CN116229239B - 一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统及方法，系统包括智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块。通过本发明的方案，可以实现对固体垃圾处理流程进行更智能、更准确、更高效的控制与管理。
Description
技术领域
本发明涉及物联网应用技术领域，具体涉及一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统及方法。
背景技术
垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，由于排出量大，成分复杂多样，且具有污染性、资源性和社会性，需要无害化、资源化、减量化和社会化处理，如不能妥善处理，就会污染环境，影响环境卫生，浪费资源，破坏生产生活安全，破坏社会和谐。垃圾处理就是要把垃圾迅速清除，并进行无害化处理，最后加以合理的利用。在城市中，垃圾分类收集房已经成为各小区常见的公共卫生设施，但是垃圾分类的繁琐增加了人们的生活负担，导致现在仍然存在着生活垃圾混合打包丢弃、垃圾车混合收集以及垃圾组成复杂的问题，现有的垃圾分类收集房大多数需要人工定期进行垃圾分拣，工作人员将垃圾桶内的垃圾分类后投入到不同类别的垃圾桶内，对各类垃圾再进行进一步的处理以及回收利用，但是体积较大的垃圾无法及时压缩，占据有限的垃圾桶空间，影响正常的垃圾处理，人工无法及时更换垃圾桶，造成垃圾堆积，受温度影响，垃圾分类收集房内会产生刺鼻气味，部分垃圾甚至会发生反应产生有害气体，造成空气污染，对人身安全造成隐患。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统及方法，通过本发明的方案，可以实现对固体垃圾处理流程进行更智能、更准确、更高效的控制与管理。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；其中，
所述云服务器被配置为：
根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器被配置为：
获取其所在地的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据；
从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据；
根据所述第一特征数据对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块被配置为：将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块被配置为：
监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；
所述拆分模块被配置为：若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块被配置为：根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块被配置为：根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制发送至所述分类模块；
所述分类模块被配置为：根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
本发明的另一方面提供一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，应用于一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法包括：
所述云服务器根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器获取其所在地的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据；
从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据；
根据所述第一特征数据对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；
若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制指令发送至所述分类模块；
所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
可选地，在所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后，还包括：
所述第一识别模块对所述第二垃圾对象进行识别，识别出危险物；
将所述危险物进行处理后转移至所述智能垃圾房的危险物放置区并进行后续处理。
可选地，所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类的步骤之后，还包括：
将分类后的所述第二垃圾对象按类别依次转运至对应的打包区；
所述打包模块依次在各个包装件上打印对应的类别标签和垃圾信息，并将对应的垃圾装入所述包装件进行包装；
所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器。
可选地，所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器的步骤之后，还包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息；
所述物联网服务器获取所有所述无人运输终端的运输终端属性信息和第一任务表，并根据所述第一运输任务信息、所述第一任务表和所述运输终端属性信息从所述无人运输终端中确定对应的第一无人运输终端；
所述物联网服务器将所述第一运输任务信息发送至所述第一无人运输终端。
可选地，所述若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分的步骤，包括：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一点云数据、第一音频数据和第一压力数据，并将所述第一点云数据、所述第一音频数据和所述第一压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第一点云数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一体积数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一音频数据分析得到的所述第一垃圾对象的第一材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一压力数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一质量数据；
根据所述第一体积数据、所述第一材质数据和所述第一质量数据，确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分。
可选地，所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤，包括：
所述第二识别模块获取第二垃圾对象的第二点云数据、第二图像数据、第二气味数据、第二音频数据和第二压力数据，并将所述第二点云数据、所述第二图像数据、所述第二气味数据、所述第二音频数据和所述第二压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第二点云数据和所述第二图像数据得到的所述第二垃圾对象的第二三维图像数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二气味数据得到的第二气味识别数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二音频数据得到的第二材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二压力数据得到的第二质量数据；
将所述第二三维图像数据、所述第二气味识别数据、所述第二材质数据和所述第二质量数据输入所述第二垃圾识别模型，得到所述第一识别结果。
