Intelligentes Müllüberwachungssystem mit Arduino 101

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

	Heißklebepistole (generisch)
	Bosch Handbohrmaschine

Apps und Onlinedienste

	Arduino-IDE
	Blynk Dies ist eine der besten Apps für Bastler und Macher, da Sie Ihr Projekt auf jedem visuell sehen können Ihrer Geräte.

Über dieses Projekt

Einführung

Intelligentes Müllüberwachungssystem mit Internet der Dinge (IOT)

Wir leben in einer Zeit, in der Aufgaben und Systeme mit der Leistungsfähigkeit des IOT verschmelzen, um ein effizienteres Arbeitssystem zu haben und Aufträge schnell auszuführen! Mit all der Kraft in unseren Fingerspitzen haben wir uns das einfallen lassen.

Das Internet der Dinge (IoT) soll in der Lage sein, eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme transparent und nahtlos zu integrieren und gleichzeitig Daten für Millionen von Menschen zur Verfügung zu stellen und zu nutzen. Der Aufbau einer allgemeinen Architektur für das IoT ist daher eine sehr komplexe Aufgabe, hauptsächlich aufgrund der extrem großen Vielfalt an Geräten, Verbindungsschichttechnologien und Diensten, die in einem solchen System beteiligt sein können.

Eines der Hauptanliegen unserer Umwelt war die Entsorgung fester Abfälle, die sich auf die Gesundheit und die Umwelt unserer Gesellschaft auswirkt. Die Erkennung, Überwachung und Bewirtschaftung von Abfällen ist eines der Hauptprobleme der heutigen Zeit. Die traditionelle Art der manuellen Überwachung der Abfälle in Abfalleimern ist ein umständlicher Prozess und erfordert mehr menschlichen Aufwand, Zeit und Kosten, die mit unseren derzeitigen Technologien leicht vermieden werden können.

Das ist unsere Lösung, eine Methode, bei der die Abfallwirtschaft automatisiert wird. Dies ist unser IoT-Müllüberwachungssystem, ein innovativer Weg, der dazu beiträgt, die Städte sauber und gesund zu halten.

Folgen Sie uns, um zu sehen, wie Sie dazu beitragen können, Ihre Gemeinde, Ihr Zuhause oder sogar Ihre Umgebung zu reinigen und uns einer besseren Lebensweise einen Schritt näher zu bringen :)

Überblick über das Überwachungssystem

Die Idee kam uns, als wir beobachteten, dass der Müllwagen zweimal täglich durch die Stadt fährt, um festen Abfall zu sammeln. Obwohl dieses System gründlich war, war es sehr ineffizient. Nehmen wir zum Beispiel an, Straße A ist eine belebte Straße und wir sehen, dass sich der Müll sehr schnell füllt, während Straße B vielleicht auch nach zwei Tagen nicht einmal halb voll ist. Dieses Beispiel passiert tatsächlich und führt uns zum ''Heureka''-Moment!

Was unser System tut, ist, dass es jederzeit einen Echtzeit-Indikator für den Müllpegel in einem Mülleimer liefert. Anhand dieser Daten können wir dann die Abfallsammelrouten optimieren und letztendlich den Kraftstoffverbrauch senken. Es ermöglicht Müllsammlern, ihren täglichen/wöchentlichen Abholplan zu planen.

Kriterien

Das Basismodell funktioniert wie folgt:

Zu Beginn müssen Sie zunächst die Höhe des Mülleimers eingeben. Dies wird uns helfen, den Prozentsatz des Mülls im Mülleimer zu ermitteln. Wir haben dann zwei Kriterien, die erfüllt sein müssen, um zu zeigen, dass der bestimmte Behälter geleert werden muss:

• Die Menge des Mülls, mit anderen Worten, wenn Ihr Mülleimer halb voll ist, müssen Sie ihn nicht wirklich leeren. Unser Schwellenwert oder die maximale Menge an Müll, die wir zulassen, beträgt 75 % des Mülleimers. (Sie können den Schwellenwert nach Belieben ändern.)

• Angenommen, ein bestimmter Mülleimer füllt sich zu 20 % und ändert sich dann eine Woche lang nicht. Dies ist unser zweites Kriterium, die Zeit. Mit der Zeit beginnt selbst die kleine Menge zu faulen, was zu einer stinkenden Umgebung führt. Um zu vermeiden, dass unsere Toleranzgrenze 2 Tage beträgt. Wenn also ein Mülleimer weniger als 75 % beträgt, aber zwei Tage alt ist, muss er ebenfalls geleert werden.

