一、智能分類垃圾桶設計原理

戶外智能垃圾桶是幫助全國垃圾分類運營企業進行分類運營的利器。智能垃圾桶應(ying)該具有(you)人臉(lian)識別，裝滿報警(jing)，定位，稱重(zhong)，積分獎勵等多種(zhong)功能。其(qi)設計原理根據(ju)需求(qiu)定制，如有(you)害(hai)垃(la)(la)(la)圾(ji)，按照垃(la)(la)(la)圾(ji)外形設計投(tou)(tou)口(kou)，一(yi)個有(you)害(hai)垃(la)(la)(la)圾(ji)桶(tong)可(ke)有(you)多種(zhong)投(tou)(tou)口(kou)，常規智能垃(la)(la)(la)圾(ji)箱(xiang)(xiang)包含廚余垃(la)(la)(la)圾(ji)、其(qi)他垃(la)(la)(la)圾(ji)、可(ke)回(hui)收物(wu)、有(you)害(hai)垃(la)(la)(la)圾(ji)，這些垃(la)(la)(la)圾(ji)桶(tong)可(ke)以是組合(he)，也可(ke)以是整體，組合(he)式的垃(la)(la)(la)圾(ji)桶(tong)可(ke)是一(yi)組廚余其(qi)他垃(la)(la)(la)圾(ji)桶(tong)配上有(you)害(hai)垃(la)(la)(la)圾(ji)桶(tong)，可(ke)回(hui)收垃(la)(la)(la)圾(ji)箱(xiang)(xiang)組成一(yi)套垃(la)(la)(la)圾(ji)分類站模式。

二、智能分類垃圾桶設計理念

1、綠色環保

為(wei)滿足人(ren)們日(ri)益增長(chang)(chang)的環保需(xu)求(qiu)，智(zhi)能分類垃(la)圾桶(tong)在設(she)計之初就非(fei)常重視(shi)綠色(se)環保。智(zhi)能分類垃(la)圾桶(tong)主(zhu)要是(shi)依靠單片機(ji)來完成(cheng)日(ri)常操作的。如果長(chang)(chang)時間不使用，單片機(ji)還能自(zi)動關閉(bi)紅外線感應的電(dian)路電(dian)源，讓(rang)垃(la)圾桶(tong)進(jin)入休眠狀態(tai)。當有人(ren)靠近時，單片機(ji)就會立即進(jin)入工(gong)作狀態(tai)，快速聯通整個線路，有效降(jiang)低了電(dian)能資源的消耗。

2、干凈衛生

智(zhi)能(neng)分類(lei)(lei)垃(la)圾(ji)桶設計必須遵循的(de)原則就是(shi)干凈衛生，不需要(yao)用(yong)手掀(xian)起桶蓋(gai)。智(zhi)能(neng)分類(lei)(lei)垃(la)圾(ji)桶會自(zi)動(dong)感應到人(ren)的(de)靠近，當人(ren)要(yao)扔垃(la)圾(ji)時紅外線(xian)就會產生感應信(xin)號，自(zi)動(dong)開(kai)啟桶蓋(gai)。之后再自(zi)動(dong)關閉(bi)。平時整(zheng)個垃(la)圾(ji)桶會處于封閉(bi)狀態，并在桶內放置(zhi)活性炭(tan)，這樣(yang)可以最(zui)大(da)程度的(de)減少異味(wei)的(de)飄(piao)出，避免空氣污染和蠅蟲的(de)滋生，起到保護周圍(wei)環境的(de)作用(yong)。

3、反應時間短，大容量

智能分類垃圾(ji)(ji)桶(tong)的(de)反應時間也非常人性化，大約需(xu)要5秒鐘左右的(de)時間，這樣可以避免人們靠(kao)近時突然(ran)開合，對人造成驚嚇。而且智能分類垃圾(ji)(ji)桶(tong)的(de)容量(liang)(liang)相較(jiao)傳(chuan)統垃圾(ji)(ji)桶(tong)，具有容量(liang)(liang)大的(de)特(te)點，內部自(zi)帶的(de)自(zi)動壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)裝置(zhi)可以對垃圾(ji)(ji)進行壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)，從而容納更多的(de)垃圾(ji)(ji)，減少了(le)運輸前的(de)專門壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)步驟(zou)。

4、個性化設計

智(zhi)能分類垃(la)圾桶還有一(yi)個人(ren)性(xing)化的(de)設(she)計，就是個性(xing)化，可(ke)以(yi)根據使用環(huan)境、使用人(ren)群等(deng)設(she)計成(cheng)不(bu)同顏色、不(bu)同大(da)小和(he)不(bu)同形狀(zhuang)，避免(mian)千篇一(yi)律的(de)單調形式。如在寫字(zi)樓中，垃(la)圾桶就可(ke)以(yi)設(she)計成(cheng)簡單大(da)氣的(de)樣子，如果家用就可(ke)以(yi)設(she)計成(cheng)溫馨的(de)顏色和(he)形狀(zhuang)。

5、具有刷臉功能，實行積分制

智能(neng)分(fen)類(lei)垃圾(ji)(ji)桶(tong)的智能(neng)性還體現在其(qi)設置了刷(shua)臉攝像頭，人們(men)可以通過刷(shua)臉登(deng)錄并積累相應分(fen)數，類(lei)似(si)于消費(fei)積分(fen)，這(zhe)樣可以鼓勵人們(men)正確分(fen)類(lei)垃圾(ji)(ji)。