可选地，还包括步骤：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一图像数据，并将所述第一图像数据和第一垃圾对象建模请求发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器根据所述第一垃圾对象建模请求，利用所述第一点云数据和所述第一图像数据构建所述第一垃圾对象的三维图像模型；
所述物联网服务器根据所述三维图像模型和所述第一材质数据确定对所述第一垃圾对象的第一拆分方案，并将所述第一拆分方案发送至所述拆分模块；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤，包括：
所述拆分模块根据所述第一拆分方案对所述第一垃圾对象进行拆分，得到所述第二垃圾对象。
可选地，所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息的步骤，包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息，确定对应的垃圾处理站的类型和位置、垃圾运输量、运输时间、运输方式、运输途中的防护措施/安全措施；
根据所述垃圾处理站的类型和位置、所述垃圾运输量、所述运输时间、所述运输方式、所述运输途中的防护措施/安全措施，生成所述第一运输任务信息。
可选地，还包括：
所述云服务器获取所有所述智能垃圾房的历史工作数据；
根据所述历史工作数据生成最佳识别垃圾量模型，并将所述最佳识别垃圾量模型发送至所述物联网服务器；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后、所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤之前，还包括步骤：
所述物联网服务器根据所述第二点云数据计算得到的所述第二垃圾对象的第二体积数据；
将所述第二体积数据和所述第二图像数据输入所述最佳识别垃圾量模型，得到所述当前最佳识别垃圾量数据；
所述智能垃圾房根据所述当前最佳识别垃圾量数据对所述第二垃圾对象进行分组，得到分组后的所述第二垃圾对象，并按组依次将分组后的所述第二垃圾对象转移至所述智能垃圾房的识别区以供所述第二识别模块进行识别。
采用本发明的技术方案，基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统包括智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块。通过本发明的方案，可以实现对固体垃圾处理流程进行更智能、更准确、更高效的控制与管理。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统的示意框图；
图2是本发明一个实施例提供的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面参照图1至图2来描述根据本发明一些实施方式提供的一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统及方法。
如图1所示，本发明一个实施例提供一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；其中，
所述云服务器被配置为：
根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器被配置为：
获取其所在地(即所述物联网服务器负责的管理区域)的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据(特别是商品的包装数据)等辅助识别数据，根据这些数据可以确定一个园区/社区/街道等范围内的居民的生活习惯、生活环境和可能购买的物品等，从而可以进一步从中提取可以辅助进行垃圾识别的参考数据，如后续的第一特征数据；
从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据(如当地特色物品、当地人特色饮食对象、当地商店内的商品、当地人处理垃圾的特点等特征数据)；
利用迁移学习技术，根据所述第一特征数据生成修正数据对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块被配置为：将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块被配置为：
监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
所述监测模块可以通过红外感应、超声感应、压力感应、图像感应等方式监测是否有第一垃圾对象投入到所述智能垃圾房的垃圾放置区域。
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；所述第一识别模块可以包括摄像单元、激光雷达扫描单元等。
所述拆分模块被配置为：若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块被配置为：根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块被配置为：根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制发送至所述分类模块；
所述分类模块被配置为：根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
可以理解的是，在本发明的实施例中，所述物联网服务器管理一个园区/社区/街道(行政区域划分单位)范围内的所有智能垃圾房、无人运输终端、用户终端等终端，而一个云服务器则管理一个城市/省范围内的所有物联网服务器、垃圾处理站等终端。云服务器可以利用其管理范围内的物联网服务器进行历史垃圾数据的清理、分类与标记以提高了处理效率和资源利用率；特别是可以将预先训练好的数据处理模型分发给多个物联网服务器，由物联网服务器按数据处理模型对被分配的数据进行处理，保证了所有物联网服务器处理数据的方式/标准的统一，极大方便了后续的数据融合。
采用该实施例的技术方案，系统包括智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块。通过本发明的方案，可以实现对固体垃圾处理流程进行更智能、更准确、更高效的控制与管理。
应当知道的是，图1所示的基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统的框图仅作示意，其所示出的各模块/终端的数量并不对本发明的保护范围进行限定。
请参见图2，本发明的另一实施例提供一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，应用于一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法包括：
所述云服务器根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器获取其所在地(即所述物联网服务器负责的管理区域)的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据(特别是商品的包装数据)等辅助识别数据，根据这些数据可以确定一个园区/社区/街道等范围内的居民的生活习惯、生活环境和可能购买的物品等，从而可以进一步从中提取可以辅助进行垃圾识别的参考数据，如后续的第一特征数据；
所述物联网服务器从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据(如当地特色物品、当地人特色饮食对象、当地商店内的商品、当地人处理垃圾的特点等特征数据)；
所述物联网服务器利用迁移学习技术，根据所述第一特征数据生成修正数据以对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
所述物联网服务器将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
本步骤中，所述监测模块可以通过红外感应、超声感应、压力感应、图像感应等方式监测是否有第一垃圾对象投入到所述智能垃圾房的垃圾放置区域。
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；
