Smart Garbage Monitoring System met Arduino 101

Over dit project

Inleiding

Smart Garbage Monitoring System met behulp van Internet of Things (IOT)

We leven in een tijd waarin taken en systemen samensmelten met de kracht van IOT om een ​​efficiënter systeem van werken te hebben en om taken snel uit te voeren! Met alle kracht binnen handbereik is dit wat we hebben bedacht.

Het Internet of Things (IoT) zal in staat zijn om een ​​groot aantal verschillende systemen transparant en naadloos te integreren, terwijl het miljoenen mensen gegevens verschaft om te gebruiken en te kapitaliseren. Het bouwen van een algemene architectuur voor het IoT is daarom een ​​zeer complexe taak, vooral vanwege de extreem grote verscheidenheid aan apparaten, linklaagtechnologieën en services die bij een dergelijk systeem betrokken kunnen zijn.

Een van de grootste zorgen met ons milieu is het beheer van vast afval, dat van invloed is op de gezondheid en het milieu van onze samenleving. Het opsporen, monitoren en beheren van afvalstoffen is een van de belangrijkste problemen van deze tijd. De traditionele manier om het afval in afvalbakken handmatig te controleren is een omslachtig proces en kost meer menselijke inspanning, tijd en kosten die gemakkelijk kunnen worden vermeden met onze huidige technologieën.

Dit is onze oplossing, een methode waarbij afvalbeheer geautomatiseerd wordt. Dit is ons IoT Garbage Monitoring-systeem, een innovatieve manier om de steden schoon en gezond te houden.

Ga verder om te zien hoe u een impact kunt hebben om uw gemeenschap, huis of zelfs omgeving schoon te maken en ons een stap dichter bij een betere manier van leven te brengen:)

Overzicht van het monitoringsysteem

Het idee kwam bij ons op toen we zagen dat de vuilniswagen twee keer per dag door de stad rijdt om vast afval op te halen. Hoewel dit systeem grondig was, was het erg inefficiënt. Laten we bijvoorbeeld zeggen dat straat A een drukke straat is en we zien dat het afval heel snel vol raakt, terwijl straat B misschien zelfs na twee dagen nog niet eens halfvol is. Dit voorbeeld is iets dat echt gebeurt, dus het leidt ons naar het ''Eureka''-moment!

Wat ons systeem doet, is dat het op elk moment een realtime indicator geeft van het afvalniveau in een prullenbak. Met behulp van die gegevens kunnen we vervolgens de afvalinzamelingsroutes optimaliseren en uiteindelijk het brandstofverbruik verminderen. Hiermee kunnen afvalophalers hun dagelijkse/wekelijkse ophaalschema plannen.

Criteria

Het basismodel werkt als volgt:

Om te beginnen zal je eerst de hoogte van de prullenbak moeten invullen. Dit zal ons helpen het percentage afval in de prullenbak te genereren. We hebben dan twee criteria waaraan moet worden voldaan om aan te tonen dat de betreffende bak moet worden geleegd:

• De hoeveelheid afval, met andere woorden, laten we zeggen dat als uw prullenbak halfvol is, u deze niet echt hoeft te legen. Onze thresh, of de maximale hoeveelheid die we toestaan ​​aan afval, is 75% van de bak. (U kunt de drempel naar uw voorkeur wijzigen.)

• Als we aannemen dat een bepaalde prullenbak 20% vult en een week lang niet verandert, dan komt dat in ons tweede criterium, tijd. Na verloop van tijd zal zelfs de kleine hoeveelheid gaan rotten, wat leidt tot een stinkende omgeving. Om te voorkomen dat ons tolerantieniveau 2 dagen is, dus als een prullenbak minder dan 75% is maar twee dagen oud is, moet deze ook worden geleegd.

De elektronica

Laten we met deze criteria in gedachten het technische gedeelte begrijpen:

• Een ultrasone sensor (A.K.A een afstandssensor) wordt aan de binnenkant van het deksel geplaatst, degene die naar het vaste afval is gericht. Naarmate het afval toeneemt, neemt de afstand tussen het ultrasone apparaat en het afval af. Deze live gegevens worden naar onze microcontroller gestuurd.

