Pemantauan Sampah Cerdas Lanjutan dengan Arduino 101: Integrasi BLE & WiFi

Komponen dan Perlengkapan

Arduino 101	1
Seeed Base Shield V2	1
Arduino Wifi Shield 101	1
Arduino MKR1000	1
Sensor Ultrasonik HC-SR04 (Umum)	1
Baterai 9V (umum)	1
Klips Baterai 9V	1
Kabel jumper (umum)	1
Slide Switch	1
LED (umum)	3

Alat dan Mesin yang Diperlukan

Pistol lem panas (umum)

Bor Tangan Bosch

Aplikasi dan Layanan Online

Arduino IDE

Blynk

Tentang Proyek Ini

Pendahuluan

Sistem Pemantauan Sampah Cerdas Menggunakan Internet of Things (IOT)

Kita hidup di era di mana tugas dan sistem bergabung dengan kekuatan IoT untuk memiliki sistem kerja yang lebih efisien dan menyelesaikan pekerjaan dengan cepat! Dengan semua kekuatan di ujung jari kita, inilah yang kami buat.

Internet of Things (IoT) harus dapat menggabungkan sejumlah besar sistem yang berbeda secara transparan dan mulus, sambil menyediakan data untuk jutaan orang untuk digunakan dan dimanfaatkan. Membangun arsitektur umum untuk IoT adalah tugas yang sangat kompleks, terutama karena keanekaragaman perangkat, teknologi lapisan tautan, dan layanan yang sangat besar yang mungkin terlibat dalam sistem tersebut.

Salah satu khawatir utama dengan lingkungan kita adalah pengelolaan sampah padat yang mempengaruhi kesehatan dan lingkungan masyarakat kita. Deteksi, pemantauan dan pengelolaan sampah adalah salah satu masalah utama era sekarang. Cara tradisional untuk memantau sampah secara manual di tong sampah adalah proses yang merepotkan dan memerlukan lebih banyak upaya, waktu dan biaya manusia yang dapat dihindari dengan teknologi saat ini.

Ini adalah solusi kami, sebuah metode di mana pengelolaan sampah diotomatisasi. Ini adalah sistem Pemantauan Sampah IoT kami, cara inovatif yang akan membantu menjaga kota tetap bersih dan sehat.

Ikuti untuk melihat bagaimana Anda dapat memberikan dampak untuk membantu membersihkan komunitas, rumah atau bahkan lingkungan sekitar Anda, mendekatkan kita satu langkah lagi ke cara hidup yang lebih baik : )

Gambaran Umum Sistem Pemantauan

Ide muncul ketika kami mengamati bahwa truk sampah mengelilingi kota untuk mengumpulkan sampah padat dua kali sehari. Meskipun sistem ini menyeluruh, ini sangat tidak efisien. Misalnya katakanlah jalan A adalah jalan ramai dan kami melihat sampah terisi sangat cepat sedangkan mungkin jalan B bahkan setelah dua hari tong sampahnya belum setengah penuh. Contoh ini adalah sesuatu yang sebenarnya terjadi sehingga membawa kami pada momen "Eureka"!

Apa yang dilakukan sistem kami adalah memberikan indikator waktu nyata dari tingkat sampah dalam tong sampah pada setiap waktu. Menggunakan data tersebut kami kemudian dapat mengoptimalkan rute pengumpulan sampah dan pada akhirnya mengurangi konsumsi bahan bakar. Ini memungkinkan petugas pengumpulan sampah merencanakan jadwal pengambilan harian/mingguan mereka.

Kriteria

Model dasar bekerja seperti ini:

Untuk memulai Anda pertama-tama harus memasukkan tinggi tong sampah. Ini akan membantu kami menghasilkan persentase sampah dalam tong sampah. Kami kemudian memiliki dua kriteria yang harus terpenuhi untuk menunjukkan bahwa tong sampah tertentu perlu dikosongkan:

• Jumlah sampah, dengan kata lain katakan jika tong sampah Anda setengah penuh Anda tidak benar-benar perlu mengosongkannya. Ambang kami, atau jumlah maksimum yang kami izinkan sampah, adalah 75% dari tong sampah. (Anda dapat mengubah ambang sesuai preferensi Anda.)

