CN107682082A - 一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统 - Google Patents

一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统，涉及无线通信技术领域。本发明包括垃圾桶、多个无线传感模块、传感器模块和监控中心平台。垃圾桶用于放置垃圾。无线传感模块包括ZigBee模块和Li‑Fi模块。所述ZigBee模块用于组建ZigBee无线通信网络，所述Li‑Fi模块用于组建Li‑Fi双向通信网络，以获取每个所述垃圾桶的状态信息和实时定位每个所述垃圾桶在小区所处的位置。传感器模块包括红外传感单元，设置在所述垃圾桶内壁的开口处，用于检测所述垃圾桶是否装满。监控中心平台，用于实时显示每个所述垃圾桶的状态信息和位置信息，当监测到有垃圾桶已装满，则通过APP通知保洁员指定垃圾桶进行清理。本发明的小区垃圾桶管理系统采用无线的布局，智能化程度高。

Description

一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统。
背景技术
随着社会经济的发展，人们对生活品质追求的不断提高，环境保护越发重要。现在的小区垃圾桶功能单一，只是简单的实现垃圾的倾倒。主要通过清洁人员更具小区垃圾产生量投放一定数量的垃圾桶，并通过保洁员定期通过定时定期到小区回收垃圾。然而小区每天产生的垃圾量是不一定的，且不是每个垃圾桶都需要去处理，浪费了保洁员大量的时间和经历。此外，有些防止在小区中的垃圾桶经常出现燃烧，甚至会引起火灾。
Li-Fi技术是一种全新的无线数据传输技术，是Light Fidelity的缩写，由德国物理学家哈拉尔德·哈斯(Herald Haas)所研发。它通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，每秒传输的数据超过10Mb，数据传输快，且只需要普通的LED灯就可以实现数据的传输。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有技术问题的缺陷，提供一种智能的基于物联网的小区垃圾桶管理系统。
特别地，本发明提供了一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统，包括：
垃圾桶，用于放置垃圾；
多个无线传感模块，包括ZigBee模块和Li-Fi模块，所述ZigBee模块用于组建ZigBee无线通信网络，所述Li-Fi模块用于组建Li-Fi双向通信网络，以获取每个所述垃圾桶的状态信息和实时定位每个所述垃圾桶在小区所处的位置；
传感器模块，包括红外传感单元，设置在所述垃圾桶内壁的开口处，用于检测所述垃圾桶是否装满；
监控中心平台，用于实时显示每个所述垃圾桶的状态信息和位置信息，当监测到有垃圾桶已装满，则通过APP通知保洁员指定垃圾桶进行清理。
进一步地，所述ZigBee模块包括半工ZigBee节点和全工ZigBee节点，所述半工ZigBee节点与所述传感器模块电性连接，用于将所述传感器模块采集到的信息通过无线传感网络发送至所述全工ZigBee节点，所述全工ZigBee节点通过串口与所述监控中心平台电性连接。
进一步地，所述Li-Fi模块包括：
Li-Fi发射单元，包括第一LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述传感器模块监测到的信息调制成高频光波信号并通过所述第一LED灯发射；
Li-Fi接收单元，包括第二LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的信息；
地址编码器，对应于每个所述垃圾桶生成唯一的物理地址编码并加载到对应所述Li-Fi发射单元发射的所述高频光波信号中。
进一步地，所述Li-Fi模块中的第二LED灯为设置在小区中的路灯。
进一步地，在小区路灯工作时，所述无线传感模块通过所述Li-Fi双向通信网络工作，否则，通过所述ZigBee无线通信网络工作。
进一步地，还包括报警模块，设置在所述垃圾桶的桶盖处，包括闪烁灯和音响，当接收到报警信息时，所述闪烁灯闪烁，所述音响发出预设的声音。
进一步地，所述传感器模块还包括烟雾报警器，用于监测所述垃圾桶是否发生燃烧情况，当监测到燃烧情况时，通过无线传感模块将报警信息发送至所述监控中心平台且驱动所述报警模块工作。
进一步地，还包括预约模块，其为预先设在在垃圾桶桶盖处的二维码，当小区住户需要处理装修垃圾时，可通过手机APP扫描所述二维码进行网上预约。
本发明的小区垃圾桶管理系统通过设在在垃圾桶内壁开口处的传感器模块检测垃圾桶是否装满，然后通过ZigBee模块和Li-Fi模块组建的无线通信网络将传感器模块检测的信息传输至监控中心平台，通过所述监控中心实时检测安放在小区内的垃圾桶的使用状态，在垃圾桶满的时候通知保洁员进行处理，且本发明采用采用Li-Fi技术与ZigBee技术相结合进行处理，节点功耗低，大大降低了实用成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的小区垃圾桶管理系统的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的小区垃圾桶管理系统的结构示意图。如图1所示，本发明的一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统，包括垃圾桶1、多个无线传感模块、传感器模块4和监控中心平台5。垃圾桶1用于放置垃圾。无线传感模块包括ZigBee模块2和Li-Fi模块3。所述ZigBee模块2用于组建ZigBee无线通信网络，所述Li-Fi模块3用于组建Li-Fi双向通信网络，以获取每个所述垃圾桶1的状态信息和实时定位每个所述垃圾桶1在小区所处的位置。传感器模块4包括红外传感单元，设置在所述垃圾桶1内壁的开口处，用于检测所述垃圾桶1是否装满。监控中心平台5，用于实时显示每个所述垃圾桶1的状态信息和位置信息，当监测到有垃圾桶1已装满，则通过APP通知保洁员指定垃圾桶1进行清理。
