IDC2018 IOT Smart Trash Bin: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Pengelolaan sampah yang baik telah menjadi isu penting bagi planet kita. Di ruang publik dan alam, banyak yang tidak memperhatikan sampah yang mereka tinggalkan. Ketika tidak ada pengumpul sampah, lebih mudah meninggalkan sampah di lokasi daripada membawanya kembali. Bahkan apa yang disebut ruang yang diawetkan pun tercemar oleh sampah.

Mengapa kita membutuhkan tempat sampah pintar? (Larutan)

Untuk melestarikan kawasan alami, penting untuk menyediakan tempat pengumpulan sampah yang dikelola dengan baik: Untuk mencegahnya meluap, tempat sampah harus dinaikkan secara teratur. Sulit untuk melewati waktu yang tepat: terlalu cepat, dan tempat sampah bisa kosong, terlambat dan tempat sampah meluap. Masalah ini semakin kritis ketika tempat sampah sulit diakses (seperti di jalur pendakian di pegunungan). Dalam pengelolaan sampah yang rasional ini, pemilahan bisa menjadi tantangan besar. Sampah organik dapat langsung diolah oleh alam, dalam bentuk kompos.

Tujuan Proyek

Tujuan dari proyek kami adalah untuk menyediakan perangkat pengawasan untuk tempat sampah cerdas. Perangkat ini mengintegrasikan beberapa sensor untuk mengawasi keadaan sampah.

• Sensor kapasitas: berdasarkan sistem ultrasonik, digunakan untuk mencegah luapan dengan memperingatkan tim pengumpul sampah.
• Sensor suhu dan kelembaban: digunakan untuk memantau lingkungan sampah. Hal ini berguna untuk mengelola kondisi kompos organik dan untuk mencegah kontaminasi dalam beberapa kasus tertentu (kondisi sangat basah atau panas, risiko kebakaran dalam kondisi sangat kering). Kebakaran sampah dapat memiliki efek dramatis pada lingkungan (misalnya dapat menyebabkan kebakaran hutan). Kombinasi nilai suhu dan kelembaban dapat mengingatkan tim pengawas tentang masalah tersebut.
• Sensor gerak PIR: detektor pembuka akan dipasang pada tutup tempat sampah untuk mendapatkan statistik penggunaan sampah dan mendeteksi penutupan yang buruk.

Langkah 1: Diperlukan Komponen Perangkat Keras

Pada bagian ini, kami akan menjelaskan perangkat keras dan elektronik yang digunakan untuk membuat perangkat ini.

Pertama, kita membutuhkan tempat sampah sederhana dengan penutup. Berikutnya: Papan NodeMCU dengan modul Wifi ESP8266 built-in yang akan membantu kami membuat konektivitas dengan layanan cloud, dan satu set sensor untuk mengawasi keadaan sampah:

Sensor:

• DHT11 - Sensor analog Suhu dan Kelembaban
• Sharp IR 2Y0A21 - Sensor digital Kedekatan / Jarak
• Motor servo
• Sensor gerak PIR

Perangkat keras tambahan yang dibutuhkan:

• Tempat sampah apa saja dengan penutup
• Papan tempat memotong roti (generik)
• Kabel jumper (banyak dari mereka …) Pita perekat dua sisi!

Kita juga perlu membuat:

• Akun AdaFruit - menerima dan memelihara informasi dan statistik tentang status bin.
• Akun IFTTT - menyimpan data yang masuk dari Adafruit dan memicu peristiwa dalam kasus tepi yang berbeda.
• Akun Blynk - memungkinkan penggunaan aplikasi "Webhooks" di IFTTT.

Langkah 2: Program NodeMCU ESP8266

Ini kode lengkapnya, jangan ragu untuk menggunakannya:)

Anda dapat dengan mudah menemukan perpustakaan yang kami gunakan secara online (disebutkan di header).