Die Elektronik

Lassen Sie uns mit diesen Kriterien den technischen Teil verstehen:

• Ein Ultraschallsensor (A.K.A. ein Abstandssensor) wird auf der Innenseite des Deckels angebracht, die dem festen Abfall zugewandt ist. Mit zunehmendem Schmutz nimmt der Abstand zwischen Ultraschall und Schmutz ab. Diese Live-Daten werden an unseren Mikrocontroller gesendet.

• Unser Mikrocontroller, der Arduino 101 verarbeitet dann die Daten und sendet sie mit Hilfe von WiFi an eine App.

• Was die App macht, stellt die Müllmenge im Mülleimer mit einer kleinen Animation visuell dar.

Dieser Vorgang zeigt alle Behälter an, die Aufmerksamkeit erfordern, und führt den Benutzer dazu, die effektivste Route zu wählen.

Über uns

Wir veröffentlichen alle unsere Projekte auf Instructables, einem Ort, an dem Sie Ihre DIY-Kreationen erkunden, dokumentieren und teilen können. Hier können Sie auch unseren YouTube-Kanal abonnieren. Wir posten viele Fotos in Arbeit und unterhalten uns auf unserem Instagram.

Wenn dir gefällt, was wir machen und du uns unterstützen möchtest, kannst du es hier auf Patreon tun.

Für arbeitsbezogene Anfragen kontaktieren Sie uns unter:[email protected]

Materialien

Hardware:

• Grover Base Shield v2

• Arduino 101

• 9-V-Batterie (Gearbest) Diese Batterien versorgen das Arduino-Board mit Strom

• Plastikbehälter (Gearbest) Ich habe einen alten Plastikbehälter gefunden, in den alle Komponenten passen. Die Box ist wichtig, da Sie leicht auf die Komponenten zugreifen können und sie wasserdicht ist.

• Ultraschallsensor (Gearbest) Ein Ultraschallsensor misst die Entfernung. Es wird am Deckel angebracht und zeigt die Menge des Mülls an. Die Schlüsselkomponente unseres Systems.

• Überbrückungskabel (Gearbest)

• Arduino MKR1000 (Amazon) ist einer der neuesten Mikrocontroller von Arduino, der die Verbindung mit dem Internet mithilfe vorgefertigter Bibliotheken, die heruntergeladen werden können, vereinfacht.

• Weiße Sprühfarbe Verwandeln Sie Ihre normale Schachtel in ein professionelleres Produkt

Tools:

• Elektrischer Bohrer (Gearbest)

• Heißklebepistole (Gearbest)

Software:

• Arduino-IDE

• Blynk Eine Android-App, die die Kommunikation mit WiFi-kompatiblen Mikrocontrollern ermöglicht.

Kurzes Wort zu Gearbest, Sie finden alle Produkte speziell für Bastler. Günstig und gute Qualität sehr zu empfehlen, schauen Sie sie sich an!

Konstruieren Sie das Modell

Es ist Zeit, unser eigenes System zu bauen, um unser Konzept zu Hause im kleinen Maßstab zu testen! Suchen Sie nach einem alten kleinen Plastikbehälter und stellen Sie sicher, dass Ihre Komponenten passen.

Nehmen Sie nun den Deckel ab und verfolgen Sie die beiden ''Augen'' des Ultraschallsensors. Dies ist die Seite, die dem Boden des Behälters zugewandt ist.

Nimm deinen größten Bohrer, meiner war 10 mm und bohren Sie die Löcher aus. Wenn sie noch etwas klein sind, feilen Sie sie leicht, bis der Ultraschallsensor fest sitzt, vollständig bündig mit der Oberfläche.

Spritzlackierung

Wir haben uns für Weiß entschieden, aber Sie können jede gewünschte Farbe wählen. Tragen Sie innen und außen zwei Anstriche auf. Vergessen Sie nicht die Abdeckung. Hinweis: Die Dämpfe sind giftig, mach es draußen.

Bringen Sie den Ultraschallsensor an

Drücken Sie den Sensor hinein und tragen Sie Heißkleber auf, um ihn zu befestigen. Machen Sie dann einen Schlitz für Ihren Schalter und passen Sie alles an seinem Platz an.