本发明的小区垃圾桶1管理系统通过设在在垃圾桶1内壁开口处的传感器模块4检测垃圾桶1是否装满，然后通过ZigBee模块2和Li-Fi模块3组建的无线通信网络将传感器模块4检测的信息传输至监控中心平台5，通过所述监控中心实时检测安放在小区内的垃圾桶1的使用状态，在垃圾桶1满的时候通知保洁员进行处理，且本发明采用采用Li-Fi技术与ZigBee技术相结合进行处理，节点功耗低，大大降低了实用成本。
在一实施例中，本发明的小区垃圾桶1管理系统的所述ZigBee模块2包括半工ZigBee节点21和全工ZigBee节点22。所述半工ZigBee节点21与所述传感器模块4电性连接，用于将所述传感器模块4采集到的信息通过无线传感网络发送至所述全工ZigBee节点22，所述全工ZigBee节点22通过串口与所述监控中心平台5电性连接。所述半工ZigBee节点21相当于ZigBee终端节点。
本发明的小区垃圾桶1管理系统无线传感模块中的ZigBee模块2和Li-Fi模块3工作在不同的时间段。所述半工ZigBee节点21采用干电池供电，且所述半工ZigBee节点21与全工ZigBee节点22采用树型拓扑结构。
本发明的所述Li-Fi模块3包括Li-Fi发射单元31、Li-Fi接收单元32和地址编码器33。Li-Fi发射单元31，包括第一LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述传感器模块4监测到的信息调制成高频光波信号并通过所述第一LED灯发射。Li-Fi接收单元32，包括第二LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的信息。地址编码器33，对应于每个所述垃圾桶1生成唯一的物理地址编码并加载到对应所述Li-Fi发射单元31发射的所述高频光波信号中。
进一步地，所述Li-Fi模块3中的第二LED灯为设置在小区中的路灯。在小区路灯工作时，所述无线传感模块通过所述Li-Fi双向通信网络工作，否则，通过所述ZigBee无线通信网络工作。进一步地，本发明的小区垃圾桶1管理系统还包括报警模块，设置在所述垃圾桶1的桶盖处，包括闪烁灯和音响，当接收到报警信息时，所述闪烁灯闪烁，所述音响发出预设的声音。所述传感器模块4还包括烟雾报警器，用于监测所述垃圾桶1是否发生燃烧情况，当监测到燃烧情况时，通过无线传感模块将报警信息发送至所述监控中心平台5且驱动所述报警模块工作。
本发明的第二LED灯为设在小区中的路灯，既可以当作Li-Fi接收单元32的核心元件也可以在夜晚的时候当作照明设备，Li-Fi技术是一种全新的无线数据传输技术，是Light Fidelity的缩写，数据传输速度快，且不受电磁干扰。
本发明针对有些小区住户需要处理装修垃圾或者在需要处理大量生活垃圾的需求情况，本发明的小区垃圾桶1管理系统包括预约模块，其为预先设在在垃圾桶1桶盖处的二维码，当小区住户需要处理装修垃圾时，可通过手机APP扫描所述二维码进行网上预约。监控中心平台5接收到预约请求后，会通知附近的保洁员前去处理。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种基于物联网的小区垃圾桶管理系统，包括：
垃圾桶，用于放置垃圾；
多个无线传感模块，包括ZigBee模块和Li-Fi模块，所述ZigBee模块用于组建ZigBee无线通信网络，所述Li-Fi模块用于组建Li-Fi双向通信网络，以获取每个所述垃圾桶的状态信息和实时定位每个所述垃圾桶在小区所处的位置；
传感器模块，包括红外传感单元，设置在所述垃圾桶内壁的开口处，用于检测所述垃圾桶是否装满；
监控中心平台，用于实时显示每个所述垃圾桶的状态信息和位置信息，当监测到有垃圾桶已装满，则通过APP通知保洁员指定垃圾桶进行清理。
2.根据权利要求1所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，所述ZigBee模块包括半工ZigBee节点和全工ZigBee节点，所述半工ZigBee节点与所述传感器模块电性连接，用于将所述传感器模块采集到的信息通过无线传感网络发送至所述全工ZigBee节点，所述全工ZigBee节点通过串口与所述监控中心平台电性连接。
3.根据权利要求1或2所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，所述Li-Fi模块包括：
Li-Fi发射单元，包括第一LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述传感器模块监测到的信息调制成高频光波信号并通过所述第一LED灯发射；
Li-Fi接收单元，包括第二LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的信息；
地址编码器，对应于每个所述垃圾桶生成唯一的物理地址编码并加载到对应所述Li-Fi发射单元发射的所述高频光波信号中。
4.根据权利要求3所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，所述Li-Fi模块中的第二LED灯为设置在小区中的路灯。
5.根据权利要求1所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，在小区路灯工作时，所述无线传感模块通过所述Li-Fi双向通信网络工作，否则，通过所述ZigBee无线通信网络工作。
6.根据权利要求1所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，还包括报警模块，设置在所述垃圾桶的桶盖处，包括闪烁灯和音响，当接收到报警信息时，所述闪烁灯闪烁，所述音响发出预设的声音。
7.根据权利要求6所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，所述传感器模块还包括烟雾报警器，用于监测所述垃圾桶是否发生燃烧情况，当监测到燃烧情况时，通过无线传感模块将报警信息发送至所述监控中心平台且驱动所述报警模块工作。
8.根据权利要求1所述的小区垃圾桶管理系统，其特征在于，还包括预约模块，其为预先设在在垃圾桶桶盖处的二维码，当小区住户需要处理装修垃圾时，可通过手机APP扫描所述二维码进行网上预约。
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