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【垃圾桶】智能垃圾桶是人类行为与文明进化的结果

物联价值 2019-01-15 17:49:57

本文转自全球物联网观察


垃圾的处理是一个复杂的工作,为了解决传统垃圾桶存在的不足,实现垃圾处理的高效化、便捷化、低成本化,智能垃圾桶应势而生。随着世界经济的逐渐变迁,人们的环保意识逐渐增强,同时人们对于整洁的生存环境和对高质量成活品质的不断渴求,现今的垃圾桶,更是融环保与科技于一体。垃圾桶的智能化发展与世界文明发展密切相关。


一、垃圾桶的发展史


最早的垃圾桶仅仅被人们作为一个能装纳垃圾的容器。随后,人们开始追求更加美观、运用更加便捷,对传统垃圾桶进行了简单的加工,逐渐出现了三种升级版本。


翻盖型:这类垃圾桶起到了遮盖垃圾、阻隔臭味的作用,能在一定程度上美化城市。

踩脚型:进行了人工技术改造,着重解决垃圾的投入和倒出节省体力,带来便捷。

可翻转型:解决垃圾的投入和倒出过程,节省体力。



九十年代初期简单分类垃圾桶的出现,让人们开始意识到了环保的重要性。这种垃圾桶由传统的一桶一体变化为多桶一体,可回收垃圾箱的设置为有回收价值的垃圾提供了循环利用的机会,提高了资源利用率,减少了对环境的污染。


2000年后,随着人口增多,生活水平提高,垃圾桶的作用越来越大。太阳能垃圾桶出现了。最早的太阳能垃圾桶在2006年出现在纽约街头,太阳能垃圾桶主要是利用太阳能发电,通过光学元件将太阳能转化为电能,供给给系统驱动,并把多余的电量储存到储蓄电池中。此外,这种垃圾桶还有夜间照明功能,可以贴放广告或宣传,为城市形象加分。太阳能的利用为智能垃圾桶其他功能的延展奠定了基础,相比于传统形式更环保、更节能。



二十一世纪的感应性垃圾桶。出现了红外线、声控、重量等感应功能,以此改善问题。红外线感应功能能够在人的手或物体接近垃圾桶口约15cm时,垃圾桶自动开盖,等垃圾投入完毕,垃圾桶桶盖又自动关闭。这种智能垃圾桶解决了用手直接接触垃圾桶盖和脚踩后才能扔垃圾的困扰。然而这种垃圾桶功能比较单一,而且开关盖这功能机械耗损程度较高,有很大的改进空间。


美国匹兹堡创业公司CleanRobotics研制了一款名为Transhbot的全自动分类垃圾桶。Trashbot操纵摄像头、传感器、金属探测器和马达,把垃圾放在精确的位置。Trashbot通过传感器检测到正要接近的人,然后自动打开盖子,负载传感器可以感知扔进到箱子内的物体,金属探测器和机器视觉系统将会分析这个物体是属于可回收还是可掩埋,当其做好决定后,一个简单的活动门系统和倾斜电机将把废弃物放到正确的垃圾箱内。


垃圾桶智能化的发展逐步迈向自动化。


二、智能垃圾桶需要多智能?


由上所述,公用式垃圾桶的智能化经理了从便捷多功能话、环保节能智能化、自动化、效益化和收益化的发展,但离全自动和全能性还有一定距离。现代化的智能型垃圾桶已经能够按照一开始设定的分类方式实现自动分类,便捷、卫生、密封性好。但是,现代化的智能型垃圾桶在对垃圾本身处理这方面,存在着极大的漏洞。同时,一个“完美”的智能垃圾桶成本必然是极高的,但作为公物,必然面临一个安全问题。如何保证成本高昂的智能垃圾桶的“人身安全”也将成为智能垃圾桶改进中不可忽视的一点。


1、太阳能

在垃圾箱顶部安装太阳能板,通过太阳能为垃圾箱提供电源,以维护垃圾箱各个功能24小时的正常运行,环保节能,也不用担心意外断电的问题。
 

2、自动压缩

当垃圾箱快要满的时候,压缩机会产生感应,并在1分钟内将垃圾箱内的垃圾压缩至物品的极限,以扩大垃圾箱的存储空间。
 

3、光感检测满仓提醒

垃圾箱侧面安装光感检测器,自动感应垃圾的满溢度。垃圾快满时,垃圾箱会自动联网发送垃圾已满的信息至垃圾处理中心,垃圾处理中心收到信息后会根据垃圾箱的联网定位及时处理。
 

4、WIFI共享

提供WIFI信号和USB接口手机充电,虽然流量费用不断降低,5G时代也即将到来,但是垃圾桶作为城市中分布最广的公务,作为无线网络基站仍然是其发展趋势,不仅方便了人们的生活,也降低了上网成本,其中的社会和经济效益显而易见。每个垃圾箱如同热点共享,能提供免费WIFI热点,可满足多人同时使用。

