。有害物质渗透到了土壤中，会污染地表水、地下水；白色垃圾被扔到海水、湖水中，不仅会污染水体，甚至会让海洋中的动物失去宝贵的生命。

2、分析基于物联网的智能垃圾桶管理系统的优点

首先，便捷性。将智能垃圾桶与传统的垃圾桶进行比较，发现二者之间有较大不同，前者拥有自动开盖功能，后者是没有的。人们在扔垃圾时，就不用再像以前那样，需要使用双手打开垃圾桶的盖子，无接触式丢弃垃圾方法好处颇多，即：不仅干净，而且方便。智能垃圾桶在不使用的时候，完全处于关闭状态，所以难闻的味道并不会被散发出来，可有效降低对附近环境带来的污染。

其次，众所周知，传统的垃圾桶如果清理不及时的话，箱内的垃圾会慢慢变质，甚至腐臭，散发难闻气味。而智能垃圾箱却没有这样的问题，因为智能垃圾箱完全处于实时监控和自我反馈状态中，所以不存在不及时清理的情况。

最后，更智能。当智能垃圾桶已经被装满后，会迅速将信息发送给系统云端，PC管理终端第一时间与清理工作人员取得联系，要求其快速将小区垃圾桶清理干净。与传统的垃圾箱管理工作比较，发现智能垃圾箱系统智能性极强。图1是小区智能垃圾箱集中管理系统示意图。

图1    小区智能垃圾箱集中管理系统示意图

3、分析基于物联网的小区智能垃圾箱系统功能实现

3.1红外传感器模块

为了避免垃圾桶内部的垃圾出现异味以及扩散的空气中，给予人们不好感觉，影响空气质量，相关工作人员经过深思熟虑后决定采用封闭式桶盖。当人们要扔垃圾时，用户与垃圾桶之间距离较近时，垃圾桶会自动的方式开启，例如：物体接近感应器25cm时，感应系统开始启动，桶盖被打开，人们扔完垃圾后，桶盖同样以自动的方式关闭。

3.2语音提示模块

在小区住宅中，常见的垃圾来源无非是生活垃圾与装修垃圾。由业主使用塑料袋，将垃圾全部装在里面，打包，下楼放置到垃圾桶中。针对于这样的情况，小区内部的垃圾箱就没有必要再进行垃圾分类，只实现收集垃圾的功能就足够。但为了能够进一步提高管理的效率、水平，可设置垃圾箱的语音功能，帮助用户学会如何正确操作，避免小区业主不知如何使用。如果已经感应到了有人，红外传感器模块会输出高电平，展开语音播放，及时帮助人们将垃圾桶的桶盖打开，并提升他们将生活垃圾全部丢入到桶内。图2是具有语音功能的垃圾投放处理流程。

图2     具有语音功能的垃圾投放处理流程

3.3超声波测距模块

此模块的主要作用：垃圾桶内部的垃圾越来越多时，如果已经超过了一定高度，超声波测试模块就会发挥作用，了解垃圾高度，如果已经达到了警戒线，压缩部件就此开启，将垃圾按压。如果再次检测到垃圾高度已经达到了警戒线，由控制中心发出信息，安排专业的垃圾处理人员快速进行垃圾的清运、处理等。

4、分析我国智能垃圾桶未来发展趋势

众所周知，国家对垃圾的分类和处理工作非常重视，各城市社区也以积极的态度响应国家号召，引进智能垃圾箱。例如：辽宁省东港市佳地花园小区、江苏省南京市建邺区洲岛家园等等都已经使用智能垃圾桶。这些垃圾桶基于物联网、互联网融合技术，采用多种方式打开垃圾桶的桶盖，例如：刷卡、人脸识别等方式。以小区内部各个家庭为重点，计算家庭垃圾投放与回收积分，当已经积攒一些积分后，这些家庭就可以换取相应的小礼品。此方法非常有效，激发出小区居民垃圾分类投放的积极性，并受到大家的好评。图3是小区智能垃圾箱。

图3     小区智能垃圾箱

结束语：    

总之，再过去，垃圾浪费问题一直困扰着人们，不知如何处理，目前通过将物联网技术加入垃圾箱设计当中去，便有效解决了以上问题，帮助智慧城市加快发展速度。将其与传统的垃圾分类管理相比较，发现基于物联网的小区智能垃圾箱激发出人们分类、科学处理垃圾的积极性，使得城市垃圾处理工作效果更佳。

参考文献：

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课题来源：2023年黑龙江工商学院大学生创新创业训练计划项目

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