Die Rennstrecke

Montieren Sie einfach das Basisschild auf dem Arduino 101 und befestigen Sie den Ultraschallsensor an Pin D6

Gehäuse

Setzen Sie alle Komponenten vorsichtig ein und schließen Sie die Box

Ich nahm den Hausmülleimer, um mein Modell zu testen.

Schneiden Sie doppelseitiges Klebeband ab, kleben Sie es auf und befestigen Sie das System am Deckel des Mülleimers. Achten Sie darauf, dass der Sensor nach unten zeigt.

Einführung in die Blynk-App

Um eine Verbindung zum Internet herzustellen, verwenden wir eine vorgefertigte Plattform namens Blynk, die aus dem Android Play Store heruntergeladen werden kann, Link unten. Es gibt unzählige Beispiele für die Verwendung der App mit dem Arduino, die alle unter Dateien verfügbar sind in der Arduino IDE, dann Beispiele und unter der Blynk-Liste

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

App und Code einrichten

Um den Arduino 101 programmieren zu können, müssen Sie zunächst die benötigten Treiber installieren. Um zu überprüfen, ob Sie sie bereits installiert haben, öffnen Sie die Arduino-IDE, klicken Sie auf Tools, dann auf Boards und sehen Sie nach, ob entweder Arduino oder Genuino 101 in der Liste enthalten sind. Wenn sie vorhanden sind, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort, wenn nicht, folgen Sie ihm.

Um die notwendigen Treiber herunterzuladen, um Arduino mkr1000 verwenden zu können, öffnen Sie die Arduino IDE erneut, klicken Sie auf Tools, Boards und dann Boards Manager.

Suchen Sie nun in der Suchleiste nach "Intel Curie Boards ", wählen Sie Ihre Arduino IDE-Version aus und laden Sie die kommende herunter (überprüfen Sie das Bild unten)

Sobald Ihre Treiber installiert sind, laden Sie die benötigten Bibliotheken herunter. Damit unser Programm läuft, benötigen wir die WiFi101-Bibliothek, die blynk-Bibliothek und die Ultraschall-Bibliothek, alle drei finden Sie in Arduinos integriertem Bibliotheksmanager. Zum Skizzieren öffnen und dann Bibliothek einschließen. dann Bibliotheksmanager.

Suchen Sie nun in der Suchleiste nach WiFi101, Blynk und Ultrasonic, wählen Sie Ihre IDE-Version aus und installieren Sie sie. (überprüfe die Bilder unten noch einmal)

Testen

Dann haben wir mit der Blynk-App eine kleine Darstellung mit 3 LEDs des Trash-Levels gemacht. Wählen Sie Arduino 101 als Ihren Mikrocontroller und als ''Verbindungstyp'' BLE, NICHT Bluetooth!

Sie erhalten dann eine E-Mail mit dem "Auth-Token", den Sie im Code eingeben müssen (im Code erwähnt).

Ergebnisse!

Hier haben Sie die Ergebnisse des gesamten Konzepts, das endlich funktioniert! Hurra!

Dies sind Screenshots von meinem Telefon, als ich den Mülleimer gefüllt habe. Bei der blynk-Anwendung haben wir drei LEDs übereinander ausgerichtet. Grün von 0 bis 25 % voll, Orange von 25 bis 65 % und Rot von 65 bis 100 %

Nachdem wir 10 % des Mülls entsorgt und den Mülleimer geschlossen haben, bleibt die grüne LED, die an den anderen beiden leuchtet, aus.

50% voll...

...und schließlich haben wir den ganzen Müll weggeworfen, und alle drei LEDs und ein Lächeln leuchteten auf! Herzlichen Glückwunsch, das Modell funktioniert :)

Schritt 14:GPS

WICHTIG

Wir haben diesen Schritt nicht wirklich umgesetzt, da wir mindestens 20 Modelle herstellen mussten, um sie in den Mülleimern der Stadt zu installieren. Dies wäre zu teuer geworden, daher stellen wir die Idee vor, die uns bei zufälliger Simulation die kürzeste Route und die richtigen Ergebnisse liefert!

Jetzt ist der zeitaufwendige Teil. Wir planen, unser Projekt mit Google Maps zu verschmelzen. So geht's:

Sie müssen manuell durch die Stadt gehen und GPS-Standorte von jedem Mülleimer nehmen. Dann speichern Sie es auf Ihrem Google Maps. Sobald Sie dies getan haben, müssen Sie auf die gleiche Weise, wie wir das System in unserem Modell anstelle einer LED hergestellt haben, dasselbe für die Anzahl der vorhandenen Mülleimer tun. Nehmen wir an, es sind 20.

