一、智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)原理

戶外智能垃圾桶是幫助全國(guó)垃圾分類運(yùn)營(yíng)企業(yè)進(jìn)行分類運(yùn)營(yíng)的利器。智能垃圾桶應(yīng)該具有人臉識(shí)別，裝滿報(bào)警，定位，稱重，積分獎(jiǎng)勵(lì)等多種功能。其設(shè)計(jì)原理根據(jù)需求定制，如有害垃圾，按照垃圾外形設(shè)計(jì)投口，一個(gè)有害垃圾桶可有多種投口，常規(guī)智能垃圾箱包含廚余垃圾、其他垃圾、可回收物、有害垃圾，這些垃圾桶可以是組合，也可以是整體，組合式的垃圾桶可是一組廚余其他垃圾桶配上有害垃圾桶，可回收垃圾箱組成一套垃圾分類站模式。

二、智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)理念

1、綠色環(huán)保

為滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的環(huán)保需求，智能分類垃圾桶在設(shè)計(jì)之初就非常重視綠色環(huán)保。智能分類垃圾桶主要是依靠單片機(jī)來(lái)完成日常操作的。如果長(zhǎng)時(shí)間不使用，單片機(jī)還能自動(dòng)關(guān)閉紅外線感應(yīng)的電路電源，讓垃圾桶進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)有人靠近時(shí)，單片機(jī)就會(huì)立即進(jìn)入工作狀態(tài)，快速聯(lián)通整個(gè)線路，有效降低了電能資源的消耗。

2、干凈衛(wèi)生

智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)必須遵循的原則就是干凈衛(wèi)生，不需要用手掀起桶蓋。智能分類垃圾桶會(huì)自動(dòng)感應(yīng)到人的靠近，當(dāng)人要扔垃圾時(shí)紅外線就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，自動(dòng)開(kāi)啟桶蓋。之后再自動(dòng)關(guān)閉。平時(shí)整個(gè)垃圾桶會(huì)處于封閉狀態(tài)，并在桶內(nèi)放置活性炭，這樣可以最大程度的減少異味的飄出，避免空氣污染和蠅蟲(chóng)的滋生，起到保護(hù)周圍環(huán)境的作用。

3、反應(yīng)時(shí)間短，大容量

智能分類垃圾桶的反應(yīng)時(shí)間也非常人性化，大約需要5秒鐘左右的時(shí)間，這樣可以避免人們靠近時(shí)突然開(kāi)合，對(duì)人造成驚嚇。而且智能分類垃圾桶的容量相較傳統(tǒng)垃圾桶，具有容量大的特點(diǎn)，內(nèi)部自帶的自動(dòng)壓縮裝置可以對(duì)垃圾進(jìn)行壓縮，從而容納更多的垃圾，減少了運(yùn)輸前的專門壓縮步驟。

4、個(gè)性化設(shè)計(jì)

智能分類垃圾桶還有一個(gè)人性化的設(shè)計(jì)，就是個(gè)性化，可以根據(jù)使用環(huán)境、使用人群等設(shè)計(jì)成不同顏色、不同大小和不同形狀，避免千篇一律的單調(diào)形式。如在寫(xiě)字樓中，垃圾桶就可以設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單大氣的樣子，如果家用就可以設(shè)計(jì)成溫馨的顏色和形狀。

5、具有支付寶刷臉功能，實(shí)行積分制

智能分類垃圾桶的智能性還體現(xiàn)在其設(shè)置了支付寶刷臉攝像頭，人們可以通過(guò)刷臉登錄并積累相應(yīng)分?jǐn)?shù)，類似于消費(fèi)積分，這樣可以鼓勵(lì)人們正確分類垃圾。

三、智能分類垃圾桶的主要功能

智能分類垃圾桶具有垃圾分類、檢測(cè)人體接近和遠(yuǎn)離自動(dòng)開(kāi)蓋盒蓋、垃圾溢滿提醒等功能。這主要是因?yàn)槔皟?nèi)設(shè)置了Arduino控制板、具有逆光補(bǔ)償功能的廣角攝像頭、負(fù)責(zé)垃圾桶蓋開(kāi)合的舵機(jī)、人體接近傳感器和垃圾桶超聲波傳感器。

1、圖像識(shí)別功能

智能分類垃圾桶的圖像識(shí)別功能主要是在其內(nèi)部設(shè)置Arduino控制板，將垃圾圖片快速傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器借助安裝的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)垃圾圖片展開(kāi)分析，提高各種垃圾分類效率。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、卷積層、池化層和全連接層，各個(gè)功能層之間相互聯(lián)系，相互配合。輸入層主要負(fù)責(zé)前期的數(shù)據(jù)處理；卷積層負(fù)責(zé)提出不同種類垃圾的主要特征；池化層在卷積層的中間位置或者后面，負(fù)責(zé)將卷積層的特征數(shù)據(jù)輸出，保證不同種類垃圾的主要特征，減少不必要的運(yùn)算步驟；全連接層包含很多層結(jié)構(gòu)，每層中都具有大量的神經(jīng)元，而且神經(jīng)元之間具有特定的連接，能夠?qū)Τ鼗瘜觽鱽?lái)的數(shù)據(jù)加以處理，并將處理將結(jié)果再傳輸?shù)紸rduino控制板，起到垃圾識(shí)別的效果。

2、自動(dòng)開(kāi)、合蓋功能

當(dāng)有人靠近時(shí)，智能分類垃圾桶就會(huì)通過(guò)人體接近傳感器和負(fù)責(zé)垃圾桶蓋開(kāi)合的舵機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)盒蓋。人體接近傳感器不同于接觸性探測(cè)的傳感器，可以實(shí)現(xiàn)非接觸性探測(cè)，自動(dòng)檢測(cè)到垃圾桶與人體的距離，并以傳感器為圓心，沿著傳感器指向方向以50cm左右的半徑范圍呈扇形輻射開(kāi)，半徑大小可以人為調(diào)整。應(yīng)用在智能分類垃圾桶中的傳感器可以在多種環(huán)境中工作，靈敏度和精確度高，受外部環(huán)境影響較小。

3、垃圾滿溢提醒功能

垃圾溢滿提醒功能主要借助桶內(nèi)的超聲波傳感器來(lái)發(fā)揮作用。垃圾桶內(nèi)的超聲波傳感器的檢測(cè)距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到3.5m，可以精確到cm，受溫度影響很小。超聲波傳感器可以精確對(duì)桶內(nèi)的存儲(chǔ)空間實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。超聲波傳感器是由內(nèi)部的運(yùn)行控制模式和外部的數(shù)據(jù)分析模式共同工作，借助模擬輸出、脈寬模擬輸出、rs232輸出等數(shù)據(jù)輸出形式完成溢滿提醒工作，精準(zhǔn)分析桶內(nèi)垃圾情況。

針對(duì)復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，具有垃圾分類、檢測(cè)人體接近和遠(yuǎn)離自動(dòng)開(kāi)蓋盒蓋、垃圾溢滿提醒等功能的智能分類垃圾桶，可以最大程度的解決人類垃圾分類的煩惱和社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，值得全社會(huì)的高度重視。