智慧城市LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊WiFi智能垃圾桶的應(yīng)用，在智慧城市理念推進(jìn)過程中，傳統(tǒng)垃圾桶已經(jīng)無法滿足城市公共場場合的需要。為了滿足當(dāng)代人們對物質(zhì)生活的需求，對普通垃圾桶進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)就變得非常有必要了。在WiFi環(huán)境下，智能垃圾桶可以運(yùn)用智能監(jiān)管系統(tǒng)獲取到垃圾桶的狀態(tài)信息，測量智能垃圾桶溫度，針對垃圾發(fā)臭、垃圾積累過多等異常狀態(tài)進(jìn)行分析，并將其通過APP及時(shí)反饋給垃圾桶管理人員，從而有效地提升城市垃圾回收效率以及城市衛(wèi)生管理水平。

信息化背景下，社會(huì)領(lǐng)域中的各項(xiàng)需求呈現(xiàn)科技化特征，對此信息化技術(shù)做出智能化的響應(yīng)，是開展智慧城市建設(shè)的必然要求。城市環(huán)衛(wèi)工作作為我國智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容，人口增長給城鎮(zhèn)生活環(huán)境帶了非常大的壓力。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，直至2019年為止，全國337個(gè)一至五線城市生活垃圾生產(chǎn)量高達(dá)3.43億噸，預(yù)計(jì)2021年中國城市垃圾生產(chǎn)量將達(dá)到3.6億噸。當(dāng)大量的城市垃圾無法得到及時(shí)的處理時(shí)，容易滋生各種各類細(xì)菌，并且產(chǎn)生各類有害氣體，危害人體健康，甚至嚴(yán)重影響市容。

1、LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊WiFi環(huán)境下智能垃圾桶的用途分析

智能垃圾桶是現(xiàn)代城市化建設(shè)的基本方向，運(yùn)用信息感知、智能監(jiān)管、精準(zhǔn)管理等功能，促使智能垃圾桶的清潔服務(wù)更具備針對性，城市垃圾處理方式也會(huì)更為科學(xué)化，這也是智慧城市建設(shè)的基本特征。無線通信技術(shù)的普及，不斷拓展互聯(lián)網(wǎng)的社會(huì)發(fā)展深度，運(yùn)用自帶的無線WiFi配件，通過移動(dòng)設(shè)備中配套的APP軟件就可掌握到智能垃圾桶的實(shí)際情況，便于對智能垃圾桶的實(shí)時(shí)管理。

2、LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊WiFi環(huán)境下智能垃圾桶的設(shè)計(jì)思路

2.1智能垃圾桶功能設(shè)計(jì)能源消費(fèi)的環(huán)境問題以及當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)供需矛盾日漸突出，我們需不斷調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，實(shí)施節(jié)約措施。運(yùn)用太陽能充電續(xù)航技術(shù)，為了避免大量能源被耗費(fèi)，智能垃圾桶配合相關(guān)調(diào)控裝置進(jìn)行充電、放電，不依靠外界電源，只需依靠太陽能進(jìn)行供電和能源儲(chǔ)備，這樣也能夠便于智能垃圾桶能夠在長期未進(jìn)行充電的狀態(tài)下，仍然能夠進(jìn)行持續(xù)性的自給供電，突顯出智能垃圾桶節(jié)能使用性能，也能夠有效地完善智能垃圾桶充電設(shè)計(jì)。

2.2智能垃圾桶系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.2.1主控模板主控模板可以將檢測到的信號傳送給單片機(jī)，信號在經(jīng)過處理后，再由單片機(jī)發(fā)送出去。傳感器模塊能夠?qū)⑿盘柧珳?zhǔn)的傳送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，用來執(zhí)行移動(dòng)以及智能垃圾桶開關(guān)蓋。主控模板中，檢測以及報(bào)警這兩個(gè)模塊主要是通過接受測距信號以及溫度濃度信號的。除此之外，電源模塊則是用來給智能垃圾桶的單片機(jī)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行充電。

