IDC2018 IOT nutikas prügikast: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Hea jäätmekäitlus on muutunud meie planeedi jaoks oluliseks teemaks. Avalikes ja loodusruumides ei pööra paljud tähelepanu mahajäävatele jäätmetele. Kui prügikogujat pole saadaval, on jäätmeid kohapeal lihtsam jätta kui tagasi tuua. Isegi niinimetatud säilinud ruumid on reostatud jäätmetega.

Miks me vajame nutikat prügikasti? (Lahendus)

Looduslike alade säilitamiseks on oluline ette näha hästi korraldatud jäätmete kogumispunktid: et neid üle ei voolaks, tuleb prügikaste regulaarselt üles tõsta. Õigel ajal on raske läbi saada: liiga vara ja prügikast võib tühjaks jääda, liiga hilja ja prügikast võib üle voolata. See probleem on veelgi kriitilisem, kui prügikasti on raske juurde pääseda (näiteks mägedes asuvatel matkaradadel). Sellises ratsionaalses jäätmekäitluses võib sorteerimine olla suur väljakutse. Orgaanilisi jäätmeid saab looduses otse töödelda, kompostides.

Projekti eesmärk

Meie projekti eesmärk on pakkuda intelligentse prügikasti järelevalveseadet. See seade integreerib mitu andurit prügikasti seisundi jälgimiseks.

• Mahtuvusandur: põhineb ultrahelisüsteemil, mida kasutatakse ülevoolu vältimiseks, teavitades prügikoristusmeeskonda.
• Temperatuuri ja niiskuse andur: kasutatakse prügikeskkonna jälgimiseks. See võib olla kasulik orgaanilise komposti seisundi juhtimiseks ja saastumise vältimiseks teatud juhtudel (väga märgad või kuumad tingimused, tuleoht väga kuivades tingimustes). Prügipõleng võib avaldada keskkonnale dramaatilist mõju (näiteks võib see põhjustada metsatulekahju). Temperatuuri ja niiskuse väärtuste kombinatsioon võib järelevalve meeskonda probleemist hoiatada.
• PIR -liikumisandur: prügikasti paigaldatakse prügikasti avanemisandur, et saada statistikat prügikasutuse kohta ja tuvastada halb sulgemine.

Samm: vajalikud riistvarakomponendid

Selles jaotises kirjeldame selle seadme loomiseks kasutatud riistvara ja elektroonikat.

Esiteks vajame lihtsat kaanega prügikasti. Järgmine: NodeMCU plaat koos sisseehitatud ESP8266 Wifi mooduliga, mis aitab meil luua ühenduvust pilveteenustega ja andurite komplektiga prügikasti jälgimiseks:

Andurid:

• DHT11 - temperatuuri ja niiskuse analoogandur
• Sharp IR 2Y0A21 - Läheduse / kauguse digitaalne andur
• Servomootor
• PIR liikumisandur

Vajalik täiendav riistvara:

• Igasugune kaanega prügikast
• Leivalaud (üldine)
• Jumper juhtmed (hunnik neid …) Kahepoolne sidumislint!

Peame looma ka:

• AdaFruit konto - saate ja säilitate teavet ja statistikat prügikasti oleku kohta.
• IFTTT konto - salvestage Adafruitist sissetulevad andmed ja käivitage sündmused erinevatel äärejuhtudel.
• Blynk konto - võimaldab kasutada IFTTT -s rakendusi „Webhooks”.

Samm: programmeerige NodeMCU ESP8266

Siin on kogu kood, kasutage seda julgelt:)

Saate hõlpsasti leida veebis kasutatud teeke (mainitud päises).

*** Ärge unustage faili ülaosas sisestada oma WiFi nime ja parooli

Samm: juhtmestik

Ühendus NodeMCU ESP8266 plaadiga

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• OUT -> Pin A0

Sharp IR 2Y0A21:

• Punane juhe -> 3V3
• Must traat -> GND
• Kollane traat -> tihvt D3

Servomootor:

• Punane juhe -> 3V3
• Must traat -> GND
• Valge traat -> tihvt D3

PIR -liikumisandur:

• VCC -> 3V3
• GND -> GND
• OUT -> Pin D1

4. samm: süsteemi ülesehitus

Pilvekomponendid arhitektuuris:

• Adafruit IO MQTT: ESP8266 on WiFi kaudu ühendatud Adafruit'i pilveserveritega. Võimaldab meil andurite kogutud andmeid esitada kaugarvutis ja korrastatud ja lühikesel armatuurlaual, hallata ajalugu jne.
• IFTTT teenused: võimaldab käivitada toiminguid vastavalt andurite väärtustele või sündmustele. Oleme loonud IFTTT apletid, mis ühendavad Adafruit pilvest pidevaid andmevooge ja reaalajas hädaolukordi otse anduritelt.

Andmevoo stsenaariumid süsteemis:

1. Väärtused kogutakse prügikasti aktiivsetelt anduritelt: prügikasti maht, prügikasti temperatuur, prügikasti niiskus, prügikasti avamise arv täna -> Avalda andmed MQTT maaklerile -> IFTTT aplett suunab andmed igapäevase aruande tabelisse Google Leht.
2. Prügikasti maht on peaaegu täis (Sharpi andur jõuab etteantud mahutavuse piirini) -> Igapäevase aruande võimsuskirjet värskendatakse -> Waste Control Station lukustab prügikasti kaane ja kuvab prügikoristaja saabumise aja (Blynk pilvprotokolli kaudu) ja IFTTT aplett).
3. Mõõdetakse andurite ebaregulaarseid väärtusi. Näiteks tuleoht -kõrge temperatuur ja madal õhuniiskus -> Sündmus salvestatakse Blynk pilvele -> IFTTT käivitab häire jäätmekontrolli jaamale.

Samm: väljakutsed ja puudused

Väljakutsed:

Peamine väljakutse, millega oleme projekti jooksul kokku puutunud, oli kõigi meie andurite kogutud andmete mõistlik ja loogiline töötlemine. Pärast erinevate andmevoogude stsenaariumide proovimist saavutasime oma lõpliku otsuse, mis muudab süsteemi hooldatavamaks, korduvkasutatavamaks ja mastaapsemaks.

Praegused puudused:

1. Tuginedes Blynk serveritele, värskendatakse andmeid pärast reaalajas mõõtmise suurt viivitust.
2. Süsteem tugineb välisele toiteallikale (ühendus elektrigeneraatori või akudega), seega pole see endiselt täielikult automatiseeritud.
3. Kui prügikast süttib, tuleb seda käsitseda välise sekkumisega.
4. Praegu toetab meie süsteem ainult ühte prügikasti.

6. samm: tulevikku vaatamine…

Tulevased täiustused:

1. Päikeseenergia laadimine.
2. Prügikasti kokkusurumise süsteem.
3. Kaamerad, mis jälgivad prügikasti, kasutades arvutipõhiseid sündmusi (tuvastada tulekahju, prügikasti ülekoormus).
4. Arendage autonoomne auto prügikastide vahel ringi sõitmiseks ja tühjendage need vastavalt nende võimalustele.

Võimalikud tähtajad:

• Rakendage päikesesüsteem ja prügikasti kokkusurumine (umbes 6 kuud).
• Töötage välja piltide tuvastamise algoritmid ja ühendage kaamerasüsteem umbes aasta.
• Töötage välja algoritm, et luua prügiveo jaoks optimaalne ringkäik kõigi prügikastide andmete põhjal umbes 3 aasta jooksul.

Samm: viimased pildid…

8. samm: meie kohta

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

Loodetavasti naudite seda projekti ja tervitusi Iisraelist!