Розробка інформаційної системи для переробки твердих побутових відходів

Автор(и)

  • Олександр Клановець Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Україна
  • Владислав Бендюг Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS.2021.233242

Ключові слова:

інформаційна система, переробка твердих побутових відходів, сортування твердих побутових відходів, роботизована система, методи машинного навчання, система заохочення повернення і винагороди, мікрокомп’ютер Raspberry Pi 3 Model A , інтернет речей, протокол MQTT, згорткова нейронна мережа

Анотація

Проаналізовані існуючі цифрові рішення в галузі переробки та сортування твердих побутових відходів. До них відносяться: виробництво смарт-систем для збору відходів («розумні контейнери»); оптимізація логістичних ланцюжків і оснащення автопарку спеціалізованим програмним забезпеченням і датчиками («розумні збирачі сміття»); виробництво і впровадження інтелектуальних систем переробки і утилізації твердих побутових відходів; розробка і застосування хмарних технологій і спеціалізованих інтерфейсів користувача. Розглянута державна програма Індії з управління переробкою відходів Swachh Bharat Mission.

Запропоновано створити систему, яка представлятиме собою мережу автоматизованих пунктів сортування твердих побутових відходів в рамках міста. Дана інфраструктура має намір оптимізувати логістику підприємств переробки твердих побутових відходів, надавати їм точні відомості про кількість сміття, автоматизувати і пришвидшити сортування. Пункт має вигляд закритого захищеного контейнера з роботизованою системою для прийому та сортування твердих побутових відходів. Через отвір користувач подає сміття до контейнера. В контейнері розташована камера з LED освітленням для розпізнавання відходів. Керування системою здійснює мікрокомп’ютером Raspberry Pi 3 Model A+. Розпізнавання типу відходів відбувається на основі згорткової нейронної мережі. Дана мережа гарно працює в задачах машинного зору, надаючи високий рівень точності розпізнавання. Передача повідомлень від контейнеру буде здійснюватися за допомогою спеціалізованого протоколу MQTT, який працює в системі інтернету речей.

В центах управління відбувається агрегування та аналіз інформації, отриманої з пунктів збору. Система матиме змогу виконувати прогноз використання пунктів в майбутньому за допомогою методів машинного навчання. Це дасть змогу планувати ресурси та діяльність підприємств з переробки твердих побутових відходів.

Посилання

  1. Solid Waste Management [Elektronnyi resurs] // – 2019. – Rezhym dostupu: https://www.worldbank.org/en/topic/urbandevelopment/brief/solid-waste-management.
  2. Trends in Solid Waste Management [Elektronnyi resurs] // – Rezhym dostupu: https://datatopics.worldbank.org/what-a-waste/trends_in_solid_waste_management.html.
  3. Tekhnolohiia pererobky pobutovykh vidkhodiv ta vidkhodiv silskoho hospodarstva: kurs lektsii dlia zdobuvachiv vyshchoi osvity stupenia «bakalavr» spetsialnosti 162 «Biotekhnolohii ta bioinzheneriia» / O. I. Karateieva. – Mykolaiv : MNAU, 2018. – 190 s.
  4. How to transform waste management using ICT to enable Swachh Bharat Mission [Elektronnyi resurs] // – 2015. – Rezhym dostupu: https://economictimes.indiatimes.com/news/science/how-to-transform-waste-management-using-ict-to-enable-swachh-bharat-mission/articleshow/47957702.cms?from=mdr.
  5. Tekhnolohii v pererabotke musora [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Технологии_в_переработке_мусора.
  6. AMCS Platform – a unique enterprise-grade software platform [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.amcsgroup.com/solutions/amcs-platform/.
  7. RECICLOS [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.thecircularlab.com/en/explore/reciclos/.
  8. Zenrobotics [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://zenrobotics.com/.
  9. MQTT Version 3.1.1. OASIS Standard [Elektronnyi resurs] // – 29 zhovtnia 2014. – Rezhym dostupu: https://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/os/mqtt-v3.1.1-os.html.
  10. Publish MQTT Messages and Subscribe to Message Topics - MATLAB & Simulink [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.mathworks.com/help/supportpkg/raspberrypi/ref/publish-and-subscribe-to-mqtt-messages.html.
  11. Tensorflow [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://www.tensorflow.org/.
  12. Keras [Elektronnyi resurs] – Rezhym dostupu: https://keras.io/.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-20

Як цитувати

Клановець, О., & Бендюг, В. (2021). Розробка інформаційної системи для переробки твердих побутових відходів. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство", 177–183. https://doi.org/10.20535/EHS.2021.233242

Номер

2021: Матеріали XХII Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» (20-21 травня 2021 р., м. Київ, Україна)

Розділ

Розділ 2. Техноекологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Олександр Клановець, Владислав Бендюг

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.