Akıllı Çöp Toplama Yönetimi

Atık toplama, belediye organlarının düzenli olarak gerçekleştirmesi gereken temel bir hizmettir. AB rakamları (2020'de yayınlanan), üye devletlerinden birinde ikamet eden her vatandaşın her yıl ortalama 505 kg çöp atığı ürettiğini göstermektedir. Tüm nüfusa uygulandığında, bu açıkça büyük bir lojistik zorluk teşkil ediyor.
Geleneksel olarak toplama çalışmaları proaktif değil pasif bir şekilde yürütülür ve planlı toplama çalışmaları periyodik olarak yürütülür. Bununla birlikte, bu özellikle verimli olmamıştır, çünkü bununla ilgili verilere erişmenin bir yolu olmadığından, toplama sırasında kutuların gerçekten dolu olup olmadığını hesaba katmaz. IoT teknolojisinin kullanımı artık belediyelerin ve özel atık hizmet sağlayıcılarının atık toplama stratejilerini daha duyarlı hale getirecek ve etkinliklerini artıracak verilerin elde edilmesi olasılığını sunuyor. Şu anda bu türden çok sayıda akıllı şehir projesi yürütülüyor.
  
Koleksiyonlar veri odaklı olsaydı, farklı alanlardaki taleplere göre düzenlenebilirdi. Bir atık konteynerinin kapasitesinin ne kadarının hala mevcut olduğuna dair düzenli olarak güncellenen bilgiler sayesinde, bir sonraki toplamanın ne zaman yapılması gerektiği konusunda daha bilinçli kararlar alınabilir. Bu, bu tür faaliyetleri daha verimli hale getirecek, ilgili maliyetlerin düşürülmesine yardımcı olacak, atık toplama araçlarının ürettiği karbon emisyonlarını azaltacak ve personel kaynakları üzerinde daha az baskı oluşturacaktır.

Derlenen tüm veriler, anında kullanımı açısından değer taşımasının yanı sıra, daha sonraki uzun vadeli analizlerin temelini oluşturabilir. Bu, planlama aşamalarına yardımcı olur, böylece hangi lokasyonlarda depo kapasitesinin fazla veya az olduğunun belirlenebilmesi sağlanır. 

Teknolojik etkileri
Veriye dayalı atık yönetimi, yönetilen tüm kutuların içine seviye sensörlerinin kurulmasını gerektirir. Kullanılan seviye algılama çözümünün, o sırada kaptaki atık miktarını doğru bir şekilde değerlendirebilmesi gerekecektir. Elde edilen verileri operasyonu yönetmekten sorumlu olanlara geri iletmek için bir tür iletişim mekanizması eşlik etmelidir.

Bu uygulamanın işlevsel beklentilerini karşılayacaksa, atık seviyesi izleme çözümünün sahip olması gereken birkaç önemli özellik vardır. İlk olarak, seviye sensörlerinin büyük ölçekte konuşlandırılması gerekeceğinden, bunların birim maliyetleri kabul edilebilir olmalıdır - aksi takdirde mali harcamalar belediyelerin veya hizmet sağlayıcıların üstlenemeyeceği kadar büyük olacaktır. Donanım uzak yerlere yerleştirileceğinden, onarım ve pil değişimi çok zor olacaktır. Bunun iki önemli sonucu var. Ultra düşük güçte çalışma, pil ömrünü uzatmak için hayati önem taşır ve sağlam yapı ile güvenilir çalışma sağlanır (kaba muameleye veya potansiyel vandalizm eylemlerine maruz kaldığında bile).

Seviye sensörlerinin, atık kaplarının içinde bulunmaları nedeniyle, onlara zarar verebilecek maddelere maruz kalma olasılığı oldukça yüksektir. Bunlara su, sert kimyasallar, yağlar, katı yağlar, asitler vb. dahildir. Bu nedenle tehdit oluşturmalarını önlemek için önlemler alınmalıdır. Son olarak, bu seviye sensörlerinin doğruluğundan emin olunmalıdır. Elde edilen sonuçlar üzerinde zararlı bir etkiye sahip olan iklim veya çalışma koşullarında değişiklik olmaksızın yüksek kaliteli ölçüm verileri sunabilmelidirler.