2.2.2LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊智能垃圾桶內(nèi)相應(yīng)的模塊通過WiFi傳輸相應(yīng)的指令，系統(tǒng)硬件則是運(yùn)用WiFi連接以及MUC交互來控制智能垃圾桶的動(dòng)作。智能垃圾桶在WiFi環(huán)境下向系統(tǒng)發(fā)送動(dòng)作指令，MUC在接收到指令后通過電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)智能垃圾桶做出相應(yīng)的動(dòng)作，后在由內(nèi)部定位模塊確定終所要達(dá)到的位置，當(dāng)垃圾桶到達(dá)了指定位置之后，可以通過人工開關(guān)以及自動(dòng)開關(guān)的方式來控制垃圾桶桶蓋，甚至可以安裝靜止感應(yīng)器，通過感應(yīng)人的距離來控制垃圾桶的開蓋、關(guān)蓋。

2.2.3電源模塊智能垃圾桶的電源模塊大多由3.3v電源模塊以及電源降壓模塊組合而成，這樣能夠有效地避免由于電池電量不足所帶來的問題。智能垃圾桶的電源降壓模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，構(gòu)件分為以下幾種：變壓器（T）、保險(xiǎn)絲（FS）、整流橋（VQ）、電容C1、C3、C5，接地電容C2、C4、電阻R1、電阻R6、滑動(dòng)變阻器RW、發(fā)光二極管VL1、二極管VD2、穩(wěn)壓芯片IC317。
2.2.4傳感器模塊智能垃圾桶傳感模塊包含了人體紅外感應(yīng)模塊以及溫度傳感器這兩個(gè)部分。人體紅外模塊主要用于垃圾桶達(dá)到指定地點(diǎn)后，根據(jù)感應(yīng)人的位置將信號傳輸至控制中心處理器中，執(zhí)行開蓋以及關(guān)蓋的指令，后在回到原位。溫度傳感器則是指智能垃圾桶能夠感應(yīng)到桶內(nèi)溫度的異常變化，例如說并未熄滅的煙頭等，在感應(yīng)到異常信號后傳輸至主控模塊當(dāng)中通過相應(yīng)警報(bào)提醒人們及時(shí)進(jìn)行處理，有效地避免不良危害發(fā)生。