• Onze microcontroller, de Arduino 101 verwerkt vervolgens de gegevens en stuurt deze met behulp van wifi naar een app.

• Wat de app doet, geeft visueel de hoeveelheid afval in de prullenbak weer met een kleine animatie.

Dit proces geeft alle bakken aan die aandacht vereisen, zodat de gebruiker de meest effectieve route kan nemen.

Over ons

We plaatsen al onze projecten op Instructables, een plek waar je je doe-het-zelf-creaties kunt verkennen, documenteren en delen. Je kunt je hier ook abonneren op ons YouTube-kanaal. We plaatsen veel lopende foto's en hebben een gesprek op onze Instagram.

Als je het leuk vindt wat we maken en ons wilt steunen, doe het dan hier op Patreon.

Neem voor werkgerelateerde vragen contact met ons op via:[email protected]

Materialen

Hardware:

• Grover Basisschild v2

• Arduino 101

• 9v-batterij (Gearbest) deze batterijen zullen het Arduino-bord van stroom voorzien

• Plastic container (Gearbest) Ik vond een oude plastic container waarin alle componenten konden passen. De doos is belangrijk omdat je gemakkelijk toegang hebt tot de componenten en hij is waterdicht.

• Ultrasone sensor (Gearbest) Een ultrasone sensor meet afstand. Het wordt aan het deksel bevestigd en geeft de hoeveelheid afval aan. Het belangrijkste onderdeel van ons systeem.

• Jumperdraden (Gearbest)

• Arduino MKR1000 (Amazon) een van Arduino's nieuwste microcontrollers, die de taak vereenvoudigt om verbinding te maken met internet met behulp van vooraf gebouwde bibliotheken die kunnen worden gedownload.

• Witte verfspuitbus Maak van je gewone doos een professioneler product

Hulpprogramma's:

• Elektrische boormachine (Gearbest)

• Hot lijmpistool (Gearbest)

Software:

• Arduino IDE

• Blynk Een Android-app die communicatie met wifi-compatibele microcontrollers mogelijk maakt.

Snel iets over Gearbest, je kunt alle producten vinden speciaal voor hobbyisten. Goedkoop en van goede kwaliteit ten zeerste aanbevolen, bekijk ze zeker!

Construeer het model

Het is tijd om ons eigen systeem te maken om ons concept thuis op kleine schaal te testen! Zoek naar een oude kleine plastic container en zorg ervoor dat je componenten passen.

Verwijder nu het deksel en volg de twee ''ogen'' van de ultrasone sensor. dit is de kant die naar de onderkant van de bak wijst.

Neem je grootste boor, de mijne was 10 mm en boor de gaten uit. Als ze nog steeds een beetje klein zijn, vijl ze dan lichtjes totdat de ultrasone sensor er goed in past, volledig vlak met het oppervlak.

Spuitverf

We kozen voor wit, maar je kon elke gewenste kleur kiezen, zowel binnen als buiten twee lagen verf aanbrengen, vergeet de hoes niet. Opmerking: De dampen zijn giftig, doe het buiten.

Bevestig de ultrasone sensor

Duw de sensor naar binnen en breng klodders hete lijm aan om hem op zijn plaats te bevestigen. Maak dan een gleuf voor je schakelaar en plaats alles op zijn plaats.

Het circuit

Monteer eenvoudig het basisschild op de Arduino 101 en bevestig de ultrasone sensor op pin D6

Behuizing

Plaats voorzichtig alle componenten in de doos en sluit de doos

Ik nam de huisvuilnisbak om mijn model te testen.

Knip en plak stukjes dubbelzijdig plakband en bevestig het systeem aan het deksel van de vuilnisbak, zorg ervoor dat de sensor naar beneden wijst.

Inleiding tot de Blynk-app

Om verbinding te maken met internet gebruiken we een vooraf gebouwd platform genaamd Blynk, dat kan worden gedownload van de Android Play Store, onderstaande link. Er zijn talloze voorbeelden over het gebruik van de app met de Arduino die allemaal beschikbaar zijn door naar bestanden te gaan in de Arduino IDE, dan voorbeelden en onder de Blynk-lijst.

