Умная система мониторинга мусора с использованием Arduino 101

Необходимые инструменты и машины

	Пистолет для горячего клея (общий)
	Ручная дрель Bosch

Приложения и онлайн-сервисы

	IDE Arduino
	Блинк Это одно из лучших приложений для любителей и разработчиков, поскольку оно позволяет визуально увидеть свой проект на любом ваших устройств.

Об этом проекте

Введение

Интеллектуальная система мониторинга мусора с использованием Интернета вещей (IOT)

Мы живем в эпоху, когда задачи и системы сливаются вместе с возможностями IOT, чтобы иметь более эффективную систему работы и быстро выполнять задания! Мы создали все, что у нас есть под рукой.

Интернет вещей (IoT) должен иметь возможность прозрачно и беспрепятственно включать большое количество различных систем, обеспечивая при этом данные для миллионов людей для использования и извлечения выгоды. Следовательно, создание общей архитектуры для Интернета вещей является очень сложной задачей, в основном из-за чрезвычайно большого разнообразия устройств, технологий канального уровня и служб, которые могут быть задействованы в такой системе.

Одной из основных проблем, связанных с окружающей средой, является управление твердыми отходами, которые влияют на здоровье и окружающую среду нашего общества. Обнаружение, мониторинг и управление отходами - одна из основных проблем современности. Традиционный способ ручного мониторинга отходов в мусорных баках - это громоздкий процесс, требующий больших человеческих усилий, времени и затрат, которых можно легко избежать с помощью наших нынешних технологий.

Это наше решение, метод автоматизации управления отходами. Это наша система мониторинга мусора в Интернете вещей, инновационный способ, который поможет сохранить города чистыми и здоровыми.

Следуйте дальше, чтобы узнать, как вы могли бы помочь очистить свое сообщество, дом или даже окружающую среду, сделав нас на шаг ближе к лучшему образу жизни:)

Обзор системы мониторинга

Идея пришла в голову, когда мы заметили, что мусоровоз ездит по городу два раза в день для сбора твердых отходов. Хотя эта система была тщательно продумана, она была очень неэффективной. Например, предположим, что улица A - это оживленная улица, и мы видим, что мусор заполняется очень быстро, тогда как, возможно, улица B, даже через два дня мусорное ведро не заполнено даже наполовину. Этот пример действительно происходит, поэтому он приводит нас к моменту «Эврики»!

Наша система в любой момент времени дает индикатор уровня мусора в корзине в реальном времени. Используя эти данные, мы можем оптимизировать маршруты сбора отходов и, в конечном итоге, снизить потребление топлива. Это позволяет сборщикам мусора планировать свой ежедневный / еженедельный график вывоза.

Критерии

Базовая модель работает следующим образом:

Для начала вам нужно будет ввести высоту мусорного бака. Это поможет нам определить процент мусора в корзине. Затем у нас есть два критерия, которые должны быть удовлетворены, чтобы показать, что конкретная корзина должна быть опорожнена:

• Количество мусора. Другими словами, если ваша корзина заполнена наполовину, вам действительно не нужно ее очищать. Наш обмолот, или максимальное количество мусора, которое мы разрешаем, составляет 75% корзины. (Вы можете изменить порог по своему усмотрению.)

• Если предположить, что конкретная мусорная корзина заполняется на 20%, а затем в течение недели не меняется, это входит в наш второй критерий - время. Со временем даже небольшое количество начнет гнить, что приведет к появлению неприятного запаха. Чтобы избежать этого, наш уровень допуска составляет 2 дня, поэтому, если мусорное ведро менее 75%, но оно двухдневное, его также необходимо опорожнить.

Электроника

Имея в виду эти критерии, давайте разберемся с технической частью:

• Ультразвуковой датчик (он же датчик расстояния) будет размещен на внутренней стороне крышки, обращенной к твердым отходам. По мере увеличения количества мусора расстояние между ультразвуком и мусором уменьшается. Эти данные в реальном времени будут отправлены на наш микроконтроллер.

• Наш микроконтроллер Arduino 101 затем обрабатывает данные и с помощью Wi-Fi отправляет их в приложение.

• Что делает приложение - оно визуально отображает количество мусора в корзине с небольшой анимацией.

В ходе этого процесса будут указаны все ячейки, требующие внимания, что поможет пользователю выбрать наиболее эффективный маршрут.

О нас

Мы публикуем все наши проекты на Instructables, месте, где вы можете исследовать, документировать и делиться своими творениями своими руками. Вы также можете подписаться на наш канал на YouTube здесь. Мы публикуем много фотографий в процессе и ведем беседы в нашем Instagram.

Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите поддержать нас, сделайте это на Patreon здесь.

По вопросам, связанным с работой, обращайтесь к нам по адресу:[email protected]

Материалы

Оборудование:

• Базовый щит Гровера, версия 2

• Arduino 101

• Батарея 9 В (Gearbest) от этих батарей питается плата Arduino.

