Système intelligent de surveillance des déchets utilisant l'Internet des objets (IOT)

Nous vivons à une époque où les tâches et les systèmes fusionnent avec la puissance de l'IOT pour avoir un système de travail plus efficace et exécuter les travaux rapidement! Avec toute la puissance à portée de main, c'est ce que nous avons trouvé.

L'Internet des objets (IoT) doit pouvoir intégrer de manière transparente et transparente un grand nombre de systèmes différents, tout en fournissant des données à des millions de personnes à utiliser et à capitaliser. La construction d'une architecture générale pour l'IoT est donc une tâche très complexe, principalement en raison de la très grande variété d'appareils, de technologies de couche liaison et de services pouvant être impliqués dans un tel système.

L'une des principales préoccupations de notre environnement est la gestion des déchets solides qui a un impact sur la santé et l'environnement de notre société. La détection, la surveillance et la gestion des déchets est l'un des principaux problèmes de l'ère actuelle. La façon traditionnelle de surveiller manuellement les déchets dans les poubelles est un processus lourd et utilise plus d'efforts humains, de temps et de coûts, ce qui peut facilement être évité avec nos technologies actuelles.

C'est notre solution, une méthode d'automatisation de la gestion des déchets. Il s'agit de notre système de surveillance des déchets IoT, un moyen innovant qui aidera à garder les villes propres et saines.

Continuez à voir comment vous pourriez avoir un impact pour aider à nettoyer votre communauté, votre maison ou même votre environnement, nous rapprochant d'un meilleur mode de vie:)

Étape 1: APERÇU du système de surveillance

L'idée nous a frappé lorsque nous avons observé que le camion à ordures faisait le tour de la ville pour collecter les déchets solides deux fois par jour. Bien que ce système soit complet, il était très inefficace. Par exemple, disons que la rue A est une rue animée et nous voyons que les ordures se remplissent très rapidement alors que peut-être la rue B, même après deux jours, la poubelle n'est même pas à moitié pleine. Cet exemple est quelque chose qui se passe réellement, il nous conduit donc au moment «Eureka»!

Ce que notre système fait, c'est qu'il donne un indicateur en temps réel du niveau de déchets dans une poubelle à un moment donné. À l'aide de ces données, nous pouvons ensuite optimiser les itinéraires de collecte des déchets et finalement réduire la consommation de carburant. Il permet aux collecteurs de déchets de planifier leur horaire de ramassage quotidien / hebdomadaire.

Étape 2: COMPOSANTS DE NOTRE SYSTÈME

Le modèle de base fonctionne comme ça ...

Pour commencer, vous devrez d'abord saisir la hauteur de la poubelle. Cela nous aidera à générer le pourcentage de déchets dans la poubelle. Nous avons ensuite deux critères qui doivent être satisfaits pour montrer que le bac particulier doit être vidé:

  1. La quantité de déchets, en d'autres termes, disons que si votre bac est à moitié plein, vous n'avez pas vraiment besoin de le vider. Notre seuil, ou quantité maximale que nous autorisons de déchets, est de 75% de la poubelle. (Vous pouvez modifier le seuil selon vos préférences.)
  2. Si le fait de supposer qu'une poubelle particulière remplit 20% et que pendant une semaine ne change pas, cela entre dans notre deuxième critère, le temps. Avec le temps, même la petite quantité commencera à pourrir, conduisant à un environnement malodorant. Pour éviter que notre niveau de tolérance soit de 2 jours, donc si une poubelle est inférieure à 75% mais qu'elle a deux jours, elle devra également être vidée.

Avec ces critères à l'esprit, comprenons la partie technique:

  • Un capteur à ultrasons (AKA un capteur de distance) sera placé sur le côté intérieur du couvercle, celui faisant face aux déchets solides. À mesure que les déchets augmentent, la distance entre les ultrasons et les déchets diminue. Ces données en direct seront envoyées à notre micro-contrôleur.
  • Notre microcontrôleur traite ensuite les données et, à l'aide du WiFi, les envoie à une application.
  • Ce que l'application fait visuellement représente la quantité de déchets dans le bac avec une petite animation.

Ce processus indiquera tous les bacs qui nécessitent une attention, conduisant l'utilisateur à prendre l'itinéraire le plus efficace.

Étape 3: À PROPOS DE NOUS

Nous publions tous nos projets sur Instructables, un endroit qui vous permet d'explorer, de documenter et de partager vos créations DIY. Vous pouvez également vous abonner à notre chaîne YouTube ici. Nous publions de nombreuses photos en cours et avons une conversation sur notre page Facebook ici et Instagram.

Si vous aimez ce que nous faisons et souhaitez nous soutenir, faites-le sur Patreon ici.

Pour les demandes liées au travail, contactez-nous au:

Étape 4: MATÉRIAUX NÉCESSAIRES ...