2.3LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊智能垃圾桶系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.3.1垃圾桶軟件設(shè)計(jì)智能垃圾桶系統(tǒng)軟件涉及被分為感知層、數(shù)據(jù)層以及應(yīng)用層這三個(gè)方面。從感知層面來說，智能垃圾桶內(nèi)置了人體紅外傳感器、氣味傳感器以及溫度傳感器等，能夠感應(yīng)到人體，以及桶內(nèi)的溫度，計(jì)量出桶內(nèi)剩余的容量，判斷桶內(nèi)垃圾的氣味等，為智能垃圾桶監(jiān)管系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源。除此之外，智能垃圾桶內(nèi)還包括紫外線殺菌燈以及GSM通信模塊，識別智能垃圾桶內(nèi)垃圾的數(shù)量，采集桶內(nèi)溫度，自動(dòng)感應(yīng)人體靠近執(zhí)行開蓋關(guān)蓋指令，將智能垃圾桶內(nèi)的異常數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給移動(dòng)端軟件。美國匹茲堡創(chuàng)業(yè)公司研發(fā)了一款名為Transhbot的全自動(dòng)分類垃圾桶，Trashbot通過傳感器檢測到正要接近的人，然后自動(dòng)打開蓋子，智能垃圾桶的負(fù)載傳感器可以感知扔進(jìn)到箱子內(nèi)的物體，金屬探測器和機(jī)器視覺系統(tǒng)將會(huì)分析這個(gè)物體是屬于可回收還是可掩埋，當(dāng)其做好決定后，一個(gè)簡單的活動(dòng)門系統(tǒng)和傾斜電機(jī)將把廢棄物放到正確的垃圾箱內(nèi)。從數(shù)據(jù)層面來說，市政部門可以運(yùn)用云數(shù)據(jù)保存城市垃圾桶的地理位置信息，明確劃分環(huán)衛(wèi)管理部門和環(huán)衛(wèi)工人的負(fù)責(zé)區(qū)域。運(yùn)用運(yùn)輸局實(shí)時(shí)監(jiān)測智能垃圾桶的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，智能垃圾桶會(huì)立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，負(fù)責(zé)該片地區(qū)的環(huán)衛(wèi)工人也能夠通過移動(dòng)端軟件，獲取到智能垃圾桶的數(shù)據(jù)信息以及地理位置，便于環(huán)衛(wèi)工人能夠及時(shí)處理突發(fā)事件。云數(shù)據(jù)能夠通過智能垃圾桶的歷史數(shù)據(jù)信息，為城市環(huán)衛(wèi)管理部門環(huán)衛(wèi)工作的考核管理工作提供依據(jù)?，F(xiàn)代智能垃圾桶系統(tǒng)運(yùn)用LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對垃圾箱進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，垃圾箱管理站也可以直接掌握到轄區(qū)垃圾桶的飽和程度，從而優(yōu)化垃圾車運(yùn)行路線，有效地提升垃圾車的運(yùn)輸和效率，也便于垃圾箱管理站人員安排清理人員進(jìn)行清理服務(wù)，將運(yùn)營成本降低了20%～40%，實(shí)現(xiàn)市政資源配置的優(yōu)化以及市政的管理。從應(yīng)用層面來說，市政部門運(yùn)用云數(shù)據(jù)中心對智能垃圾桶的緊急狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，對環(huán)衛(wèi)工人以及區(qū)域相關(guān)負(fù)責(zé)人員提出有益的工作參考意見。環(huán)衛(wèi)工人能夠在APP中觀察垃圾桶的異常狀態(tài)信息，并通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，也能夠幫助環(huán)衛(wèi)工人劃分佳的垃圾回收時(shí)間段，從而有效地提升環(huán)衛(wèi)工人垃圾回收工作效率。運(yùn)用智能垃圾桶能夠讓城市環(huán)衛(wèi)管理部門對分散在不同地點(diǎn)的終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管，實(shí)時(shí)掌握終端運(yùn)行狀況和在線網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、設(shè)備故障、流量使用情況，降低運(yùn)營成本。城市環(huán)衛(wèi)管理部門能夠運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)管理端匯總環(huán)衛(wèi)工人的工作績效，不斷優(yōu)化智能垃圾桶的表述，并對垃圾站的設(shè)立提供相應(yīng)的參考建議。

2.3.2移動(dòng)端軟件設(shè)計(jì)移動(dòng)端軟件設(shè)計(jì)能夠幫助環(huán)衛(wèi)工人實(shí)時(shí)查看智能垃圾桶的狀態(tài)，在智能垃圾桶發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)運(yùn)用APP進(jìn)行通知，便于遠(yuǎn)程操控垃圾桶，實(shí)時(shí)監(jiān)控智能垃圾桶的狀態(tài)，有效地避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生?；贚R-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊WiFi環(huán)境下，運(yùn)用手機(jī)建立socket連接，從APP內(nèi)發(fā)送控制垃圾桶的指令，在WiFi連接狀態(tài)下對智能垃圾桶的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測，控制智能垃圾桶作出相應(yīng)的指令。

基于WiFi信息傳輸環(huán)境下智能垃圾桶的設(shè)計(jì)，市政部門需結(jié)合當(dāng)下智慧城市建設(shè)需求，在LR-WiFi遠(yuǎn)距離WiFi模塊環(huán)境下結(jié)合云計(jì)算等技術(shù)，利用人體紅外傳感器以及氣味傳感器等檢測垃圾桶的異常狀態(tài)，并及時(shí)通過APP反饋給環(huán)衛(wèi)工人進(jìn)行處理，同時(shí)還要分析智能垃圾桶的歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，并給予相應(yīng)的建議，促使環(huán)衛(wèi)管理部門及時(shí)針對環(huán)衛(wèi)工人的業(yè)績考核機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化，也為城市垃圾站點(diǎn)部署提供佳的參考。