*** Jangan lupa untuk memasukkan nama dan kata sandi WiFi Anda di bagian atas file

Langkah 3: Pengkabelan

Koneksi ke papan NodeMCU ESP8266

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• KELUAR -> Pin A0

Tajam IR 2Y0A21:

• Kabel merah -> 3V3
• Kabel hitam -> GND
• Kabel kuning -> Pin D3

Motor servo:

• Kabel merah -> 3V3
• Kabel hitam -> GND
• Kabel putih -> Pin D3

Sensor gerak PIR:

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

Langkah 4: Arsitektur Sistem

Komponen Cloud dalam Arsitektur:

• Adafruit IO MQTT: ESP8266 terhubung melalui WiFi ke server cloud Adafruit. Memungkinkan kami menyajikan data yang dikumpulkan oleh sensor di komputer jarak jauh dan di dasbor yang terorganisir dan ringkas, mengelola riwayat, dll.
• Layanan IFTTT: Memungkinkan tindakan pemicu sesuai dengan nilai atau peristiwa sensor. Kami telah membuat applet IFTTT yang menghubungkan aliran data yang stabil dari cloud Adafruit dan kejadian darurat real-time langsung dari sensor.

Skenario aliran data dalam Sistem:

1. Nilai dikumpulkan dari sensor aktif yang terletak di nampan: tingkat kapasitas sampah, suhu nampan, kelembaban nampan, berapa kali nampan dibuka hari ini -> Publikasikan data ke broker MQTT -> applet IFTTT menyalurkan data ke tabel laporan harian Google Lembaran.
2. Kapasitas Sampah hampir penuh (Sensor tajam mencapai batas kapasitas yang telah ditentukan sebelumnya) -> Entri kapasitas pada laporan harian diperbarui -> Stasiun Kontrol Sampah mengunci tutup tempat sampah dan menampilkan waktu kedatangan pengumpul sampah (melalui protokol cloud Blynk dan applet IFTTT).
3. Nilai tidak beraturan pada sensor diukur. Misalnya, risiko kebakaran - suhu tinggi & Kelembaban rendah -> Peristiwa direkam di awan Blynk -> IFTTT Memicu alarm ke Stasiun Pengendali Limbah.

Langkah 5: Tantangan & Kekurangan

Tantangan:

Tantangan utama yang kami temui selama proyek ini adalah memproses, dengan cara yang wajar dan logis, semua data yang dikumpulkan oleh sensor kami. Setelah mencoba skenario aliran data yang berbeda, kami mencapai keputusan akhir yang membuat sistem lebih dapat dipelihara, dapat digunakan kembali, dan dapat diskalakan.

Kekurangan saat ini:

1. Mengandalkan server Blynk, data diperbarui setelah penundaan besar dari pengukuran waktu nyata.
2. Sistem ini mengandalkan catu daya luar (koneksi ke generator listrik atau baterai), sehingga masih belum sepenuhnya otomatis.
3. Jika tempat sampah terbakar, itu harus ditangani menggunakan intervensi luar.
4. Saat ini, sistem kami hanya mendukung satu tempat sampah.

Langkah 6: Melihat Ke Masa Depan…

Peningkatan di masa mendatang:

1. Pengisian energi surya.
2. Sistem kompresi sampah mandiri.
3. Kamera memantau tempat sampah, menggunakan peristiwa berbasis komputer-visi (mendeteksi kebakaran, kelebihan muatan sampah).
4. Kembangkan mobil otonom untuk berkeliling di antara tempat sampah dan kosongkan berdasarkan kapasitasnya.

Kemungkinan Tenggat Waktu:

• Menerapkan tata surya dan self-sampah-kompresi (sekitar 6 bulan).
• Kembangkan algoritma deteksi gambar dan Hubungkan sistem kamera, sekitar satu tahun.
• Kembangkan algoritme untuk membangun tur yang optimal untuk pengumpulan sampah berdasarkan data dari semua tempat sampah dalam waktu sekitar 3 tahun.

Langkah 7: Foto Terakhir…

Langkah 8: Tentang Kami

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

Semoga Anda menikmati proyek ini dan salam dari Israel!