MATÉRIEL:

  • 2 piles AA (Gearbest) ces piles alimenteront la carte Arduino
  • Récipient en plastique (Gearbest) J'ai trouvé un vieux récipient en plastique dans lequel tous les composants pouvaient tenir. La boîte est importante car vous pouvez facilement accéder aux composants et elle est étanche.
  • Boîtier de support de batterie (Gearbest)
  • Capteur à ultrasons (Gearbest) Un capteur à ultrasons mesure la distance. Il sera fixé au couvercle indiquant la quantité de déchets. Composant clé de notre système.
  • Fils de cavalier (Gearbest)
  • Arduino MKR1000 (Amazon) La pièce maîtresse est l'un des derniers micro-contrôleurs d'Arduino, qui simplifie la tâche de connexion à Internet à l'aide de bibliothèques prédéfinies qui peuvent être téléchargées.
  • Peinture blanche en aérosol Transformez votre boîte ordinaire en un produit plus professionnel

OUTILS:

  • Perceuse électrique (Gearbest)
  • Pistolet à colle chaude (Gearbest)

LOGICIEL:

  • Arduino IDE
  • Blynk Une application Android qui permet la communication avec des micro-contrôleurs compatibles WiFi.

Petit mot sur Gearbest, vous pouvez trouver tous les produits spécialement pour les amateurs. Bon marché et de bonne qualité fortement recommandé, vérifiez-les!

Étape 5: Construction du modèle

Il est temps de créer notre propre système pour tester notre concept à la maison à petite échelle! Recherchez un vieux petit récipient en plastique et assurez-vous que vos composants conviennent.

Maintenant, retirez le couvercle et tracez les deux `` yeux '' du capteur à ultrasons. ce sera le côté faisant face au fond du bac.

Prenez votre plus gros foret, le mien était de 10 mm et percez les trous. S'ils sont encore un peu petits, limez-les légèrement jusqu'à ce que le capteur à ultrasons s'adapte parfaitement, rincez complètement à la surface.

Étape 6: PEINTURE PAR PULVÉRISATION

Nous avons choisi le blanc mais vous pouvez choisir la couleur que vous préférez appliquer deux couches de peinture à l'intérieur et à l'extérieur, n'oubliez pas la couverture. Remarque: Les fumées sont toxiques, faites-le à l'extérieur.

Étape 7: Fixation du capteur à ultrasons

Poussez le capteur et appliquez quelques gouttes de colle chaude pour le fixer en place. Faites ensuite une fente pour votre interrupteur et mettez tout en place.

Étape 8: installation des pilotes et des bibliothèques nécessaires

Pour pouvoir programmer l'arduino mkr1000, vous devez d'abord installer les pilotes. Pour vérifier si vous les avez déjà installés, ouvrez l'IDE Arduino, cliquez sur Outils puis sur Cartes et regardez si Arduino ou Genuino MKR1000 sont dans la liste. S'ils sont là, passez à l'étape suivante, sinon suivez-les ...

Pour télécharger les pilotes nécessaires pour pouvoir utiliser Arduino MKR1000, ouvrez à nouveau l'IDE Arduino, cliquez sur Outils, Cartes, puis Gestionnaire de cartes.

Maintenant, dans la barre de recherche, recherchez " Arduino SAMD board ", sélectionnez votre version Arduino IDE et téléchargez celle qui vient (vérifiez avec l'image ci-dessous)

Une fois vos pilotes installés, allez-y et téléchargez les bibliothèques nécessaires. Pour que notre programme fonctionne, nous avons besoin de la bibliothèque WiFi101, de la bibliothèque blynk et de la bibliothèque ultrasonique, les deux peuvent être trouvées dans le gestionnaire de bibliothèque intégré d'arduino. Ouvrir pour esquisser puis inclure la bibliothèque puis le gestionnaire de bibliothèque.

Maintenant, dans la barre de recherche, recherchez wifi101, blynk et ultrasonic, choisissez votre version IDE et installez. (revérifiez avec les images ci-dessous)

Étape 9: LE CIRCUIT

Une fois que vous avez installé les bibliothèques et les pilotes, connectez le capteur à ultrasons à l'arduino.

  • vcc sur le capteur passe à 5v sur arduino
  • gnd on sensor passe à gnd on arduino
  • trig du capteur va à la broche 12 de l'arduino
  • l'écho du capteur passe à la broche 13 de l'arduino

Étape 10: COLLER LE SYSTÈME

Insérez soigneusement tous les composants et fermez la boîte

J'ai pris la poubelle de la maison pour tester mon modèle.

Coupez et collez des morceaux de ruban adhésif double face et fixez le système au couvercle de la poubelle, en vous assurant que le capteur est orienté vers le bas.

Étape 11: Introduction à l'application Blynk

Pour se connecter à Internet, nous utilisons une plate-forme prédéfinie appelée blynk, qui peut être téléchargée à partir du magasin de jeux Android, lien ci-dessous ... Il existe d'innombrables exemples sur la façon d'utiliser l'application avec l'arduino qui sont tous disponibles en se dirigeant vers des fichiers dans l'arduino IDE, puis des exemples et sous la liste blynk.

lien vers l'application blynk: //play.google.com/store/apps/details?id=cc ....