5、联网管理

在电源充足的情况下,垃圾箱的各个部件出现异常不能够正常运行,联网管理功能会及时将出现的信息反馈给管理中心,能够有效及时的了解垃圾箱的实时情况。
 

6、指纹识别

为鼓励市民积极参与垃圾的正确投放,垃圾箱新出指纹识别功能,采取积分奖励制,每次扔垃圾时输入自己的指纹,每扔一次会有相应的积分呢机制,当积分到达一定的数额,可到便民服务中心领取相应的奖励。
 

7、杀菌灭蝇

高温时,垃圾腐烂速度快,细菌繁殖迅速,容易招引蚊蝇。为解决这一问题,垃圾箱新增杀菌灭蝇的功能,在放置垃圾的源头迅速准确的处理。


8、城市管理

实时监测人流量,为城市交通规划提供数据。实时监测温度或者是怪异的移动(有人偷垃圾桶么?)


9、配置LED灯

减少安装路灯的费用,同时可以为城市夜景添彩。


10、配置LCD显示屏

LCD显示屏作为商业广告的载体,其中取得的效益是长期性的,这可以作为智能垃圾桶成本回收的一个途径,具有良好的经济效益。当然,LCD显示屏也可以为大众服务,可以滚动播出热点新闻,天气预报,股市行情,公益广告等有益大众的信息。配置LCD显示屏是智能垃圾桶发展的必然趋势。



相关厂商介绍


1

CleanRobotics
Cleanrobotics Inc.
美国 官网:www.cleanrobotics.com/


来自美国的公司 CleanRobotics 潜心开发的产品 Trashbot 正是为了更方便地实现垃圾分类。


正在组装的 Trashbot 原型机


目前 Transhbot 原型机功能还相对比较简单,能够区分可回收垃圾以及填埋处理垃圾。当检测到人靠近时,垃圾桶的入口会自动打开。垃圾投入后,通过传感器如金属探测器等,将垃圾分类投放。



以这样的机器人自动分类垃圾桶,能走出垃圾分类的第一步,而且机器人的更新迭代会十分迅速,各类传感器的增加也将极大地丰富 Trashbot 的功能。不过,目前 Trashbot 的价格不菲,报价达到了 5000 美元,这会成为许多地方引进此类垃圾桶的巨大障碍。


2

Enevo
芬兰 官网:https://enevo.com/


芬兰Enevo成立于2010年。Enevo 利用物联网技术解决了该问题,通过在垃圾桶上部署传感器,可以实时监控垃圾桶是否被塞满,同时根据数据分析,计算出回收垃圾的最佳时间和路线,为垃圾处理公司和市政管理部门节省了大量人力和物力资源。


2017年6月 Enevo 宣布获得了一笔 1200 万美元的 C 轮融资,领投方为 Lifeline Ventures,参投方包括日本投资公司 Mistletoe、Earlybird Venture Capital、Ginko Ventures、First Fellow Partners。截至目前,该公司的融资总金额达到了 3875 万美元。


Enevo是芬兰一家专注于垃圾管理和回收的创业公司。是一家软硬结合的科技公司。他们的第一款产品Enevo ONe Collect旨在智能优化垃圾管理和回收过程中的物流。简单地说,Enevo ONe Collect所做的事就是让垃圾桶智能化。


当环卫工人将Enevo ONe Collect安装好后,设备内置的传感器会检测桶内垃圾高度——当桶内垃圾大于一定高度时,它就会提醒工作人员“满了”;若低于一定高度,那就是“没满”。然后工作人员通过电脑或手机上的web工具还能实时查看到管辖区域内所有垃圾桶的状态,所以当他一早开着清洁车从环卫所出发时,系统就能帮他规划好回收垃圾的最优路径。


此外,Enevo ONe Collect还能实时监控垃圾桶内的异常——比如温度过高或者是怪异的移动(有人偷垃圾桶么?)。


根据Enevo的数据统计,通过减少不必要的垃圾回收造成的车辆燃油和人工费用,这一系统大约能帮助环卫机构减少20%-40%的运营成本,同时也保证了城市环境的卫生。


Enevo的这一设计实际上表明了此类的数据收集能有效提高传统行业的运营效率,同类系统必然也能在其他行业找到用武之地。


3

BigBelly
BigBelly Solar
美国 官网:http://bigbelly.com/


美国BigBelly Solar公司便发明了一种智能垃圾桶,不但让垃圾桶也智能化,更是在体积不变的情况下将垃圾桶的容量提升了5倍!



