Sistema inteligente de monitoreo de basura usando Arduino 101

Acerca de este proyecto

Introducción

Sistema inteligente de monitoreo de basura usando Internet de las cosas (IOT)

¡Vivimos en una era en la que las tareas y los sistemas se fusionan con el poder de IOT para tener un sistema de trabajo más eficiente y ejecutar trabajos rápidamente! Con todo el poder al alcance de la mano, esto es lo que se nos ocurrió.

El Internet de las cosas (IoT) podrá incorporar de forma transparente y sin problemas una gran cantidad de sistemas diferentes, al tiempo que proporciona datos para que millones de personas los utilicen y capitalicen. Por lo tanto, construir una arquitectura general para IoT es una tarea muy compleja, principalmente debido a la gran variedad de dispositivos, tecnologías de capa de enlace y servicios que pueden estar involucrados en dicho sistema.

Una de las principales preocupaciones con nuestro medio ambiente ha sido el manejo de residuos sólidos que impacta la salud y el medio ambiente de nuestra sociedad. La detección, seguimiento y gestión de residuos es uno de los principales problemas de la era actual. La forma tradicional de monitorear manualmente los desechos en los contenedores de basura es un proceso engorroso y utiliza más esfuerzo humano, tiempo y costo que pueden evitarse fácilmente con nuestras tecnologías actuales.

Esta es nuestra solución, un método en el que se automatiza la gestión de residuos. Este es nuestro sistema de monitoreo de basura de IoT, una forma innovadora que ayudará a mantener las ciudades limpias y saludables.

Continúe para ver cómo podría tener un impacto para ayudar a limpiar su comunidad, su hogar o incluso sus alrededores, acercándonos un paso más a una mejor forma de vida:)

Descripción general del sistema de monitoreo

Se nos ocurrió la idea cuando observamos que el camión de la basura recorría el pueblo dos veces al día para recoger residuos sólidos. Aunque este sistema era completo, era muy ineficaz. Por ejemplo, digamos que la calle A es una calle muy transitada y vemos que la basura se llena muy rápido, mientras que tal vez la calle B, incluso después de dos días, el contenedor ni siquiera está medio lleno. ¡Este ejemplo es algo que realmente sucede, por lo que nos lleva al momento '' Eureka ''!

Lo que hace nuestro sistema es proporcionar un indicador en tiempo real del nivel de basura en un bote de basura en un momento dado. Usando esos datos, podemos optimizar las rutas de recolección de desechos y, en última instancia, reducir el consumo de combustible. Permite a los recolectores de basura planificar su horario de recolección diario / semanal.

Criterios

El modelo básico funciona así:

Para empezar, primero deberá ingresar la altura del cubo de basura. Esto nos ayudará a generar el porcentaje de basura en la papelera. Luego tenemos dos criterios que deben cumplirse para mostrar que el contenedor en particular debe vaciarse:

• La cantidad de basura, en otras palabras, digamos que si su contenedor está medio lleno, realmente no necesita vaciarlo. Nuestro umbral, o la cantidad máxima que permitimos de basura, es el 75% del contenedor. (Puede modificar el umbral según sus preferencias).

• Si suponer que un cubo de basura en particular se llena en un 20% y luego durante una semana no cambia, entra en nuestro segundo criterio, el tiempo. Con el tiempo, incluso la pequeña cantidad comenzará a pudrirse y dará lugar a un entorno maloliente. Para evitar que nuestro nivel de tolerancia sea de 2 días, si un bote de basura tiene menos del 75% pero tiene dos días, también deberá vaciarse.

La electrónica

Con estos criterios en mente, entendamos la parte técnica:

• Se colocará un sensor ultrasónico (también conocido como sensor de distancia) en el lado interior de la tapa, el que mira hacia los desechos sólidos. A medida que aumenta la basura, la distancia entre el ultrasonido y la basura disminuye. Estos datos en vivo se enviarán a nuestro microcontrolador.