Link naar blynk-app :https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.

De app en code instellen

Om de Arduino 101 te kunnen programmeren, moet je eerst de benodigde drivers installeren. Om te controleren of je ze al hebt geïnstalleerd, open je de Arduino IDE, klik je op tools, dan op boards en kijk of Arduino of Genuino 101 in de lijst staan. Als ze er zijn, ga dan naar de volgende stap, zo niet, volg dan.

Om de benodigde stuurprogramma's te downloaden om Arduino mkr1000 te kunnen gebruiken, opent u de Arduino IDE opnieuw, klikt u op tools, boards en vervolgens op boards manager.

Zoek nu in de zoekbalk naar "intel curie boards ", selecteer uw Arduino IDE-versie en download degene die wordt geleverd (controleer nogmaals met de onderstaande afbeelding)

Nadat uw stuurprogramma's zijn geïnstalleerd, kunt u doorgaan en de benodigde bibliotheken downloaden. Om ons programma te laten werken, hebben we de WiFi101-bibliotheek, de blynk-bibliotheek en de ultrasone bibliotheek nodig, alle drie zijn te vinden in de ingebouwde bibliotheekmanager van Arduino. Open om te schetsen en voeg vervolgens een bibliotheek toe. dan bibliotheekmanager.

Zoek nu in de zoekbalk naar WiFi101, Blynk en Ultrasonic, kies uw IDE-versie en installeer. (controleer de foto's hieronder)

Testen

Vervolgens hebben we met behulp van de Blynk-app een kleine weergave gemaakt met 3 Leds van het prullenbakniveau. Selecteer Arduino 101 als je microcontroller en als ''verbindingstype'' BLE, NIET bluetooth!

U ontvangt dan een e-mail met de "auth token" die u in de code moet invoeren (vermeld in de code).

Resultaten!

Hier heb je de resultaten van het hele concept dat eindelijk werkt! hoera!

Dit zijn screenshots van mijn telefoon terwijl ik de vuilnisbak vulde. Op de blynk-applicatie hebben we drie LED's op elkaar uitgelijnd. Groen, variërend van 0 tot 25% vol, oranje van 25 tot 65% en rood van 65 tot 100%

Nadat we 10% van het afval hebben weggegooid en de prullenbak hebben gesloten, blijft de groene LED die op de andere twee gaat uit.

50% vol...

...en tot slot zetten we al het afval dat mogelijk is, en alle drie de LED's en een glimlach lichtten op! Gefeliciteerd, het model werkt:)

Stap 14:GPS

BELANGRIJK

We hebben deze stap niet echt geïmplementeerd, omdat we minstens 20 modellen hadden moeten maken om ze rond de vuilnisbakken van de stad te installeren. Dit zou te duur zijn geworden, dus we brengen het idee naar voren dat ons, wanneer het willekeurig werd gesimuleerd, de kortste route met de juiste resultaten opleverde!

Nu is het tijdrovende deel. We zijn van plan om ons project te fuseren met Google Maps. Dit is hoe:

Je moet handmatig door de stad gaan en GPS-locaties van elke vuilnisbak nemen. Sla het dan op in je Google Maps. Als je dat eenmaal hebt gedaan, op dezelfde manier waarop we het systeem in ons model hebben gemaakt in plaats van één LED, moet je hetzelfde doen voor het aantal vuilnisbakken dat er is. Laten we zeggen dat het er 20 zijn.

Wanneer de vrachtwagenchauffeur zijn dag begint, opent hij Blynk en ziet hij alle vuilnisbakken die aandacht nodig hebben, selecteert hij elke vuilnisbak (elk met hun specifieke nummer) en genereert vervolgens de kortste en meest efficiënte route!

Wijdverbreide kansen

Nadat we er zelf een hadden gemaakt, realiseerden we ons hoe wijdverbreid dit systeem kon worden gebruikt om van dit nogal vreselijke omslachtige karwei een echt efficiënt karwei te maken!

