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。智能垃圾桶應該具有人臉識別，裝滿報警，定(ding)位(wei)，稱重，積分(fen)獎勵等多種(zhong)功能。其設計原(yuan)理根據(ju)需求定(ding)制(zhi)，如有害垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)，按照(zhao)垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)外形設計投口，一(yi)個(ge)有害垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)桶(tong)(tong)可(ke)有多種(zhong)投口，常(chang)規智能垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)箱(xiang)包含廚(chu)余垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)、其他垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)、可(ke)回(hui)收(shou)物(wu)、有害垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)，這些垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)桶(tong)(tong)可(ke)以是(shi)組合(he)，也可(ke)以是(shi)整體(ti)，組合(he)式的垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)桶(tong)(tong)可(ke)是(shi)一(yi)組廚(chu)余其他垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)桶(tong)(tong)配上(shang)有害垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)桶(tong)(tong)，可(ke)回(hui)收(shou)垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)箱(xiang)組成一(yi)套垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)分(fen)類站模(mo)式。

二、智能分類垃圾桶設計理念

1、綠色環保

為(wei)滿(man)足人(ren)們(men)日益增長的環保需(xu)求(qiu)，智能(neng)分類(lei)垃圾桶在(zai)設計(ji)之初就非常重視綠色環保。智能(neng)分類(lei)垃圾桶主(zhu)要是依靠(kao)單(dan)片機來完(wan)成日常操作(zuo)的。如果長時(shi)間不使(shi)用(yong)，單(dan)片機還能(neng)自(zi)動關(guan)閉紅外(wai)線感應的電(dian)路電(dian)源(yuan)，讓垃圾桶進(jin)入休(xiu)眠狀(zhuang)態。當(dang)有(you)人(ren)靠(kao)近時(shi)，單(dan)片機就會立即進(jin)入工作(zuo)狀(zhuang)態，快速聯通整個線路，有(you)效降低了(le)電(dian)能(neng)資源(yuan)的消(xiao)耗。

2、干凈衛生

智能分(fen)類垃(la)圾桶設計必(bi)須遵循的原則(ze)就是干凈衛(wei)生(sheng)，不需(xu)要(yao)用(yong)手掀起桶蓋(gai)(gai)。智能分(fen)類垃(la)圾桶會(hui)自(zi)動(dong)感應到人(ren)的靠近，當人(ren)要(yao)扔垃(la)圾時(shi)紅外線就會(hui)產生(sheng)感應信號，自(zi)動(dong)開啟桶蓋(gai)(gai)。之后再(zai)自(zi)動(dong)關閉(bi)。平(ping)時(shi)整個(ge)垃(la)圾桶會(hui)處于封閉(bi)狀態，并在桶內放置活性炭，這樣(yang)可以最(zui)大程度(du)的減少異味(wei)的飄(piao)出，避免空(kong)氣污染和蠅蟲(chong)的滋生(sheng)，起到保護周圍環境(jing)的作用(yong)。

3、反應時間短，大容量

智(zhi)能(neng)分類垃圾(ji)(ji)桶的(de)(de)反應(ying)時間也非常人性化，大(da)約需要(yao)5秒鐘左右的(de)(de)時間，這樣(yang)可(ke)以避免人們靠近時突然開合，對(dui)人造成(cheng)驚嚇。而(er)且智(zhi)能(neng)分類垃圾(ji)(ji)桶的(de)(de)容(rong)量相較(jiao)傳(chuan)統垃圾(ji)(ji)桶，具(ju)有容(rong)量大(da)的(de)(de)特(te)點，內部自(zi)帶的(de)(de)自(zi)動(dong)壓縮(suo)裝置可(ke)以對(dui)垃圾(ji)(ji)進(jin)行壓縮(suo)，從而(er)容(rong)納(na)更多的(de)(de)垃圾(ji)(ji)，減少了(le)運(yun)輸前的(de)(de)專門壓縮(suo)步驟。

4、個性化設計

智能(neng)分類(lei)垃圾(ji)桶還有一(yi)個(ge)人性(xing)化的(de)設(she)計(ji)，就是個(ge)性(xing)化，可以根(gen)據使用環境、使用人群等(deng)設(she)計(ji)成不(bu)同顏色(se)、不(bu)同大(da)小和不(bu)同形狀(zhuang)，避(bi)免千篇一(yi)律的(de)單(dan)調(diao)形式。如在寫字(zi)樓中(zhong)，垃圾(ji)桶就可以設(she)計(ji)成簡單(dan)大(da)氣(qi)的(de)樣(yang)子，如果家用就可以設(she)計(ji)成溫馨的(de)顏色(se)和形狀(zhuang)。

5、具有刷臉功能，實行積分制

智(zhi)能(neng)分類垃圾(ji)桶的(de)智(zhi)能(neng)性還(huan)體現在其設(she)置(zhi)了刷臉攝像頭，人們可以通過刷臉登錄并積累相(xiang)應分數，類似(si)于消(xiao)費積分，這樣(yang)可以鼓(gu)勵人們正(zheng)確分類垃圾(ji)。