三、智能分類垃圾桶的主要功能

智能(neng)分類垃(la)圾(ji)桶(tong)(tong)具(ju)有垃(la)圾(ji)分類、檢測人體(ti)接近(jin)和遠離自動(dong)開(kai)蓋(gai)盒蓋(gai)、垃(la)圾(ji)溢(yi)滿提醒等功(gong)能(neng)。這主(zhu)要是因為垃(la)圾(ji)桶(tong)(tong)內設置了Arduino控制(zhi)板、具(ju)有逆光補償(chang)功(gong)能(neng)的廣角攝像頭(tou)、負責垃(la)圾(ji)桶(tong)(tong)蓋(gai)開(kai)合的舵機、人體(ti)接近(jin)傳感器和垃(la)圾(ji)桶(tong)(tong)超聲波傳感器。

1、圖像識別功能

智(zhi)能(neng)分(fen)類(lei)垃(la)圾(ji)(ji)桶(tong)的(de)(de)(de)圖像識別功能(neng)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)在其(qi)內部設置Arduino控制(zhi)板，將垃(la)圾(ji)(ji)圖片快(kuai)速(su)傳(chuan)輸到(dao)服務器(qi)，服務器(qi)借助安(an)裝的(de)(de)(de)卷(juan)(juan)(juan)積(ji)神經(jing)網絡對垃(la)圾(ji)(ji)圖片展(zhan)開分(fen)析，提高各種(zhong)垃(la)圾(ji)(ji)分(fen)類(lei)效率。卷(juan)(juan)(juan)積(ji)神經(jing)網絡包括輸入層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、卷(juan)(juan)(juan)積(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和全(quan)連接層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，各個(ge)功能(neng)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間相互聯系，相互配(pei)合。輸入層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)主(zhu)(zhu)要(yao)負(fu)責前期的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)處(chu)理；卷(juan)(juan)(juan)積(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)負(fu)責提出不同種(zhong)類(lei)垃(la)圾(ji)(ji)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)特征(zheng)(zheng)；池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)在卷(juan)(juan)(juan)積(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)中(zhong)間位置或(huo)者后面，負(fu)責將卷(juan)(juan)(juan)積(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng)數(shu)(shu)據(ju)輸出，保證(zheng)不同種(zhong)類(lei)垃(la)圾(ji)(ji)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)特征(zheng)(zheng)，減少不必要(yao)的(de)(de)(de)運算步驟；全(quan)連接層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)包含很(hen)多(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構，每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)都具有大量的(de)(de)(de)神經(jing)元，而且神經(jing)元之(zhi)間具有特定的(de)(de)(de)連接，能(neng)夠對池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)傳(chuan)來的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)加以處(chu)理，并將處(chu)理將結果再傳(chuan)輸到(dao)Arduino控制(zhi)板，起到(dao)垃(la)圾(ji)(ji)識別的(de)(de)(de)效果。

2、自動開、合蓋功能

當有人靠近(jin)時，智能(neng)分(fen)類垃(la)圾(ji)桶(tong)就會通(tong)過人體(ti)接(jie)近(jin)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)和(he)負責(ze)垃(la)圾(ji)桶(tong)蓋開合的舵機實(shi)現自動開盒蓋。人體(ti)接(jie)近(jin)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)不同于接(jie)觸性探測的傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)，可(ke)(ke)以(yi)實(shi)現非接(jie)觸性探測，自動檢測到垃(la)圾(ji)桶(tong)與人體(ti)的距離，并(bing)以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)為圓心，沿著傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)指向方向以(yi)50cm左(zuo)右的半(ban)(ban)徑范(fan)圍呈扇(shan)形(xing)輻射開，半(ban)(ban)徑大小(xiao)(xiao)可(ke)(ke)以(yi)人為調(diao)整。應(ying)用在智能(neng)分(fen)類垃(la)圾(ji)桶(tong)中的傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以(yi)在多種環境(jing)中工作，靈敏度(du)和(he)精確(que)度(du)高，受外部環境(jing)影響較小(xiao)(xiao)。

3、垃圾滿溢提醒功能

垃圾溢(yi)滿提醒(xing)功能主要借助桶內(nei)的超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器來發揮作用。垃圾桶內(nei)的超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器的檢測距離最遠可以(yi)達到3.5m，可以(yi)精確到cm，受(shou)溫度影響很(hen)小。超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器可以(yi)精確對桶內(nei)的存儲(chu)空(kong)間實行(xing)動態監(jian)測。超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)(chuan)感(gan)器是(shi)由內(nei)部的運行(xing)控制(zhi)模(mo)式(shi)和外(wai)部的數據分析模(mo)式(shi)共同工(gong)作，借助模(mo)擬輸(shu)(shu)出、脈寬(kuan)模(mo)擬輸(shu)(shu)出、rs232輸(shu)(shu)出等數據輸(shu)(shu)出形式(shi)完成溢(yi)滿提醒(xing)工(gong)作，精準(zhun)分析桶內(nei)垃圾情況。

針對復雜的社會環境問題，具有垃圾分類、檢測人體接近和遠離自動開蓋盒蓋、垃圾溢滿提醒等功能的智能分類垃圾桶，可以最大程度的解決人類垃圾(ji)分類的煩惱和社(she)會(hui)環(huan)境問題，推動社(she)會(hui)進步(bu)，值得全社(she)會(hui)的高度重視。