De manier waarop het de stad of zelfs een land op grote schaal kan beïnvloeden, is begrijpelijk en hopelijk wordt het in de toekomst geïmplementeerd. Maar verder kan elk individu profiteren van dit concept. Een gemeenschap, een appartementencomplex of zelfs een huis kunnen allemaal deze krachtige tool, gevoed door het internet der dingen, gebruiken om hun leven een stuk eenvoudiger te maken!

Stap 16:Complicaties

Dat gezegd hebbende, zijn er een paar complicaties waarvan we dachten dat ze zouden optreden als we dit product op grote schaal zouden gebruiken.

Uitdagingen :

• Ervoor zorgen dat de ultrasone afstandssensor correct is geplaatst. Als de stapel stortgoed in het midden groter zou worden, zou de sensor misleidende gegevens kunnen geven.

• Er kan vloeistof/water in de bak zijn gegooid. Het ontwerp moet waterdichte elektronica en embedded software hebben.

• Het GROOTSTE probleem beschikbaarheid van 3G/4G mobiele netwerken. Het feit dat we thuis een model hebben gemaakt, heeft dit probleem omzeild omdat we wifi gebruikten. Dit is in feite dit enige hoofdprobleem, hoewel ik persoonlijk denk dat over een paar jaar elke uithoek van de wereld een internetverbinding zal hebben

Conclusie

Dit project ziet er over het algemeen veelbelovend uit, maar heeft zeker kleine aanpassingen nodig zoals hierboven vermeld. Zou graag uw versies zien, of zelfs suggesties of ideeën, plaats ze in het commentaargedeelte.

Ik hoop dat jullie genoten hebben van dit project, laten we blijven werken aan ideeën om ons leven en onze omgeving te beïnvloeden. Zoals gewoonlijk, like deel en abonneer je zodat je onze volgende projecten niet mist.

GELUKKIG MAKEN:)

Populaire projecten

Als je het leuk vindt wat we maken, bekijk dan eens enkele van onze populaire uploads!

Je moet de video zien om hem volledig te waarderen. BEKIJK de video HIER.

Cubex de Sensorkluis. Bekijk het HIER

En nog veel meer Volg ons hier op Technovation!

Code

• Iot Garbage Monitoring-app

Iot Garbage Monitoring AppArduino

Deze app geeft het realtime-niveau van de prullenbak weer met drie leds die verticaal op de Blynk-applicatie zijn geplaatst. Groen staat voor het bereik van 0 tot 25%, Oranje van 25 tot 60% en Rood van 60 tot 100%.

#define BLYNK_PRINT Serial#include #include #include // U zou Auth Token in de Blynk-app moeten krijgen.// Ga naar de projectinstellingen (moerpictogram).char auth[] ="8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d";BLEPeripheral blePeripheral;WidgetLED groen (V1);WidgetLED oranje (V2); WidgetLED rood(V3);Ultrasoon ultrasoon(7);int afstand =0;int thresh [3] ={20,12,4};void setup() {Serial.begin(9600); vertraging (1000); blePeripheral.setLocalName("vuilnis"); blePeripheral.setDeviceName("vuilnis"); blePeripheral.setAppearance (384); Blynk.begin(blePeripheral, auth); blePeripheral.begin(); Serial.println("Wachten op verbindingen...");}void loop() {distance =ultrasonic.distanceRead();Serial.print(distance);Blynk.run(); if(distance<=thresh[0]&&distance>=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); Serieel.println(1); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); oranje.op(); Serieel.println(2); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance<=thresh[2]){ green.on(); oranje.op(); rood.op(); Serieel.println(3); } anders{ groen.uit(); oranje.uit(); rood.uit(); Serieel.println(0); } vertraging(100);}

Schema's

Sluit het basisschild v2 aan op de Arduino 101 en vervolgens de ultrasone sensor op slot of pin D6. We hebben een diagram gemaakt over Fritzing, voor degenen die het schild niet gebruiken. Deze is gemaakt op Fritzing en toont hetzelfde circuit, maar deze keer zonder het basisschild.