Умный мониторинг мусора на Arduino 101: интеграция BLE и Wi‑Fi

Компоненты и материалы

Arduino 101	×	1
Seeed Base Shield V2	×	1
Arduino WiFi Shield 101	×	1
Arduino MKR1000 (альтернатива WiFi Shield)	×	1
Ультразвуковой датчик HC‑SR04	×	1
Крона 9 В	×	1
Клемма для короны 9 В	×	1
Перемычки	×	1
Тумблер (slide switch)	×	1
Светодиоды	×	3

Инструменты

• Клейкий пистолет
• Дрель (Bosch)

Приложения и сервисы

• Arduino IDE
• Blynk (визуальный контроль проекта на смартфоне)

О проекте

Введение

Умная система мониторинга мусора на базе IoT

Мы живём в эпоху, когда задачи и системы объединяются через IoT для большей эффективности. Традиционный ручной мониторинг мусорных баков трудоёмок, затратен по времени и деньгам. Наше решение — автоматизация: IoT‑система, помогающая держать города чистыми.

Обзор системы мониторинга

Мусоровоз обходит город дважды в день — неэффективно. На оживлённой улице бак переполняется за часы, на пустынной — пуст днями. Наша система даёт реальный уровень заполнения каждого бака, позволяя оптимизировать маршруты и сэкономить топливо.

Критерии срабатывания

Базовая модель:

1. Сначала вводится высота бака — для расчёта процента заполнения.
2. Два критерия необходимости вывоза:
   • Объём: порог — 75% заполнения (настраиваемо).
   • Время: если бак заполнен <75%, но не менялся 2 дня — также требует вывоза (запах, гниение).

Электроника

• Ультразвуковой датчик на внутренней стороне крышки — измеряет расстояние до мусора. Чем больше мусора, тем меньше расстояние. Данные идут в Arduino 101.
• Arduino 101 обрабатывает данные и по Wi‑Fi отправляет в приложение.
• Приложение (Blynk) визуализирует уровень заполнения анимацией.

О нас

Проекты публикуем на Instructables, YouTube, Instagram. Поддержка — Patreon. Рабочие контакты: technovationrobot@gmail.com

Материалы

Железо: Grove Base Shield v2, Arduino 101, крона 9 В (Gearbest), пластиковый контейнер (Gearbest), ультразвуковой датчик (Gearbest), перемычки (Gearbest), Arduino MKR1000 (Amazon), белая аэрозольная краска.
Инструменты: электрошурёп (Gearbest), клейкий пистолет (Gearbest).
Софт: Arduino IDE, Blynk (Android).
Gearbest — дешево и качественно для хоббистов.

Сборка модели

Найдите маленький пластиковый контейнер, чтобы всё поместилось. Снимите крышку, обведите «глаза» ультразвукового датчика (сторона, смотрящая в бак).

Сверлите крупнейшим сверлом (у автора 10 мм), при необходимости дорабатывайте напильником до плотного входа датчика.

Покраска

Два слоя белой краски внутри и снаружи (крышку тоже). Важно: пары токсичны — красьте на улице.

Монтаж ультразвукового датчика

Вставьте датчик, зафиксируйте каплями горячего клея. Сделайте щель для тумблера, соберите всё внутри.

Схема подключения:

Base Shield на Arduino 101, ультразвуковой датчик на пин D6.

Корпус

Аккуратно уложите компоненты, закройте коробку.

Двусторонний скотч — на крышку домашнего мусорного бака, сенсор смотрит вниз.

Знакомство с приложением Blynk

Blynk — платформа для IoT, скачать из Google Play. Примеры в Arduino IDE: Файл → Примеры → Blynk.
Ссылка на Blynk

Настройка приложения и кода

Для Arduino 101 нужны драйверы. В IDE: Инструменты → Плата → Менеджер плат → поиск «intel curie boards» → установить.

Библиотеки через менеджер: WiFi101, Blynk, Ultrasonic.

Тестирование

В Blynk: микроконтроллер — Arduino 101, тип соединения — BLE (не Bluetooth!). Придёт email с auth token — вставьте в код.

Результаты!

Три вертикальных LED в Blynk: зелёный 0–25%, оранжевый 25–65%, красный 65–100%.

Модель работает! 🎉

Шаг 14: GPS (идея для масштабирования)

ВАЖНО: не реализовано — требовалось 20+ модулей для городских баков, слишком дорого. Идея: приклеить GPS‑координаты каждого бака в Google Maps. Водитель мусоровоза утром открывает Blynk, видит баки, требующие внимания, выбирает их — строится оптимальный маршрут.

Перспективы внедрения

Система применима городом, районом, ЖК или частным домом — IoT упрощает жизнь.

Шаг 16: Сложности

• Неверное положение датчика — если мусор наваливается горой в центре, показания ложные.
• Жидкости в баке — нужна влагозащита электроники и ПО.
• Главная проблема — доступность 3G/4G. Домашняя модель работала по Wi‑Fi. Через пару лет интернет будет везде.

Заключение

Проект перспективен, нужны доработки. Ждём ваши версии и идеи в комментариях. Лайк, репост, подписка — чтобы не пропустить следующие проекты.
HAPPY MAKING : )

Популярные проекты

Видео: Cubex the Sensor safe и другие на Technovation.

Код

IoT Garbage Monitoring App (Arduino) — три LED на Blynk: зелёный 0–25%, оранжевый 25–60%, красный 60–100%.

#define BLYNK_PRINT Serial
#include <BlynkSimpleCurieBLE.h>
#include <CurieBLE.h>
#include <Ultrasonic.h>

char auth[] = "8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d";
BLEPeripheral blePeripheral;
WidgetLED green(V1);
WidgetLED orange(V2);
WidgetLED red(V3);
Ultrasonic ultrasonic(7);
int distance = 0;
int thresh[3] = {20,12,4};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  delay(1000);
  blePeripheral.setLocalName("garbage");
  blePeripheral.setDeviceName("garbage");
  blePeripheral.setAppearance(384);
  Blynk.begin(blePeripheral, auth);
  blePeripheral.begin();
  Serial.println("Waiting for connections...");
}

void loop() {
  distance = ultrasonic.distanceRead();
  Serial.print(distance);
  Blynk.run();
  if(distance<=thresh[0] && distance>=thresh[1] && distance>=thresh[2]){
    green.on(); Serial.println(1);
  } else if(distance<=thresh[0] && distance<=thresh[1] && distance>=thresh[2]){
    green.on(); orange.on(); Serial.println(2);
  } else if(distance<=thresh[0] && distance<=thresh[1] && distance<=thresh[2]){
    green.on(); orange.on(); red.on(); Serial.println(3);
  } else{
    green.off(); orange.off(); red.off(); Serial.println(0);
  }
  delay(100);
}

Схемы

Base Shield V2 на Arduino 101, ультразвуковой датчик на слот D6. Схема на Fritzing (с шилдом и без):