Ultrasonik algılama, çeşitli atık sensör uygulamalarında kullanılmış olsa da, bu yaklaşımın ciddi dezavantajları olabilir. Ultrason sensörlerinden gelen ışınlar, dar uçuş süresi (ToF) ışınlarına kıyasla daha geniştir ve yakın mesafelerde etkili bir şekilde kör olabilir. Bu, ölçüm doğruluğu zayıf olabileceğinden, küçük ve dar kutularda/konteynerlerde kullanım için özellikle iyi olmadıkları anlamına gelir. Ayrıca, ultra-ses sensörlerinin entegrasyonu sorunlu olabilir. Düzgün bir şekilde gerçekleştirilirse, optik yöntemler üstün performans sunar, ancak diğer ışık kaynaklarından vb. kaynaklanan paraziti azaltmak için mekanizmaların devreye alınması gerekir.

Hangi kablosuz protokolün kullanılması gerektiğine karar vermek de önemlidir. Bunu desteklemek için mevcut altyapının olduğu durumlarda, LoRaWAN kullanmak en iyi seçim olabilir. Diğerlerinde, bir hücresel IoT protokolü (LTE-M veya NB-IoT gibi) tercih edilen seçenek olacaktır, çünkü bu, belediyenin/hizmet sağlayıcının kendi erişim noktalarını dağıtma ihtiyacını ortadan kaldıracaktır (ki bu muhtemelen lisanstan daha ağır basacaktır). ödenmesi gereken masraflar).

Çözüm bulma
Sentinum'un sunduğu Apollon-Q akıllı atık sensörü çözümü, artık Avrupa genelinde atık yönetimi operasyonlarında yaygın olarak uygulanmaya başlıyor. Basit tak ve çalıştır sensör birimleri, izlenmek üzere atanan tüm kutulara kurulur. Kalibrasyon gerekmeden etkinleştirmeleri kolaydır. Belirli bir alana dağılmış çok sayıda birim tarafından yakalanan veriler, sezgisel bir web arayüzü aracılığıyla incelenebilir.

Sensör üniteleri, yüzey yaklaşımları oluşturmak için birden fazla noktadan optik sinyaller kullanır, böylece atık konteynerlerinin iç kısımlarının doluluğu tahmin edilebilir. Bu, homojen olmayan atık dağılımları olduğunda bile gerçekçi değerlerin hesaplanabileceği anlamına gelir. Ek olarak, ölçüm alanındaki herhangi bir engelleyici nesne ortadan kaldırılabilir.

Her sensör/verici eşleştirmesi, 940 nm frekansında bir kızılötesi (IR) sinyali kullanır. 2,5 m'lik bir aralık desteklenir ve sensör ünitesinin, sokaklarda ve parklarda bulunan küçük olanlardan, evlerde kullanılan orta büyüklüktekilere ve ticari ihtiyaçların gerektirdiği büyük konteynerlere kadar tüm farklı boyutlardaki çöp kutularına takılmasına olanak tanır. operasyonlar ve geri dönüşüm depoları. Özel olarak tasarlanmış bir lensin dahil edilmesi, karışmayı azaltmaya yardımcı olur. Bunun hem hidrofobik hem de antistatik özellikleri vardır, bu da nem ve tozun varlığıyla başa çıkabileceği anlamına gelir.
 
Apollon-Q'nun NB-IoT, LTE-M1, LoRa ve MIOTY kablosuz protokolleriyle uyumlu sürümleri mevcuttur, böylece farklı uygulama kriterleri (performans, maliyet, uygulama kolaylığı vb. ile ilgili olarak) karşılanabilir. Bir kez takıldığında, sensör modülleri, ihtiyaç duydukları ultra düşük güç bütçesi sayesinde aynı piller üzerinde (kullanılan LoRa iletişimine dayalı olarak, veriler günde 3 kez gönderilerek) 5 yıl boyunca çalışmaya devam edecektir.

