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基于物联网的智能垃圾分类系统设计

设计应用

智能垃圾分类系统

三分类垃圾箱本体

（包含传感器和舵机）电子感应垃圾桶

STM32主控

物联网模块

定位模块

OLED显示屏

数据存储模块

电源模块

图1　系统设计

2　硬件设计

2.1　定位模块

商场内部，卫星信号会被严重影响，导致（Positioning System，GPS）或者北斗无法发射定位，所以主要采用由无线通信、定位以及惯导定位等多种技术集成的一套室内位置定位体系，从而实现垃圾分类装置在室内空间中的位置监控。采用超宽带Wideband，UWB）定位模块，其室内定位原理和卫星定位原理类似，需要依靠4个已知坐标位置的进行定位，设备携带定位标签。通过定位模块，可以及时安排人员清理该位置的垃圾桶，实现精准定位，与此同时，配合红外感应传感器传递的数值大小预估所在位置的人流量，分流量设置广告投放[3]。

2.2　物联网模块

物联网模块嵌入在垃圾处理装置内部，能够连接到无线网络并进行接收和发送数据。此装置采用模块进行通信，ZigBee是一个由很多无线数据传输模块组成的无线数据传输网络平台，每一个模块都可以在一定的范围内进行相互通信，具有低能耗、低成本、快速、安全以及可靠的特点，应用模块电路如图2所示。

2.3　数据存储模块

数据存储模块被广泛应用于通信、控制以及医疗等领域，可以收集并记录实验测试、系统运行等过程中产生的信号或者是数据流，再通过数据传输向用户提供原始数据。该系统通过外置数据存储模块可进行广告信息的存储与远程更替，并将垃圾桶应用次数和

状态信息收集到数据库中，便于后期分析与研究。2.4　环绕式OLED显示屏

环绕式OLED显示器是包覆在该系统垃圾处理装用户登录

云平台或

扫描二维码

填写商场信息

选择楼层信息

确定位置信息

编辑广告信息

(文案、图片、

视频等)

经审核后，通知

并开通广告服务图3　用户定点投放广告流程

2022年1月25日第39卷第2期

37 Telecom Power Technology

Jan. 25, 2022, Vol.39 No.2

刘　悦，等：基于物联网的智能

垃圾分类系统设计

3.2　云端控制，精准定位

该装置中定位模块与传感器模块等终端节点负责将采集到的信息通过ZigBee 协调器处理后显示在商场的控制终端。

为实现垃圾桶满溢后的及时清理，本系统采用UWB 定位模块与ZigBee 无线通信模块，为商场内的终端控制值班人员做到云端提醒，工作人员再根据UWB 节点信息精准定位已满垃圾桶位置，提高工作效率。

此外，该系统能够通过ZigBee 技术和串口通信向下传递正确的命令，实现对智能垃圾桶的调度。定位管理功能需校对垃圾分类装置的信息完整度，并对定点投放的垃圾桶信息进行编号、存储。系统根据垃圾分类装置满溢情况向控制终端发出警报，提示商场管理员进行处理，并在控制终端上显示出该垃圾分类装置的具体位置，再由工作人员前往处理，提高了工作效率，减少人员冗余[6]。3.3　规范引导，安全可靠

为了解决商场流动人员垃圾分类不规范的问题，提出了如图4所示的垃圾分类引导流程，当红外感应检测到有人靠近时，智能垃圾桶会显示相关垃圾的分类信息，提醒商场流动人员扔往对应的桶。垃圾桶利用显示模块中可视化的OLED 屏幕实现投掷引导功能，若垃圾桶未满，则OLED 屏幕上显示垃圾分类提示信息和当前垃圾桶的使用方法；若垃圾桶已满，则OLED 屏幕上显示附近其他同类垃圾桶的信息。此智能垃圾桶全程无接触，安全可靠，实用性高[7-11]。

4　结　论

基于物联网的智能垃圾分类系统能够更好地解决商场内垃圾处理不及时、复利现值不高的问题，利用

本身优势，增加额外赢利点，引导大家合理规范投掷垃圾，实现了垃圾状态信息及位置信息的实时监测、用户自如投放广告等，具有高效率、高回收率、美观实用的特点，有一定的推广和应用价值。参考文献：

[1] 卢雯兰，张　腾.基于深度学习和物联网的智能垃圾

分类系统的研究[J ].信息系统工程，2020，7（20）：

106-107.

[2] 李仕畅，卜国富，麦子康，等.基于物联网技术的智

能分类垃圾桶[J ].工业控制计算机，2021，34（8）：73-75.

[3] 刘　梦，程艺明，王焯熙，等.基于物联网的高校智

能垃圾桶设计[J ].应用技术，2021（7）：96-98.[4] 张树礼，郝　军，张　巍.环保物联网技术及应用研

究[J ].中国环境管理，2012（4）：24-28.

[5] 刘西阁.基于STM32的智能垃圾回收箱设计[J ].电

子制作，2021（19）：28-31.

[6] 贾哲健.传感器网络协议一致性测试和数据分析平

台[C ]//物联网与无线通信-2018年全国物联网技术与应用大会论文集，2018.

[7] 张秀良.高校实验室智能化安全管理的应用与实

践[J ].网络空间安全，2021，12（4）：99-102.

[8] 杨皓文，胡琦瑶，李江南，等.基于NB-IoT 的智

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[9] 秦英炜，王　刚.基于ZigBee 的光伏发电监控系统研

究[J ].科技创新导报，2019，16（29）：14.

[10] 武灿灿.基于物联网的城市社区垃圾分类管理系统的

设计与实现[D ].北京：北京林业大学，2020.

[11] 杨莫寒，张澎涛，白　旭，等.基于物联网技术的智

能垃圾回收系统设计[J ].新型工业化，2021，11（11）：81-82.

红外感应有人靠近

OLED显示常丢垃圾类型以及要丢的垃

圾桶类型

垃圾桶状态

未满

已满

OLED显示附近同类垃圾信息

用户放置相应垃圾桶上方，相应垃圾

桶打开

垃圾入桶，OLED 显示入桶动画

图4　垃圾分类引导流程

本文发布于:2024-09-20 23:26:10，感谢您对本站的认可！

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