• Nuestro microcontrolador, el Arduino 101 luego procesa los datos y, con la ayuda de WiFi, los envía a una aplicación.

• Lo que hace la aplicación:representa visualmente la cantidad de basura en la papelera con una pequeña animación.

Este proceso indicará todos los contenedores que requieren atención, llevando al usuario a tomar la ruta más efectiva.

Sobre nosotros

Publicamos todos nuestros proyectos en Instructables, un lugar que te permite explorar, documentar y compartir tus creaciones de bricolaje. También puedes suscribirte a nuestro canal de YouTube aquí. Publicamos muchas fotos en progreso y conversamos en nuestro Instagram.

Si le gusta lo que hacemos y desea apoyarnos, hágalo en Patreon aquí.

Para consultas relacionadas con el trabajo, contáctenos en:[email protected]

Materiales

Hardware:

• Grover Base Shield v2

• Arduino 101

• Batería de 9v (Gearbest) estas baterías alimentarán la placa Arduino

• Recipiente de plástico (Gearbest) Encontré un recipiente de plástico viejo en el que cabían todos los componentes. La caja es importante ya que puede acceder fácilmente a los componentes y es impermeable.

• Sensor ultrasónico (Gearbest) Un sensor ultrasónico mide la distancia. Se adjuntará a la tapa indicando la cantidad de basura. Componente clave de nuestro sistema.

• Cables de puente (Gearbest)

• Arduino MKR1000 (Amazon), uno de los microcontroladores más recientes de Arduino, que simplifica la tarea de conectarse a Internet mediante bibliotecas prediseñadas que se pueden descargar.

• Pintura blanca en aerosol Convierta su caja habitual en un producto más profesional

Herramientas:

• Taladro eléctrico (Gearbest)

• Pistola de pegamento caliente (Gearbest)

Software:

• IDE de Arduino

• Blynk Una aplicación de Android que permite la comunicación con microcontroladores compatibles con WiFi.

Breve palabra sobre Gearbest, puedes encontrar todos los productos especialmente para aficionados. Baratos y de buena calidad muy recomendados, ¡échales un vistazo!

Construya el modelo

¡Es hora de crear nuestro propio sistema para probar nuestro concepto en casa a pequeña escala! Busque un recipiente de plástico pequeño y viejo y asegúrese de que sus componentes encajen.

Ahora retire la tapa y trace los dos "ojos" del sensor ultrasónico. este será el lado que mira hacia el fondo del contenedor.

Tome su broca más grande, la mía era de 10 mm y taladre los agujeros. Si todavía son un poco pequeños, límpielos ligeramente hasta que el sensor ultrasónico encaje perfectamente, completamente al ras de la superficie.

Pintura en aerosol

Elegimos el blanco pero puedes elegir el color que prefieras aplicando dos manos de pintura por dentro y por fuera, no olvides la funda. Nota: Los humos son tóxicos, hágalo afuera.

Conecte el sensor ultrasónico

Empuje el sensor y aplique toques de pegamento caliente para asegurarlo en su lugar. Luego, haga una ranura para su interruptor y coloque todo en su lugar.

El circuito

Simplemente monte el protector de la base en el Arduino 101 y conecte el sensor ultrasónico al pin D6

Recinto

Coloque con cuidado todos los componentes y cierre la caja

Tomé el cubo de la basura de la casa para probar mi modelo.

Corte y adhiera pedazos de cinta adhesiva de doble cara y coloque el sistema en la tapa del cubo de basura, asegurándose de que el sensor mire hacia abajo.

Introducción a la aplicación Blynk

Para conectarnos a Internet utilizamos una plataforma prediseñada llamada Blynk, que se puede descargar desde la tienda de juegos de Android, enlace a continuación. Hay innumerables ejemplos sobre cómo usar la aplicación con Arduino que están disponibles dirigiéndose a archivos en el IDE de Arduino, luego ejemplos y en la lista Blynk.