Wenn der Lkw-Fahrer seinen Tag beginnt, öffnet er Blynk und sieht alle Mülleimer, die Aufmerksamkeit erfordern, dann wählt er jeden Mülleimer aus (jeder mit seiner spezifischen Nummer) und generiert dann die kürzeste und effizienteste Route!

Vielfältige Möglichkeiten

Nachdem wir selbst eine gemacht hatten, wurde uns klar, wie weit dieses System verwendet werden kann, um diese ziemlich schreckliche, umständliche Arbeit in eine wirklich effiziente Arbeit zu verwandeln!

Die Art und Weise, wie sie die Stadt oder sogar ein Land im großen Stil beeinflussen kann, ist verständlich und wird hoffentlich in Zukunft umgesetzt. Aber auch sonst kann jeder Einzelne von diesem Konzept profitieren. Eine Gemeinschaft, ein Apartmentkomplex oder sogar ein Haus können alle dieses leistungsstarke Tool nutzen, das vom Internet der Dinge angetrieben wird, um ihr Leben viel einfacher zu machen!

Schritt 16:Komplikationen

Allerdings gibt es ein paar Komplikationen, von denen wir dachten, dass sie auftreten würden, wenn wir dieses Produkt in großem Umfang verwenden würden.

Herausforderungen :

• Stellen Sie sicher, dass der Ultraschall-Distanzsensor richtig platziert ist. Wenn sich die Halde in der Mitte vergrößert, könnte der Sensor irreführende Daten liefern.

• Es könnte Flüssigkeit/Wasser in den Behälter geworfen werden. Das Design muss über eine wasserdichte Elektronik und eingebettete Software verfügen.

• Die GRÖSSTE Verfügbarkeit von 3G/4G-Mobilfunknetzen. Die Tatsache, dass wir zu Hause ein Modell erstellt haben, hat dieses Problem umgangen, da wir WLAN verwendet haben. Dies ist in der Tat das einzige Hauptproblem, obwohl ich persönlich glaube, dass in ein paar Jahren jeder Winkel der Welt eine Internetverbindung haben wird

Fazit

Dieses Projekt sieht im Großen und Ganzen vielversprechend aus, braucht aber definitiv kleine Anpassungen wie oben erwähnt. Würde gerne deine Versionen oder sogar Vorschläge oder Ideen sehen, schreib sie in den Kommentarbereich.

Ich hoffe, euch hat dieses Projekt gefallen. Lasst uns weiter an Ideen arbeiten, um unser Leben und unsere Umwelt zu beeinflussen. Wie gewohnt liken und abonnieren, damit ihr unsere nächsten Projekte nicht verpasst.

GLÜCKLICH MACHEN :)

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Code

• Iot Garbage Monitoring App

Iot Garbage Monitoring AppArduino

#define BLYNK_PRINT Serial#include #include #include // Sie sollten Auth Token in der Blynk App erhalten.// Gehen Sie zu den Projekteinstellungen (nut icon).char auth[] ="8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d";BLEPeripheral blePeripheral;WidgetLED grün(V1);WidgetLED orange(V2); WidgetLED rot (V3);Ultraschall Ultraschall (7);int Abstand =0;int Thresh [3] ={20,12,4};void setup() { Serial.begin (9600); Verzögerung (1000); blePeripheral.setLocalName("Müll"); blePeripheral.setDeviceName("Müll"); blePeripheral.setAppearance(384); Blynk.begin(blePeripheral, auth); blePeripheral.begin(); Serial.println ("Warten auf Verbindungen ...");}void loop () {abstand =ultraschall.abstandRead (); Serial.print (abstand); Blynk.run (); if(distanz<=thresh[0]&&distance>=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); Serial.println(1); aufrechtzuerhalten. Sonst if(distanz<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){green.on(); orange.on(); Serial.println(2); aufrechtzuerhalten. Sonst if(distanz<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance<=thresh[2]){green.on(); orange.on(); rot.on(); Serial.println(3); aufrechtzuerhalten. Sonst {grün.off(); orange.aus(); rot.aus(); Serial.println(0); } Verzögerung(100);}

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