面向智慧城市的智能垃圾桶監(jiān)管系統(tǒng)

1、面向智慧城市的智能垃圾桶監(jiān)管系統(tǒng)面向智慧城市的智能垃圾桶監(jiān)管系統(tǒng)自1993年以來，智慧城市理念[1]在世界范圍內(nèi)悄然興起。當前，許多國家都在積極開展智慧城市建設(shè)，致力于通過信息和通信技術(shù)手段感知、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，從而對民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。而城市環(huán)衛(wèi)管理工作的信息化和智能化是其中的一項重要內(nèi)容。據(jù)新聞報道，我國近兩年每天平均產(chǎn)生垃圾2萬1023公噸，相當于約454

2、1輛垃圾車的容量。大量的日常生活垃圾如果得不到及時清理，不僅影響市容，而且還易滋生各種細菌，產(chǎn)生氮、硫化物等有害氣體，損害人體健康。針對城市垃圾清理效果不佳的問題，目前已有很多國內(nèi)外機構(gòu)開展研究工作。在智慧城市概念中，城市智能垃圾桶[2]是最早研究的領(lǐng)域之一。早在2009年，Bigbelly公司就已制造了具有垃圾壓縮和發(fā)電功能的智能垃圾桶，并且為垃圾桶安裝WiFi部件，使其具有網(wǎng)絡(luò)熱點功能，網(wǎng)速可達到每秒5075兆。倫敦市政府攜手一家設(shè)

3、計公司共同推出過一款雙面配有LCD顯示屏的智能垃圾桶，每個智能垃圾桶都配有WiFi無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓δ?，這樣遍布倫敦的智能垃圾桶就成為城市的數(shù)據(jù)交換站。垃圾桶所需電能由頂部的太陽能電池板提供，當垃圾裝滿時，垃圾桶向衛(wèi)生清理部門發(fā)送信息，通知環(huán)衛(wèi)工人前來清理。這些智能垃圾桶還具有自動報警功能，為需要幫助的路人提供緊急報警服務(wù)，因而具有很好的時效性和公益在感知層，智能垃圾桶內(nèi)置多種傳感器，如：人體紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、氣味傳感

4、器等，采集人體感應(yīng)狀態(tài)、桶內(nèi)外溫度、桶內(nèi)剩余容量、垃圾氣味等信息，為整個監(jiān)管系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源。除上述傳感器外，智能垃圾桶還包括：直流電機、電機驅(qū)動模塊、紫外線殺菌燈、GSM通信等模塊。最終實現(xiàn)桶內(nèi)垃圾量采集與提醒、桶內(nèi)外溫度采集、自動感應(yīng)開蓋關(guān)蓋、垃圾異味檢測與紫外線殺菌等功能，并將其中的異常狀態(tài)數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送給云數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)層，云數(shù)據(jù)中心保存分布在城市各個角落的大量垃圾桶的地理位置信息，環(huán)衛(wèi)管理部門和環(huán)衛(wèi)工人負責區(qū)域的地理范

5、圍信息。在此基礎(chǔ)上，云數(shù)據(jù)中心實時收集所有垃圾桶的狀態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常后立即觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機制，以便于環(huán)衛(wèi)工人及時處理。與此同時，云數(shù)據(jù)中心分析歷史累積的所有垃圾桶狀態(tài)信息，為環(huán)衛(wèi)工人提供垃圾回收工作建議，為環(huán)衛(wèi)管理部門提供環(huán)衛(wèi)工人工作業(yè)績考核依據(jù)和管理工作決策參考。應(yīng)用層主要將云數(shù)據(jù)中心收集到的垃圾桶緊急狀態(tài)信息和分析得出的工作建議參考，通過手機APP軟件和Web管理系統(tǒng)分別展示給環(huán)衛(wèi)工人和管理人員。環(huán)衛(wèi)工人APP實時呈現(xiàn)單個環(huán)衛(wèi)工人所負