• Пластиковый контейнер (Gearbest) Я нашел старый пластиковый контейнер, в который могли поместиться все компоненты. Коробка важна, так как вы легко можете получить доступ к компонентам, и она водонепроницаема.

• Ультразвуковой датчик (Gearbest) Ультразвуковой датчик измеряет расстояние. Он будет прикреплен к крышке с указанием количества мусора. Ключевой компонент нашей системы.

• Перемычки (Gearbest)

• Arduino MKR1000 (Amazon) - один из последних микроконтроллеров Arduino, который упрощает задачу подключения к Интернету с помощью готовых библиотек, которые можно загрузить.

• Белая аэрозольная краска Превратите обычную коробку в более профессиональный продукт.

Инструменты:

• Электродрель (Gearbest)

• Пистолет для горячего клея (Gearbest)

Программное обеспечение:

• IDE Arduino

• Blynk. Приложение для Android, которое обеспечивает связь с микроконтроллерами, совместимыми с Wi-Fi.

Коротко о Gearbest:вы можете найти все продукты специально для любителей. Мы рекомендуем дешевое и хорошее качество, обязательно ознакомьтесь с ними!

Постройте модель

Пришло время создать нашу собственную систему, чтобы протестировать нашу концепцию дома в небольшом масштабе! Найдите старый небольшой пластиковый контейнер и убедитесь, что ваши компоненты подходят.

Теперь снимите крышку и проследите за двумя «глазками» ультразвукового датчика. это будет сторона, обращенная ко дну бункера.

Возьмите самое большое сверло, у меня было 10 мм . и просверлите отверстия. Если они все еще маленькие, слегка подпилите их до тех пор, пока ультразвуковой датчик не войдет плотно, полностью заподлицо с поверхностью.

Картина распылением

Мы выбрали белый цвет, но вы можете выбрать любой цвет, который вам больше нравится, нанесите два слоя краски как внутри, так и снаружи, не забудьте про покрытие. Примечание. Пары ядовиты, делайте это снаружи.

Присоедините ультразвуковой датчик

Вдавите датчик и нанесите несколько капель горячего клея, чтобы закрепить его на месте. Затем сделайте прорезь для переключателя и установите все на свои места.

Схема

Просто установите базовый экран на Arduino 101 и прикрепите ультразвуковой датчик к контакту D6

Корпус

Тщательно установите все компоненты и закройте коробку

Я взял домашнюю помойку, чтобы проверить свою модель.

Отрежьте и приклейте куски двусторонней ленты и прикрепите систему к крышке мусорного бака, убедившись, что датчик направлен вниз.

Знакомство с приложением Blynk

Для подключения к Интернету мы используем предварительно созданную платформу под названием Blynk, которую можно загрузить в магазине Android Play по ссылке ниже. Существует бесчисленное множество примеров того, как использовать приложение с Arduino, и все они доступны, перейдя в файлы . в Arduino IDE, затем примеры и в списке Blynk .

Ссылка на приложение blynk :https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.

Настройка приложения и кода

Чтобы иметь возможность программировать Arduino 101, вам необходимо сначала установить необходимые драйверы. Чтобы проверить, установлены ли они у вас уже, откройте IDE Arduino, щелкните инструменты, затем платы и посмотрите, есть ли в списке Arduino или Genuino 101. Если они есть, переходите к следующему шагу, если нет, следуйте инструкциям.

Чтобы загрузить необходимые драйверы для использования Arduino mkr1000, снова откройте Arduino IDE, щелкните инструменты, платы, затем менеджер плат.

Теперь в строке поиска введите " Intel Curie Board ", выберите свою версию Arduino IDE и загрузите ту, которая идет в комплекте (дважды проверьте картинку ниже)

После установки драйверов загрузите необходимые библиотеки. Для запуска нашей программы нам нужны библиотека WiFi101, библиотека blynk и ультразвуковая библиотека, все три можно найти во встроенном диспетчере библиотек Arduino. Откройте для эскиза, затем включите библиотеку. затем менеджер библиотеки.

Теперь в строке поиска найдите WiFi101, Blynk и Ultrasonic, выберите свою версию IDE и установите. (дважды проверьте изображения ниже)

Тестирование

Затем с помощью приложения Blynk мы сделали небольшое представление с 3 светодиодами уровня мусора. Выберите Arduino 101 в качестве микроконтроллера и в качестве «типа подключения» BLE, НЕ Bluetooth!

Затем вы получите электронное письмо с «токеном аутентификации», который вам нужно ввести в код (указанный в коде).

Результат!

Вот вам и результаты всей концепции, наконец, работающей! ура!

Это скриншоты моего телефона, когда я засыпал помойку. В приложении blynk мы выровняли три светодиода друг над другом. Зеленый, заполненный от 0 до 25%, оранжевый - от 25 до 65% и красный - от 65 до 100%

После того, как вы поместили 10% мусора и закрыли корзину, зеленый светодиод, который загорается, два других не горит.