Étape 12: CONFIGURATION DE L'APPLICATION ET DU CODE

Une fois que vous êtes familiarisé avec blynk et comment il fonctionne, vous pouvez télécharger le programme ci-dessous. Certaines choses que vous devez changer dans le programme sont:

  1. remplacez " id wifi" à la ligne 22, par votre identifiant wifi réel
  2. remplacer " mot de passe " à la ligne 23 par votre mot de passe wifi actuel
  3. remplacez " jeton d'authentification " à la ligne 18 par le jeton d'autorisation de votre blynk que vous auriez dû recevoir par courrier lors de l'installation de blynk

Assurez-vous que le bon type de carte est sélectionné (arduino mkr1000) et le bon port. Pour configurer l'interface Blynk, vous devez utiliser trois LED virtuelles, alignées l'une sur l'autre. (suivez l'image ci-dessous)

Le programme allume les LED du vert au jaune au rouge en fonction de la proximité de quelque chose avec le capteur.

Pièces jointes

  • Télécharger iot_trash.ino

Étape 13: RÉSULTATS!

Voici les résultats de tout le concept qui fonctionne enfin! Hourra!

Ce sont des captures d'écran de mon téléphone alors que je remplissais la poubelle. Sur l'application blynk, nous avons aligné trois LED l'une sur l'autre. Vert qui varie de 0 à 25% plein, Orange de 25 à 65% et Rouge de 65 à 100%

Après avoir mis 10% des ordures et fermé le bac, nous avons la LED verte qui vient sur les deux autres reste éteinte.

50% plein ...

... et finalement nous avons mis toutes les poubelles possibles, et les trois LED et un sourire se sont allumés! Félicitations, le modèle fonctionne:)

Étape 14: MARQUER LES SPOTS GPS

IMPORTANT

Nous n'avons pas réellement mis en œuvre cette étape car nous aurions dû faire au moins 20 modèles pour les installer autour des poubelles de la ville. Cela serait devenu trop cher, nous mettons donc en avant l'idée qui, simulée au hasard, nous a donné l'itinéraire le plus court, les bons résultats!

C'est maintenant la partie qui prend du temps. Nous prévoyons de fusionner notre projet avec Google Maps. C'est ainsi:

Vous devez parcourir manuellement la ville en prenant les positions GPS de chaque poubelle. Enregistrez-le ensuite sur votre Google Maps. Une fois que vous avez fait cela, de la même manière que nous avons fait le système dans notre modèle au lieu d'une LED, vous devrez faire de même pour le nombre de poubelles. Disons qu'il y en a 20.

Lorsque le chauffeur du camion commence sa journée, il ouvre Blynk et voit toutes les poubelles qui nécessitent une attention, puis il sélectionne chaque poubelle (chacun ayant son numéro spécifique) et génère ensuite l'itinéraire le plus court et le plus efficace!

Étape 15: Large éventail de possibilités

Après en avoir fait un nous-mêmes, nous avons réalisé à quel point ce système pouvait être utilisé pour transformer cette corvée plutôt horrible en une tâche vraiment efficace!

La façon dont cela peut avoir un impact sur la ville ou même un pays à grande échelle est compréhensible et, espérons-le, à l'avenir, il sera mis en œuvre. Mais à part cela, chaque individu peut bénéficier de ce concept. Une communauté, un complexe d'appartements ou même une maison peuvent tous utiliser cet outil puissant alimenté par l'Internet des objets pour leur simplifier la vie!

Étape 16: Complications

Cela dit, nous pensions qu'il y aurait quelques complications si nous prenions ce produit à grande échelle.

Défis :

• Assurez-vous que le capteur de distance à ultrasons est correctement placé. Si le tas de décharges augmentait au milieu, le capteur pourrait fournir des données trompeuses.

• Il pourrait y avoir du liquide / de l'eau dans le bac. La conception doit avoir une électronique étanche et un logiciel intégré.

• Le PLUS GRAND problème de disponibilité des réseaux cellulaires 3G / 4G. Le fait que nous ayons fabriqué un modèle à la maison a contourné ce problème car nous avons utilisé le WiFi. C'est en fait ce seul problème principal, bien que personnellement, je pense que dans quelques années, tous les coins du monde auront une connexion Internet

Étape 17: CONCLUSION

Ce projet dans son ensemble semble prometteur, mais a certainement besoin de petits ajustements comme mentionné ci-dessus. J'adorerais voir vos versions, ou même des suggestions ou des idées, déposez-les dans la section des commentaires.

J'espère que vous avez apprécié ces instructables, continuons à travailler sur des idées pour avoir un impact sur nos vies et notre environnement. Comme d'habitude comme partager, et abonnez-vous pour ne pas manquer nos projets neXt.

Dernière chose à voter pour le concours Internet des objets 2017 et aidez-nous à gagner!

FAIRE HEUREUX:)

Étape 18: PROJETS POPULAIRES

Si vous aimez ce que nous faisons, consultez certains de nos téléchargements populaires!

Vous devez voir la vidéo pour l'apprécier pleinement REGARDER la vidéo ICI

Cubex le capteur sûr. Regardez-le ICI

Et bien d'autres ici sur Technovation nous suivent!

Articles Connexes