智能垃圾桶终端功能模块介绍如下 ： （1）超声波测距模块。首先开发板会发出高电平信号， 接收到信号的传感器会发出超声波，此时接收端口变为高， 同时计时器计时来计算距离。超声波遇到了障碍物后，再原 路反回被接收端接受到，此时接收端口变为低。最后利用之 前高低电平记录的时间来计算距离。 （2）气体传感模块。气体传感器采用二氧化锡作为检测 环境气体的气敏材料，原因是二氧化锡的电导率在干净的空 气中较低。传感器所处环境中存在有害气体时，传感器的电 导率会根据有害气体浓度增大而增大。 （3） 温 湿 度 传 感 模 块。 本 文 选 用 DHT11 传 感 器。 DHT11 是一种二合一传感器，可以将温度和湿度复合测得的 数据自校准，然后通过数字信号输出并与高性能的 8 位单片 机相连，其使用单总线和单片机进行双向串行数据传输信号， 稳定性好。 （4）WiFi 数据传输模块。本设计中数据传输由 IoT 芯片 进行控制。IoT 芯片可以在多种模式下工作，即 ：AP 模式， 站模式和混合模式。站点模式主要是去连接其他的路由。站 模式相当于一个路由器，只能让其他的设备连接自身，而混 合模式就是将两者综合使用。
3 基于 RFID 的垃圾收集系统与基于 IoT 的智能互联 的垃圾桶（SGS）系统
3.1 基于 RFID 的垃圾桶面临的问题 在基于 RFID 的垃圾收集系统中，RFID 收集箱包括通信
模块、RFID 标签模块、自动垃圾入口以及用于测量容器重 量的秤功能。使用该系统时，清洁工不知道哪些垃圾桶有垃 圾，而垃圾桶需要及时处理，因此有必需清洁每个垃圾桶。 这样通常会增加无用的工作量，并浪费人力和物力 ；而且， 在人们投放垃圾时，垃圾桶对于桶内的垃圾信息的传输常常 会产生一定时延，导致无法及时对垃圾桶内的垃圾进行清理。 针对这些问题，本文提出了一种基于 IoT 的 SGS 系统。 3.2 架构概述
关键词 ：智能垃圾桶 ；物联网技术 ；RFID ；OneNET ；微信小程序 ；Arduino
当下，互联网、物联网、数据信息处理技术的理论研究 逐渐成熟，通过传感器收集有用的数据信息，将数据发送到 云端进行存储，并与先进的技术相结合进行分析和处理，以 获得准确的问题处理方法已经成熟并被广泛使用，其为人们 的生活提供了准确，高效的操作指南。然而城市垃圾箱中运 用到物联网技术的却很少。基于此，本文提出一种基于 IoT 的 智 能 互 联 的 垃 圾 桶（SGS） 系 统， 并 通 过 物 联 网 与 其 他 SGS 以及终端联系起来。 1 基于物联网的智能垃圾桶
信小程序和开发板的 Arduino 程序。其中，Arduino 程序包含超声波测距模块、气体传感模块、温湿度传感模块和
WiFi 数据传输模块的相关程序等。实验结果表明，与传统基于 RFID 的垃圾收集系统相比，所提系统更加智能，其
通过云端、终端、PC 或手机端来控制垃圾桶，垃圾桶本身可以感知自己目前的容量情况，再向上一级反映，使垃
摘 要 ：基于 RFID 的垃圾收集系统中，清洁工不知道哪些垃圾桶有垃圾，而垃圾桶又需要及时处理，因此必
服务域是居民丢弃垃圾的地方。当居民的 RFID 卡触摸 SGB 的 RFID 读取器时，SGB 会对居民进行身份验证并打开 盖子。居民将食物垃圾扔掉，由 SGB 测量重量。SGB 将收 集的有关居民及食物垃圾重量的信息发送到管理域。根据收 集到的信息，垃圾收集器从 SGB 收集食物垃圾。图 2 表明 位于服务域中的 SGB 的网络拓扑中。因此，即使同一居民 使用不同的垃圾箱，也可以保证服务的连续性。此外，为了 网络可靠性，如果 HSGB 中发生通信问题，则会将标头权限 委派给同一区域内最合适的 SGB。 3.3 系统工作过程
须清洁每个垃圾桶，这通常会增加无用的工作量，并浪费人力和物力 ；而且，在人们投放垃圾时，垃圾桶对于桶内
的垃圾信息的传输经常会产生一定时延，从而导致无法及时对垃圾桶内的垃圾进行清理。因此，文中提出一种基于
IoT 的智能互联的垃圾桶（SGS）系统，并通过物联网与其他 SGS 以及终端联系起来。系统软件设计主要包括微
SGS 的体系结构如图 4 所示。由图 4 可知，安装在公寓 楼和个人住宅附近的 SGB 彼此交换信息，将信息发送到服 务器。结构上讲，SGS 系统分为两个域 ：管理域和服务域。
排放食物垃圾时，将其在 RFID 卡上注册的个人卡信息传输 到支付管理服务器，然后支付管理服务器请求公司处理付款。 因此，如果在分析状态信息时在 SGB 中检测到故障，则会 派遣管理员检查问题。并且智能垃圾维护服务器会引导居民 使用附近的 SGB。 3.2.2 服务域
移动端主要通过微信小程序实现系统的各种模块功能。 微信小程序从 OneNET 获取垃圾桶上传的数据，并将数据 展 示 出 来。 在 设 计 移 动 端 时 需 要 MINA 框 架 的 UI 设 计、 OneNET 以及微信官方和地图供应商提供的 API 接口。其中， 数据都存储在 OneNET 中，终端通过 OneNET 将信息传到云 端，云端进行分析以及储存，并规划好最优路线，然后通知 工作人员及时处理。本文设计的微信小程序界面如图 3 所示。
本文设计的智能垃圾桶监控系统基于物联网平台。垃圾 桶内的感知器通过 WiFi 将数据上传到云平台，然后云平台会 对数据进行处理并推送至移动终端。卫生部门通过服务器获 取垃圾箱信息，并及时回收垃圾。系统功能结构如图 1 所示。