50% заполнено ...

... и наконец мы поставили весь хлам, и загорелись все три светодиода и улыбка! Поздравляю, модель работает :)

Шаг 14:GPS

ВАЖНО

На самом деле мы не реализовали этот шаг, поскольку нам пришлось бы изготовить не менее 20 моделей, чтобы установить их вокруг городских мусорных баков. Это стало бы слишком дорого, поэтому мы выдвигаем идею, которая при случайном моделировании дала нам кратчайший путь и правильные результаты!

Теперь это трудоемкая часть. Мы планируем объединить наш проект с Google Maps. Вот как:

Вам нужно вручную объехать город, определяя GPS-координаты каждой мусорной корзины. Затем сохраните его на своих картах Google. Как только вы это сделаете, точно так же, как мы сделали систему в нашей модели, состоящую из одного светодиода, вам нужно будет сделать то же самое для количества мусорных баков. Допустим, их 20.

Когда водитель грузовика начинает свой рабочий день, он открывает Blynk и видит все мусорные баки, требующие внимания, затем выбирает каждую мусорную корзину (каждая, у которой есть свой номер), а затем создает самый короткий и наиболее эффективный маршрут!

Широкие возможности

Сделав его сами, мы поняли, насколько широко можно использовать эту систему, чтобы превратить эту ужасно громоздкую работу в действительно эффективную!

То, как это может повлиять на город или даже на страну в большом масштабе, понятно, и, надеюсь, в будущем это будет реализовано. Но в остальном каждый человек может извлечь выгоду из этой концепции. Сообщество, многоквартирный комплекс или даже дом могут использовать этот мощный инструмент, основанный на Интернете вещей, чтобы сделать свою жизнь намного проще!

Шаг 16. Осложнения

Тем не менее, есть несколько осложнений, которые, как мы думали, могут возникнуть, если мы начнем массово использовать этот продукт.

Проблемы:

• Убедитесь, что ультразвуковой датчик расстояния установлен правильно. Если куча свалки увеличивается посередине, датчик может давать недостоверные данные.

• В мусорное ведро может быть вылита жидкость / вода. В конструкции должна быть водонепроницаемая электроника и встроенное программное обеспечение.

• САМАЯ БОЛЬШАЯ проблема доступности сотовых сетей 3G / 4G. Тот факт, что мы сделали модель дома, решил эту проблему, поскольку мы использовали Wi-Fi. Фактически, это единственная основная проблема, хотя лично я чувствую, что через пару лет в каждом уголке мира будет подключение к Интернету

Заключение

Этот проект в целом выглядит многообещающим, но, безусловно, требует небольших корректировок, о которых говорилось выше. Хотелось бы увидеть ваши версии, или даже предложения или идеи, оставьте их в разделе комментариев.

Надеюсь, вам понравился этот проект, давайте продолжим работу над идеями, которые повлияют на нашу жизнь и окружающую среду. Как обычно, делитесь и подписывайтесь, чтобы не пропустить наши следующие проекты.

СЧАСТЛИВЫЕ:)

Популярные проекты

Если вам нравится то, что мы делаем, просмотрите некоторые из наших популярных загрузок!

Вы должны посмотреть видео и полностью оценить его ПОСМОТРЕТЬ видео ЗДЕСЬ.

Сейф Cubex Sensor. Смотрите ЗДЕСЬ

И многие другие подписываются на нас на Technovation!

Код

• Приложение для мониторинга мусора в Интернете.

Приложение для мониторинга мусора в Интернете Arduino

 #define BLYNK_PRINT Serial # include  #include  #include  // Вы должны получить токен аутентификации в приложении Blynk .// Перейдите в настройки проекта (значок ореха) .char auth [] ="8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d"; BLEPeripheral blePeripheral; WidgetLED зеленый (V1); WidgetLED оранжевый (V2); WidgetLED красный (V3); ультразвуковой ультразвуковой (7); int distance =0; int thresh [3] ={20,12,4}; void setup () {Serial.begin (9600); задержка (1000); blePeripheral.setLocalName («мусор»); blePeripheral.setDeviceName («мусор»); blePeripheral.setAppearance (384); Blynk.begin (blePeripheral, auth); blePeripheral.begin (); Serial.println ("Ожидание соединений ...");} void loop () {distance =ultrasonic.distanceRead (); Serial.print (distance); Blynk.run (); если (расстояние <=порог [0] &&расстояние> =порог [1] &&расстояние> =порог [2]) {green.on (); Serial.println (1); } else if (расстояние <=порог [0] &&расстояние <=порог [1] &&расстояние> =порог [2]) {green.on (); orange.on (); Serial.println (2); } else if (расстояние <=порог [0] &&расстояние <=порог [1] &&расстояние <=порог [2]) {green.on (); orange.on (); red.on (); Serial.println (3); } еще {green.off (); orange.off (); red.off (); Serial.println (0); } delay (100);} 

Схема