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)計表明，直至2019年為止，全國337個一至五線城市生活垃圾生產(chǎn)量高達(dá)3.43億噸，預(yù)計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的處理時，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)的社會發(fā)展深度，運(yùn)用自帶的無線WiFi配件，通過移動設(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)計思路

2.1智能垃圾桶功能設(shè)計能源消費(fèi)的環(huán)境問題以及當(dāng)代社會生產(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。

2.2智能垃圾桶系統(tǒng)硬件設(shè)計

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)動模塊，用來執(zhí)行移動以及智能垃圾桶開關(guān)蓋。主控模板中，檢測以及報警這兩個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作。智能垃圾桶在WiFi環(huán)境下向系統(tǒng)發(fā)送動作指令，MUC在接收到指令后通過電機(jī)模塊驅(qū)動智能垃圾桶做出相應(yīng)的動作，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)警報提醒人們及時進(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

2.3.1垃圾桶軟件設(shè)計智能垃圾桶系統(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)及時反饋給移動端軟件。美國匹茲堡創(chuàng)業(yè)公司研發(fā)了一款名為Transhbot的全自動分類垃圾桶，Trashbot通過傳感器檢測到正要接近的人，然后自動打開蓋子，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)將會分析這個物體是屬于可回收還是可掩埋，當(dāng)其做好決定后，一個簡單的活動門系統(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，智能垃圾桶會立即觸發(fā)報警機(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)計分析，對垃圾箱進(jìn)行實(shí)時監(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移動端軟件設(shè)計移動端軟件設(shè)計能夠幫助環(huán)衛(wèi)工人實(shí)時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)時運(yùn)用APP進(jìn)行通知，便于遠(yuǎn)程操控垃圾桶，實(shí)時監(jiān)控智能垃圾桶的狀態(tài)，有效地避免危險情況的發(fā)生。基于LR-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，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)，并及時通過APP反饋給環(huán)衛(wèi)工人進(jìn)行處理，同時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。