理论探索2020·04ZHI SHI CHUANG34基于物联网的智能垃圾箱设计与实现陈泽森 吴兆溪 林佳梓 陆智伟 何苏利摘要：为深入贯彻国家关于推进垃圾分类工作的相关指示精神，切实提高国民垃圾分类意识，智能垃圾箱研究成为新热点。本文结合物联网云平台技术、电机控制、深度学习技术、网络连接及数据处理传输、无线通信等关键技术，实现了垃圾桶信息采集、垃圾分类、智能辨别垃圾、预警、智能屏宣传、手机查询和远程监控等功能，不仅提升了垃圾桶分类能力，解决了垃圾分类“老大难”问题，也符合当代保护环境的要求，为后续处理各类垃圾带来便捷。关键词：智能垃圾箱 物联网 无...
理论探索202004ZHI SHI CHUANG34基于物联网的智能垃圾箱设计与实现陈泽森 吴兆溪 林佳梓 陆智伟 何苏利摘要：为深入贯彻国家关于推进垃圾分类工作的相关指示精神，切实提高国民垃圾分类意识，智能垃圾箱研究成为新热点。本文结合物联网云平台技术、电机控制、深度学习技术、网络连接及数据处理传输、无线通信等关键技术，实现了垃圾桶信息采集、垃圾分类、智能辨别垃圾、预警、智能屏宣传、手机查询和远程监控等功能，不仅提升了垃圾桶分类能力，解决了垃圾分类“老大难”问题，也符合当代保护环境的要求，为后续处理各类垃圾带来便捷。关键词：智能垃圾箱 物联网 无线 月，住建部等部门发布关于在全国地级市及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知，将全国 46 个城市带上了强制垃圾分类的“快车道”。7月，《上海市生活垃圾管理条例》正式施行，这份条例被称为“史上最严”。其后两个月，包括北京、广州、杭州、重庆、深圳在内的多个城市悄然提速，将垃圾分类提升到城市管理的重要位置。46个垃圾分类重点城市的目标是在2020 年底前基本建成生活垃圾分类处理系统。垃圾分类势不可挡，但首先要明白分什么和怎么分，才能对症下药，这也是大多数普通民众想搞明白的第一件事情。对于普通老百姓而言，繁杂的垃圾到底属于什么分类真是一个大难题；而对于管理者而言，哪个垃圾桶已经装满要及时清理，定位问题就成了首要解决的难题。在上述背景下，利用物联网技术的智能垃圾桶成为当下人们最关注的热点。一、方案设计基于现代垃圾分类的要求，实现智能区分其他垃圾、餐厨垃圾、可回收垃圾和有害垃圾。以Tiny4412 为控制核心，通过摄像头采集垃圾图像，运用深度学习算法进行区分识别，结合语音模块和 Wi-Fi 模块等进行辅助，与云端以建立好的数据库进行匹配对比，将识别后的信息调回开发板和已经制作好的 APP。最后添加定位等功能，实施监控垃圾箱的状态和信息，具体功能如图 1 所示。二、系统实现1. 数据库的配置在与 Tiny4412 开发板的对接中，使用 Mysql 数据库作为数据的处理和反馈，编写对应的处理代码来处理 Tiny4412 发送的数据。在处理数据上选择 Python，代码则选择多表查询和二次优化查询，先对发过来的数据在每个表中做数据字段匹配，匹配成功则返回相应数字，不成功则进行二次优化匹配。将数据在随机数据库中进行查询，得到一个概率最高的数字返回，无论二次匹配是否成功，都将数据存入临时表以方便后期人工匹配，数据库部分信息如图 2 所示。2. 随机库的查询添加在一次查询的算法基础上添加随机库查询函数的接口，并添加标识符，依靠标识符判断是一次查询还是随机查询。如果是一次查询，就根据获取到的表名判断是不是临时表并返回分类数据，否则就是二次查询。调用函数接口，再次将查询数据发送给二次查询算法，通过调用随机数据库计算最大可能性并返回分类数据。3. 云端配置云端用来储存相应的图像识别信息及重要的数据库信息，也是开发板与 APP 端通信的主要途径，保证整个系统能够正常、高效的运行。配置好云服务器的环境，使用 Linux 系统，并安装 OpenCV、Python 等所需要的软件。在 服 务 器 方 面 还 加 入 了MySQL 数据库 , 数据库的加入使学生可以通过开发板识别到图像的结果，发送到云端数据库进行结果比对，再通过服务器返回一个值给开发板。通过云端的比对算法可以给出相应垃圾分类的结果，云服务器中的数据库是调回结果给开发板和 APP 的关键所在。4.APP 功能配置手机 APP 实现了图像保存、图像识别、语音查询、垃圾箱定位功能。图像保存是 APP 中重要的一个功能，其实现思路是：图像转换成流数据进行编码发送数据接收数据并解码保存图片。因为函数问题，一次发送数据不能超过 8192 字节，不然图片就会丢失像素，需要把数据分割存进一个二维字节数组，保存的图像就可以正常显示。图像识别调用了百度图像的识别API，具体来说，就是通过 key 图 1 系统功能框图图 2 数据库部分信息。 。. .。 。