• Jika asumsi tong sampah tertentu terisi 20% dan kemudian selama satu semana tidak berubah, ini masuk ke kriteria kedua kami, waktu. Dengan waktu bahkan jumlah kecil akan mulai busuk yang mengakibatkan lingkungan yang berbau. Untuk menghindari itu tingkat toleransi kami adalah 2 hari, jadi jika tong sampah kurang dari 75% tetapi berusia dua hari maka tong sampah tersebut juga perlu dikosongkan.

Elektronika

Dengan kriteria ini di pikiran mari kita pahami bagian teknis:

• Sensor ultrasonik (A.K.A sensor jarak) akan ditempatkan di sisi dalam tutup, yang menghadap sampah padat. Semakin bertambah sampah, jarak antara ultrasonic dan sampah semakin mengecil. Data langsung ini akan dikirim ke mikrokontroler kami.

• Mikrokontroler kami, Arduino 101 kemudian memproses data dan melalui bantuan WiFi mengirimkannya ke aplikasi.

• Apa yang dilakukan aplikasi itu secara visual mewakili jumlah sampah dalam tong sampah dengan animasi kecil.

Proses ini akan menunjukkan semua tong sampah yang memerlukan perhatian, yang memandu pengguna untuk mengambil rute yang paling efektif.

Tentang Kami

Kami memposting semua proyek kami di Instructables, tempat yang memungkinkan Anda menjelajahi, mendokumentasikan, dan berbagi kreasi DIY Anda. Anda juga dapat berlangganan YouTube Channel kami Di sini. Kami memposting banyak foto dalam proses dan berbicara di Instagram kami.

Jika Anda suka apa yang kami buat dan ingin mendukung kami, lakukan di Patreon di sini.

Untuk pertanyaan terkait kerja hubungi kami di : technovationrobot@gmail.com

Bahan

Hardware:

• Grover Base Shield v2

• Arduino 101

• Baterai 9v (Gearbest) baterai ini akan memberi daya pada papan Arduino

• Wadah Plastik (Gearbest) Saya menemukan wadah plastik lama di mana semua komponen dapat muat. Kotak ini penting karena Anda dapat dengan mudah mengakses komponen dan tahan air.

• Sensor Ultrasonik (Gearbest) Sensor ultrasonik mengukur jarak. Ini akan dipasang pada tutup menunjukkan jumlah sampah. Komponen kunci sistem kami.

• Kabel Jumper (Gearbest)

• Arduino MKR1000 (Amazon) salah satu mikrokontroler terbaru Arduino, yang menyederhanakan tugas terhubung ke Internet menggunakan library yang dapat diunduh.

• Cat Spray Putih Ubah kotak reguler Anda menjadi produk yang lebih profesional

Alat:

• Bor Listrik (Gearbest)

• Pistol Lem Panas (Gearbest)

Perangkat Lunak:

• Arduino IDE

• Blynk Sebuah aplikasi android yang memungkinkan komunikasi dengan mikrokontroler kompatibel WiFi.

Kata singkat tentang Gearbest, Anda dapat menemukan semua produk terutama untuk hobi. Murah dan berkualitas baik sangat direkomendasikan, silakan periksa mereka!

Membangun Model

Saatnya untuk membuat sistem kita sendiri untuk menguji konsep kami di rumah dalam skala kecil! Cari wadah plastik kecil lama dan pastikan komponen Anda muat.

Sekarang buka tutup dan jejak dua "mata" sensor ultrasonik. ini akan menjadi sisi yang menghadap dasar tong sampah.

Ambil bor terbesar Anda, milik saya 10mm dan bor lubang. Jika masih agak kecil haluskan halus hingga sensor ultrasonik pas rapat, sepenuhnya rata dengan permukaan.

Cat Spray

Kami memilih putih tetapi Anda dapat memilih warna apa pun yang Anda sukai cat dua lapis baik di dalam dan di luar, jangan lupa tutup. Catatan: Asapnya beracun lakukan di luar.

Pasang Sensor Ultrasonik

Masukkan sensor dan beri titik lem panas untuk mengamankannya. Kemudian buat slot untuk saklar Anda dan pasang semuanya ke tempatnya.

Rangkaian

Cukup pasang Base shield pada Arduino 101 dan pasang sensor ultrasonik ke slot atau pin D6

Enclosure

Pasang semua komponen dengan hati-hati dan tutup kotak

Saya mengambil tong sampah rumah untuk menguji model saya.