三、智能分類垃圾桶的主要功能

智能(neng)(neng)分類垃(la)(la)圾(ji)桶具有垃(la)(la)圾(ji)分類、檢(jian)測(ce)人體接(jie)近和(he)遠離(li)自(zi)動(dong)開(kai)蓋(gai)盒(he)蓋(gai)、垃(la)(la)圾(ji)溢滿(man)提醒等功(gong)能(neng)(neng)。這主(zhu)要是因為垃(la)(la)圾(ji)桶內設置了Arduino控(kong)制板、具有逆光補償功(gong)能(neng)(neng)的廣角(jiao)攝像頭、負(fu)責垃(la)(la)圾(ji)桶蓋(gai)開(kai)合的舵機、人體接(jie)近傳感器(qi)和(he)垃(la)(la)圾(ji)桶超聲(sheng)波傳感器(qi)。

1、圖像識別功能

智(zhi)能(neng)(neng)分類(lei)垃圾桶的(de)(de)(de)圖(tu)像識(shi)別功能(neng)(neng)主(zhu)要是在(zai)其內部設置Arduino控(kong)制板(ban)，將(jiang)垃圾圖(tu)片(pian)快速傳輸(shu)到服務器，服務器借助安裝(zhuang)的(de)(de)(de)卷積神經(jing)網絡(luo)(luo)對(dui)垃圾圖(tu)片(pian)展開分析，提高各種垃圾分類(lei)效率。卷積神經(jing)網絡(luo)(luo)包括輸(shu)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、卷積層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和全(quan)連接層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，各個功能(neng)(neng)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間(jian)相(xiang)互聯(lian)系，相(xiang)互配合(he)。輸(shu)入(ru)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)主(zhu)要負(fu)責(ze)前期(qi)的(de)(de)(de)數據(ju)處(chu)理；卷積層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)負(fu)責(ze)提出(chu)不同種類(lei)垃圾的(de)(de)(de)主(zhu)要特(te)征；池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)在(zai)卷積層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)位置或(huo)者后(hou)面，負(fu)責(ze)將(jiang)卷積層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)特(te)征數據(ju)輸(shu)出(chu)，保證不同種類(lei)垃圾的(de)(de)(de)主(zhu)要特(te)征，減少(shao)不必要的(de)(de)(de)運算步驟；全(quan)連接層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)包含很多層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構(gou)，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)元之間(jian)具有特(te)定的(de)(de)(de)連接，能(neng)(neng)夠對(dui)池化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)傳來的(de)(de)(de)數據(ju)加以處(chu)理，并將(jiang)處(chu)理將(jiang)結果再傳輸(shu)到Arduino控(kong)制板(ban)，起(qi)到垃圾識(shi)別的(de)(de)(de)效果。

2、自動開、合蓋功能

當有(you)人(ren)靠(kao)近時，智(zhi)能分類垃圾(ji)(ji)桶(tong)就(jiu)會通過人(ren)體(ti)接近傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和(he)負責垃圾(ji)(ji)桶(tong)蓋開合的(de)舵機實現自動(dong)開盒蓋。人(ren)體(ti)接近傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)不同(tong)于(yu)接觸性探(tan)測(ce)的(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，可(ke)以實現非接觸性探(tan)測(ce)，自動(dong)檢測(ce)到垃圾(ji)(ji)桶(tong)與人(ren)體(ti)的(de)距離，并以傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)為圓(yuan)心，沿著傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)指向(xiang)方向(xiang)以50cm左(zuo)右的(de)半徑范圍(wei)呈扇形輻射(she)開，半徑大小可(ke)以人(ren)為調(diao)整。應用在智(zhi)能分類垃圾(ji)(ji)桶(tong)中的(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以在多種環(huan)境中工作(zuo)，靈敏(min)度(du)(du)和(he)精確(que)度(du)(du)高，受外部環(huan)境影響較小。

3、垃圾滿溢提醒功能

垃圾溢(yi)(yi)滿提醒(xing)功能主要借助桶內(nei)的超聲(sheng)(sheng)波傳感器(qi)(qi)(qi)來(lai)發揮作用。垃圾桶內(nei)的超聲(sheng)(sheng)波傳感器(qi)(qi)(qi)的檢(jian)測距離(li)最遠可(ke)以達(da)到3.5m，可(ke)以精確到cm，受溫(wen)度影響很小。超聲(sheng)(sheng)波傳感器(qi)(qi)(qi)可(ke)以精確對(dui)桶內(nei)的存(cun)儲空(kong)間實行動(dong)態監測。超聲(sheng)(sheng)波傳感器(qi)(qi)(qi)是由(you)內(nei)部的運行控制模式和外部的數(shu)據分(fen)析(xi)模式共同(tong)工作，借助模擬(ni)輸(shu)出、脈寬(kuan)模擬(ni)輸(shu)出、rs232輸(shu)出等數(shu)據輸(shu)出形式完成溢(yi)(yi)滿提醒(xing)工作，精準分(fen)析(xi)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分類的煩惱和(he)社(she)會環境問題，推動社(she)會進步，值得全社(she)會的高度重視。