109 mm x 54 mm x 33 mm boyutlarıyla Apollon-Q, her boyuttaki kutulara uygulanması kolay (çok az yer kapladığı için) kompakt bir çözüm sunar. Ünite yalnızca 160 g ağırlığında olduğundan, yüklü bir çöp kutusunun toplam ağırlığına önemli ölçüde katkıda bulunmaz (böylece operatörlerin kutuyu taşımak/boşaltmak için ihtiyaç duydukları çaba hemen hemen aynı kalır). Sensör ünitesinin yerleştirildiği 67 dereceli muhafaza, sıvı girişinin oluşmasını engeller. Çok çeşitli farklı kimyasal maddelere karşı esneklik sergiler, yani sensör ünitesinin bileşenlerinde bozulma riski yoktur. -30°C ila +75°C çalışma sıcaklığı aralığı desteklenir. Aynı şekilde, %5 ile %99 arasındaki nem seviyeleri de ele alınabilir.
Bu birimlerin maliyeti engelleyici değildir, bu nedenle bir kasaba veya şehirde akıllı atık yönetimi uygulamak için gereken yatırım çok büyük değildir ve yatırımın geri dönüşü hızlı bir şekilde görülebilir. İlgili maliyetlerin daha da düşürülmesi gereken durumlarda, Sentinum'un Apollon-Q cihazları, şirketin iyi performans ancak daha düşük bir fiyat etiketi sunabilen Apollon-Zeta serisi ile tamamlanmaktadır. Donanıma ek olarak Sentinum, müşterilere veri yönetimi yazılımı ve bulut hizmetleri sunabilir ve bu da eksiksiz bir uçtan uca çözüm sağlar.
 
Apollon akıllı atık sensörü ürünlerinin geliştirilmesinde açıkça merkezi bir yer, dahil edilen kablosuz teknolojidir. Diğer girişimler aracılığıyla Murata ile zaten güçlü bir ilişki kurmuş olan Sentinum, RF modüllerini bir kez daha belirlemeye çalıştı. Firmaların mühendislik ekipleri arasında yapılan istişareden sonra ilgili modüller seçildi ve kısa süre sonra örnekleme başladı. Apollon-Q LoRa için Murata ABZ modülü, 1SC modülü için Apollon-Q'nun NB-IoT versiyonu seçildi. Apollon-Zeta LoRa için 1SJ kullanılmasına karar verildi.

Murata, düşük güçlü geniş alan (LPWA) uygulamaları için son derece gelişmiş modüller sunar ve bunlar, akıllı şehir, endüstriyel, çevre izleme, akıllı tarım ve giyilebilir tıbbi kullanım durumlarına yönelik IoT teknolojisini daha yaygın hale getirmede önemli bir rol oynamaktadır. Çok çeşitli farklı iletişim protokollerini kapsayarak, yüksek performans ve maliyet etkinliğinin zorlayıcı bir kombinasyonunu sunarlar. Kompakt form faktörleri, sistem entegrasyonunu kolaylaştırırken, devam eden titreşimlere, ağır darbelere ve aşırı sıcaklıklara dayanmak için gereken sağlamlığı sergiler. Yerleşik yüksek düzeyde işlevsellik, malzeme listesini düşük tutar ve geliştirme sürelerini kısaltır. Sentinum akıllı atık sensörleri, Murata'nın akut operasyonel kısıtlamalara tabi olduğunda bile elektronik tasarımlarda gerçek farklılaşmayı sağladığı yerlerin bir örneğidir.
   
Sentinum'un akıllı atık sensörü teknolojisi, belediyeler için gerçek bir fark yaratabileceğini şimdiden gösterdi. Müşteri uygulamalarından derlenen rakamlar, nispeten küçük bir şehir bölgesinde bile bir koleksiyon yapmak için gereken zamandan günde 8 saatten fazla alınabileceğini göstermektedir. Bu, hem personel maliyetlerinin hem de çöp kamyonlarının ürettiği karbon emisyonlarının azaltılabileceği anlamına gelir. Murata kablosuz modülleri içeren daha fazla dağıtım projesi devam ediyor.