Potong dan tempel dua potong lem dua sisi dan pasang sistem pada tutup tong sampah, pastikan sensor menghadap ke bawah.

Pengantar Aplikasi Blynk

Untuk terhubung ke internet kami menggunakan platform bernama Blynk, yang dapat diunduh dari android play store, tautan di bawah. Ada begitu banyak contoh cara menggunakan aplikasi dengan Arduino yang semua tersedia dengan menuju files di Arduino IDE, kemudian examples dan di bawah daftar Blynk.

Tautan ke aplikasi blynk: https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.

Menyiapkan Aplikasi dan Kode

Untuk dapat memprogram Arduino 101, Anda pertama-tama perlu menginstal driver yang diperlukan. Untuk memeriksa apakah Anda sudah menginstalnya buka Arduino IDE, klik pada tools, kemudian boards dan lihat apakah Arduino atau Genuino 101 ada dalam daftar. Jika ada, lewati ke langkah berikutnya, jika tidak ikuti bersama.

Untuk mengunduh driver yang diperlukan untuk dapat menggunakan Arduino mkr1000, buka Arduino IDE lagi, klik pada tools, boards, kemudian boards manager.

Sekarang di kolom pencarian, cari "intel curie boards", pilih versi Arduino IDE Anda dan unduh yang datang (periksa dua kali dengan gambar di bawah)

Setelah driver Anda terinstal, lanjutkan dan unduh library yang diperlukan. Untuk program kami berjalan kami memerlukan library WiFi101, library blynk dan library ultrasonic, ketiga semuanya dapat ditemukan di library manager bawaan Arduino. Buka sketch kemudian include library. kemudian library manager.

Sekarang di kolom pencarian, cari WiFi101, Blynk dan Ultrasonic, pilih versi IDE Anda dan instal. (periksa dua kali dengan gambar di bawah)

Pengujian

Kemudian menggunakan aplikasi Blynk kami membuat representasi kecil dengan 3 LED dari tingkat sampah. Pilih Arduino 101 sebagai mikrokontroler Anda dan sebagai "tipe koneksi" BLE, BUKAN bluetooth!

Anda kemudian akan menerima email "auth token" yang perlu Anda masukkan dalam kode, (disebutkan dalam kode).

Hasil!

Di sini Anda memiliki hasil dari seluruh konsep akhirnya bekerja! hurray!

Ini adalah tangkapan layar dari ponsel saya saat saya mengisi tong sampah. Pada aplikasi blynk kami menyelaraskan tiga LED satu di atas yang lain. Hijau yang berkisar dari 0 hingga 25% penuh, Oranye dari 25 hingga 65% dan Merah dari 65 hingga 100%

Setelah memasukkan 10% sampah dan menutup tong sampah kita memiliki LED hijau yang menyala yang lainnya tetap mati.

50% penuh...

...dan akhirnya kita memasukkan semua sampah yang mungkin, dan ketiga LED serta senyuman menyala! Selamat model berhasil : )

Langkah 14: GPS

PENTING

Kami belum sebenarnya mengimplementasikan langkah ini karena kami harus membuat setidaknya 20 model untuk memasangnya di sekitar tong sampah kota. Ini akan menjadi terlalu mahal, jadi kami menyampaikan ide ini, yang ketika disimulasi secara acak memberi kami rute terpendek, hasil yang benar!

Sekarang adalah bagian yang memakan waktu. Kami berencana menggabungkan proyek kami dengan Google Maps. Ini caranya:

Anda perlu secara manual pergi ke kota mengambil lokasi GPS dari setiap tong sampah. Kemudian simpan di Google Maps Anda. Setelah Anda melakukan itu, dengan cara yang sama kami membuat sistem dalam model kita alih-alih satu LED Anda akan perlu melakukan hal yang sama untuk jumlah tong sampah yang ada. Katakanlah ada 20.

Saat sopir truk memulai harinya, dia membuka Blynk dan melihat semua tong sampah yang memerlukan perhatian lalu dia memilih setiap tong sampah (setiap dengan nomor spesifiknya) dan kemudian menghasilkan rute terpendek dan paling efisien!