Enlace a la aplicación blynk :https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.

Configuración de la aplicación y el código

Para poder programar el Arduino 101, primero debe instalar los controladores necesarios. Para verificar si ya los tiene instalados, abra el IDE de Arduino, haga clic en herramientas, luego en los tableros y mire si Arduino o Genuino 101 están en la lista. Si están ahí, salte al paso siguiente, si no, sígalo.

Para descargar los controladores necesarios para poder usar Arduino mkr1000, abra el IDE de Arduino nuevamente, haga clic en herramientas, tableros, luego administrador de tableros.

Ahora, en la barra de búsqueda, busque " tableros de intel curie ", seleccione su versión de Arduino IDE y descargue la que viene (verifique dos veces con la imagen a continuación)

Una vez que sus controladores estén instalados, continúe y descargue las bibliotecas necesarias. Para que nuestro programa se ejecute, necesitamos la biblioteca WiFi101, la biblioteca blynk y la biblioteca ultrasónica, las tres se pueden encontrar en el administrador de biblioteca integrado de Arduino. Abrir para dibujar y luego incluir biblioteca. luego administrador de la biblioteca.

Ahora en la barra de búsqueda, busque WiFi101, Blynk y Ultrasonic, elija su versión IDE e instálela. (verifique dos veces con las imágenes a continuación)

Probando

Luego usando la aplicación Blynk hicimos una pequeña representación con 3 Leds del nivel de basura. Seleccione Arduino 101 como su microcontrolador y como '' tipo de conexión '' BLE, ¡NO bluetooth!

Luego recibirá un correo con el "token de autenticación" que debe ingresar en el código (mencionado en el código).

¡Resultados!

¡Aquí tienes los resultados de todo el concepto finalmente funcionando! ¡hurra!

Estas son capturas de pantalla de mi teléfono mientras llenaba el cubo de basura. En la aplicación blynk alineamos tres LED uno encima del otro. Verde que varía de 0 a 25% lleno, naranja de 25 a 65% y rojo de 65 a 100%

Después de haber puesto el 10% de basura y cerrar el contenedor tenemos el LED verde que se enciende los otros dos se quedan apagados.

50% lleno ...

... y finalmente tiramos toda la basura posible, ¡y los tres LED y una sonrisa se encendieron! Felicitaciones, el modelo funciona :)

Paso 14:GPS

IMPORTANTE

En realidad, no hemos implementado este paso, ya que hubiéramos tenido que hacer al menos 20 modelos para instalarlos alrededor de los cubos de basura de la ciudad. Esto se habría vuelto demasiado caro, por lo que estamos presentando la idea, que cuando se simuló al azar nos dio la ruta más corta, ¡los resultados correctos!

Ahora es la parte que lleva mucho tiempo. Planeamos fusionar nuestro proyecto con Google Maps. Así es como:

Debe recorrer manualmente la ciudad tomando las ubicaciones GPS de cada basurero. Luego guárdelo en su Google Maps. Una vez que haya hecho eso, de la misma manera que hicimos el sistema en nuestro modelo en lugar de un LED, deberá hacer lo mismo para la cantidad de cubos de basura que hay. Digamos que hay 20.

Cuando el conductor del camión comienza su día, abre Blynk y ve todos los cubos de basura que requieren atención, luego selecciona cada cubo de basura (cada uno cuando tiene su número específico) y luego genera la ruta más corta y eficiente.

Oportunidades generalizadas

Después de haber hecho uno nosotros mismos, nos dimos cuenta de cuán ampliamente se podía usar este sistema para convertir esta tarea tan horrible y engorrosa en una realmente eficiente.

La forma en que puede afectar a la ciudad o incluso a un país a gran escala es comprensible y, con suerte, se implementará en el futuro. Pero aparte de eso, cada individuo puede beneficiarse con este concepto. ¡Una comunidad, un complejo de apartamentos o incluso una casa pueden usar esta poderosa herramienta impulsada por el Internet de las cosas para hacer su vida mucho más simple!