这个名为BigBelly 的垃圾桶集太阳能、物联网、高效压缩机为一体,通过垃圾桶顶部为垃圾桶提供电源,垃圾快倒满时,压缩机会在40秒内将垃圾的体积压缩至原来的五分之一,等到垃圾箱快满时又会自动联网发送垃圾桶已满及地理位置等信息至垃圾处理中心。然后处理中心的系统会根据各个垃圾桶发回的数据进行分析然后规划处最佳的回收路线和时间,再派出车辆将垃圾清理走。



垃圾桶上的太阳能电池板,室内的话可以插上直流电源进行供电,室外则可以用太阳能电池提供电源,最大输出功率达到了30W。



BigBelly还有各种涂装各种颜色,铺主脑洞一开,要是在这垃圾桶上装个显示屏,是不是就变成了可视窗口?人流量那么大,卖广告的话肯定也是无比的挣钱。





这样一个智能垃圾桶的价格在8000美元左右,真心不便宜。但美国加州大学圣地亚哥分校使用这种智能垃圾桶之后大量降低垃圾回收频率,从而可以减少大量的垃圾回收车和工作人员及维护成本,可以让整体成本降低85%左右,并且一个垃圾桶还将由此减少52吨二氧化碳的排放。并且是封闭式垃圾桶,所以什么苍蝇蚊子,猫狗乱翻的情况也消失了,垃圾桶的臭味也没了。环境瞬间就变好了。还是非常超值的。因此,目前西雅图大学、Brown大学也在开始引入这种垃圾桶。



4

TetraBIN
澳大利亚 官网:http://bigbelly.com/


悉尼大学留学生白林松、萨姆·约翰逊(Sam Johnson)最近给给悉尼街头的垃圾桶覆盖 900 个 LED 灯泡,让扔垃圾变成俄罗斯方块游戏,不光吸引人的目光,也让人自愿完成扔垃圾的动作。



实际上,除了为垃圾桶安装 LED 灯泡外,他们还为垃圾桶加装了传感器,能够检测到有东西从桶口扔下来,此时他们就会把扔进来的垃圾虚拟成俄罗斯方块中的“方块”往下掉。


和我们小时候玩过的俄罗斯方块一样,如果方块堆在底部正好填满了所有的空隙,那么那部分的方块就会全部“消灭”。


面对悉尼先锋报的访问时,白林松说,帮垃圾桶设计一个反馈系统,有助于改善环境,当人们扔垃圾进去的时候,反馈系统能够告诉他们自己对环境的贡献有多大。

除此之外,很显然白林松利用“游戏化”的方式来改善扔垃圾的体验——或者说,让人自愿、自觉地把垃圾扔进垃圾桶里。


他们设计的垃圾桶叫TetraBin,目前获得了 2014 悉尼设计奖。




这个高科技垃圾桶摆放在街道上,还可以预测天气、站点提醒、公交列车时间等等,可以说是个多功能便民设施,希望可以大力发展,让大家保护环境的意识从科技开始!


5

Uze

法国 官网:http://www.uze.com/


法国的垃圾回收率是欧洲国家中最低的,也正是因为这样一直受到各种批评。终于,他们国家一个创业公司Uzer忍受不了,研发了一款名为Eugene的智能垃圾箱。


Eugene比较适合家用,说它智能,是因为它的顶部配备了一个条形码扫描仪,只要把需要丢弃的垃圾上的条形码放在扫描仪上扫一扫,就能识别出垃圾是何种产品。


如当你需要丢弃使用过的塑料饭盒时,只要将饭盒上的条形码在扫描仪上扫一下,它会以语音的方式提示你塑料饭盒该放进循环使用箱。而如果是一些不可回收材料则会提醒你应该放入废弃物收集箱。



该公司还开发了相应的APP,它能追踪你所扔的物体,并将使用频率高的物品自动添加到你的购物清单上,提醒你该物品没有了,你该逛超市补货了。



该公司的CEO克莱门卡斯特泰利认为,该功能可以通过商家折扣来激励用户主动进行垃圾分类回收,对垃圾回收率高的用户提供打折促销优惠。


总结


垃圾桶是人类生活中不可或缺的必需品,我们几乎每天都能看到的。在当今的居家用品、酒店用品市场甚至在大街小巷都是必不可少的。随着人们环保意识和审美水平的普遍提高,垃圾桶的种类和数量也在不断翻新和增加,人们更加注重它的美观和实用性,而产品也向着“小巧”和“智能化”方向发展。智能垃圾桶上市以来,就获得消费者的欢迎,因市场需求大,投资小,也备受中小投资者的青睐。


我们注意到公用式垃圾桶对于垃圾分类的作用并不是很有效,许多人的垃圾分类意识不强,在投放垃圾时根本不会注意可回收和不可回收标志。我们希望通过分析了解我国的垃圾分类现状、环境保护及人们对于垃圾分类的意识,同时借鉴国外在智能化垃圾桶上的研究成果,找寻出新的思维和方法技术,利用高科技完成对垃圾的直接分类,增加垃圾的回收利用率。降低对垃圾分类的人工成本,同时增强人们在垃圾分类上的意识。在未来垃圾桶的不断发展下,垃圾桶的功能会越来越齐全。


在成本可控的条件下,智能化垃圾桶的普及之路注定是任重而道远的,而且分类依据是人为提前输入系统的。不可否认,系统的承受能力是有一定限制的,因此如果做到成本最低化和更加完善系统,也是当年亟待解决的问题。




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