Peluang yang Luas

Setelah membuat satu sendiri kami menyadari betapa luasnya sistem ini dapat digunakan untuk mengubah tugas yang cukup mengerikan dan merepotkan ini menjadi yang sangat efisien!

Cara dampaknya pada kota atau bahkan negara dalam skala besar dapat dipahami, dan semoga di masa depan diimplementasikan. Tetapi selain itu setiap individu dapat mendapat manfaat dengan konsep ini. Kompleks, kompleks apartemen atau bahkan rumah dapat semua menggunakan alat canggih ini yang diyakini oleh internet of things untuk membuat hidup mereka jauh lebih sederhana!

Langkah 16: Komplikasi

Itu dikatakan ada beberapa komplikasi yang kami pikir akan terjadi jika kami mengambil produk ini dalam skala besar.

Tantangan :

• Memastikan sensor jarak ultrasonik ditempatkan dengan benar. Jika tumpukan sampah meningkat di tengah sensor mungkin memberikan data yang menyesatkan.

• Terdapat cairan/air yang dibuang ke dalam tong sampah. Desain perlu memiliki elektronika tahan air dan perangkat lunak terbenam.

• Masalah TERBESAR ketersediaan jaringan Selular 3G/4G. Fakta bahwa kami membuat model di rumah melewati masalah ini karena kami menggunakan WiFi. Ini sebenarnya adalah masalah utama saja, meskipun pribadi saya merasa dalam beberapa tahun setiap sudut dunia akan memiliki Koneksi Internet

Kesimpulan

Proyek ini secara keseluruhan tampak menjanjikan, tetapi tentunya memerlukan penyesuaian kecil seperti yang disebutkan di atas. Saya akan senang melihat versi Anda, atau bahkan saran atau ide, silakan masukkan di bagian komentar.

Semoga kalian menyukai proyek ini, mari kita terus bekerja pada ide-ide untuk memberikan dampak pada kehidupan dan lingkungan kita. Seperti biasa like, share, dan subscribe agar Anda tidak melewatkan proyek selanjutnya kami.

HAPPY MAKING : )

Proyek Populer

Jika Anda suka apa yang kami buat coba lihat beberapa unggahan populer kami!

Anda harus menonton video untuk mencarinya dengan baik TONTON video DI SINI.

Cubex the Sensor safe. Tonton di SINI

Dan banyak lagi Di sini di Technovation ikuti kami!

Kode

• Iot Garbage Monitoring App

Iot Garbage Monitoring AppArduino

Aplikasi ini akan menampilkan tingkat sampah secara real time dengan tiga LED yang ditempatkan vertikal di aplikasi Blynk. Hijau mewakili rentang 0 hingga 25%, Oranye dari 25 hingga 60% dan Merah dari 60 hingga 100%.

#define BLYNK_PRINT Serial #include <BlynkSimpleCurieBLE.h> #include <CurieBLE.h> #include <Ultrasonic.h> // You should get Auth Token in the Blynk App. // Go to the Project Settings (nut icon). char auth[] = "8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d"; BLEPeripheral blePeripheral; WidgetLED green(V1); WidgetLED orange(V2); WidgetLED red(V3); Ultrasonic ultrasonic(7); int distance = 0; int thresh [3] = {20,12,4}; void setup() { Serial.begin(9600); delay(1000); blePeripheral.setLocalName("garbage"); blePeripheral.setDeviceName("garbage"); blePeripheral.setAppearance(384); Blynk.begin(blePeripheral, auth); blePeripheral.begin(); Serial.println("Waiting for connections..."); } void loop() { distance = ultrasonic.distanceRead(); Serial.print(distance); Blynk.run(); if(distance<=thresh[0]&&distance>=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); Serial.println(1); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); orange.on(); Serial.println(2); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance<=thresh[2]){ green.on(); orange.on(); red.on(); Serial.println(3); } else{ green.off(); orange.off(); red.off(); Serial.println(0); } delay(100); } 

Skematik

Hubungkan Base shield v2 ke Arduino 101, lalu sensor ultrasonik ke slot atau pin D6. Kami membuat diagram di Fritzing , untuk mereka yang tidak menggunakan Shield.Ini dibuat di Fritzing dan menunjukkan rangkaian yang sama meskipun kali ini tanpa Base shield.