Paso 16:complicaciones

Dicho esto, hay algunas complicaciones que pensamos que ocurrirían si tomáramos este producto a gran escala.

Desafíos:

• Asegurarse de que el sensor de distancia ultrasónico esté colocado correctamente. Si la pila de basura aumenta en el medio, el sensor podría estar dando datos engañosos.

• Podría arrojarse líquido / agua al recipiente. El diseño debe tener componentes electrónicos a prueba de agua y software integrado.

• La disponibilidad de tema MÁS GRANDE de las redes celulares 3G / 4G. El hecho de que hiciéramos un modelo en casa evitó este problema, ya que usamos WiFi. De hecho, este es el único problema principal, aunque personalmente creo que en un par de años todos los rincones del mundo tendrán conexión a Internet

Conclusión

Este proyecto en general parece prometedor, pero definitivamente necesita pequeños ajustes como se mencionó anteriormente. Me encantaría ver sus versiones, o incluso sugerencias o ideas, déjelas en la sección de comentarios.

Espero que hayan disfrutado de este proyecto, sigamos trabajando en ideas para impactar nuestras vidas y nuestro medio ambiente. Como de costumbre, comparte y suscríbete para que no te pierdas nuestros próximos proyectos.

FELIZ HACER:)

Proyectos populares

Si te gusta lo que hacemos, echa un vistazo a algunas de nuestras subidas populares.

Debes ver el video y apreciarlo completamente MIRA el video AQUÍ.

Cubex the Sensor seguro. Míralo AQUÍ

¡Y muchos más aquí en Technovation síganos!

Código

• Aplicación Iot Garbage Monitoring

Aplicación de monitoreo de basura Iot Arduino

Esta aplicación mostrará el nivel en tiempo real de la basura con tres Leds colocados verticalmente en la aplicación Blynk. El verde representa el rango de 0 a 25%, naranja de 25 a 60% y rojo de 60 a 100%.

 #define BLYNK_PRINT Serial # include  #include  #include  // Debería obtener el Token de autenticación en la aplicación Blynk .// Vaya a Configuración del proyecto (icono de tuerca) .char auth [] ="8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d"; BLEPeripheral blePeripheral; WidgetLED verde (V1); WidgetLED naranja (V2); WidgetLED rojo (V3); Ultrasónico ultrasónico (7); int distancia =0; int thresh [3] ={20,12,4}; void setup () {Serial.begin (9600); retraso (1000); blePeripheral.setLocalName ("basura"); blePeripheral.setDeviceName ("basura"); blePeripheral.setAppearance (384); Blynk.begin (blePeripheral, auth); blePeripheral.begin (); Serial.println ("Esperando conexiones ...");} bucle vacío () {distancia =lectura de distancia ultrasónica (); Serial.print (distancia); Blynk.run (); if (distancia <=umbral [0] &&distancia> =umbral [1] &&distancia> =umbral [2]) {green.on (); Serial.println (1); } else if (distancia <=umbral [0] &&distancia <=umbral [1] &&distancia> =umbral [2]) {green.on (); naranja en (); Serial.println (2); } else if (distancia <=umbral [0] &&distancia <=umbral [1] &&distancia <=umbral [2]) {green.on (); naranja en (); rojo.en (); Serial.println (3); } else {green.off (); naranja.off (); red.off (); Serial.println (0); } retraso (100);} 

Esquemas

Conecte el escudo base v2 al Arduino 101, luego el sensor ultrasónico a la ranura o pin D6. Hicimos un diagrama sobre Fritzing, para aquellos que no están usando el Escudo. Este está hecho en Fritzing y muestra el mismo circuito aunque esta vez sin el escudo Base.

Hackear Qualcomm (Carga rápida) QC 2.0 / 3.0 con ATtiny85 Mini-ascensor Arduino controlado por Bluetooth