本步骤中，所述第一识别模块可以包括摄像单元、激光雷达扫描单元等。
若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制指令发送至所述分类模块；
所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
可以理解的是，在本发明的实施例中，所述物联网服务器管理一个园区/社区/街道(行政区域划分单位)范围内的所有智能垃圾房、无人运输终端、用户终端等终端，而一个云服务器则管理一个城市/省范围内的所有物联网服务器、垃圾处理站等终端。云服务器可以利用其管理范围内的物联网服务器进行历史垃圾数据的清理、分类与标记以提高了处理效率和资源利用率；特别是可以将预先训练好的数据处理模型分发给多个物联网服务器，由物联网服务器按数据处理模型对被分配的数据进行处理，保证了所有物联网服务器处理数据的方式/标准的统一，极大方便了后续的数据融合。
通过本发明的方案，可以实现对固体垃圾处理流程进行更智能、更准确、更高效的控制与管理。
在本发明一些可能的实施方式中，在所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后，还包括：
所述第一识别模块利用预置的危险物识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，识别出危险物，如尖锐物、医疗废物、特定的有毒物(如根据气味、颜色等确定的有毒物等)；
将所述危险物进行处理后(如进行消毒、杀菌、冲洗等处理)转移至所述智能垃圾房的危险物放置区并进行后续处理(如包裹、转运等处理)。
可以理解的是，为了防止疾病通过垃圾传播，同时防止碎玻璃、刀片等尖锐物伤害到参与垃圾处理人或设备，在本发明实施例中，所述第一识别模块利用预置的危险物识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，识别出危险物，并对危险物进行处理。危险物识别模型可以是云服务器通过大数据训练而得，然后分发至各物联网服务器，最终端分发至智能垃圾房。
在本发明一些可能的实施方式中，所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类的步骤之后，还包括：
将分类后的所述第二垃圾对象按类别依次转运至对应的打包区；
所述打包模块依次在各个包装件上打印对应的类别标签和垃圾信息，并将对应的垃圾装入所述包装件进行包装；
所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器。
可以理解的是，为了方便分类后垃圾的运输以及管理，在本实施例中，将分类后的所述第二垃圾对象按类别依次转运至所述智能垃圾房中对应的打包区；所述打包模块通过打印单元依次在各个包装件上打印对应的类别标签和垃圾信息，并将对应的垃圾按类别装入印有对应的所述类别标签的所述包装件进行包装；所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器以供其进行统计并生成工作任务。
为了保证分类后的垃圾的转运的高效性，在本发明一些可能的实施方式中，所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器的步骤之后，还包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息；
所述物联网服务器获取所有所述无人运输终端的运输终端属性信息和第一任务表，并根据所述第一运输任务信息、所述第一任务表(各无人运输终端需要完成的任务)和所述运输终端属性信息从所述无人运输终端中确定对应的可以完成此次垃圾转运任务的一个或多个第一无人运输终端(如根据运输的垃圾类型、垃圾量/体积、是否是特殊物品、垃圾处理站所处的地形及周边的交通条件等确定第一无人运输终端的类型(如无人飞机、无人船或者无人车等)及数量等)；
所述物联网服务器将所述第一运输任务信息发送至所述第一无人运输终端。
可以理解的是，在本发明的一些可能的实施例中，所述云服务器可以根据所述物联网服务器所在地的历史垃圾数据，建立地区垃圾模型，根据地区垃圾模型配置对应类型和数量的无人运输终端，以根据所述物联网服务器所在地的垃圾产生规律和垃圾种类实现对无人运输终端资源在各地区间的动态调整，提高资源利用率。
为了保证第一识别模块识别结果的准确性，在本发明一些可能的实施方式中，所述垃圾放置区域包括一块配置了多个压力传感器的面板，所述若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分的步骤，包括：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一点云数据、第一音频数据和第一压力数据，并将所述第一点云数据、所述第一音频数据和所述第一压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第一点云数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一体积数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一音频数据分析得到的所述第一垃圾对象的第一材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一压力数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一质量数据；
根据所述第一体积数据、所述第一材质数据和所述第一质量数据，确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分。
可以理解的是，在本实施例中，所述物联网服务器可以根据所述第一点云数据中的坐标数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一体积数据；所述物联网服务器上还预置有经过大数据训练的音频数据分析模型，可以根据第一垃圾对象在智能垃圾房内的运动/移动过程中因碰撞产生的声音(塑料产生的响声、金属产生的响声、纸壳产生的响声等)，分析出所述第一垃圾对象的第一材质数据；所述物联网服务器还可以根据所述第一压力数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一质量数据。从而根据所述第一体积数据、所述第一材质数据和所述第一质量数据判断所述第一垃圾对象的体积是否过大、是否有包裹有其他物体等以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分，进而方便对垃圾的识别与处理。
在本发明一些可能的实施方式中，所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤，包括：
所述第二识别模块获取第二垃圾对象的第二点云数据、第二图像数据、第二气味数据、第二音频数据和第二压力数据，并将所述第二点云数据、所述第二图像数据、所述第二气味数据、所述第二音频数据和所述第二压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第二点云数据和所述第二图像数据得到的所述第二垃圾对象的第二三维图像数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二气味数据得到的第二气味识别数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二音频数据得到的第二材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二压力数据得到的第二质量数据；
将所述第二三维图像数据、所述第二气味识别数据、所述第二材质数据和所述第二质量数据输入所述第二垃圾识别模型，得到所述第一识别结果。
可以理解的是，为了从多个维度获取数据从而保证识别结果的准确性，在本实施例中，所述第二识别模块获取第二垃圾对象的第二点云数据、第二图像数据、第二气味数据、第二音频数据和第二压力数据，并将所述第二点云数据、所述第二图像数据、所述第二气味数据、所述第二音频数据和所述第二压力数据发送至所述物联网服务器。
所述物联网服务器根据所述第二点云数据和所述第二图像数据得到的所述第二垃圾对象的第二三维图像数据、根据音频数据分析模型和所述第二音频数据得到的第二材质数据、根据所述第二压力数据得到的第二质量数据。
所述第二识别模块包括气味采集单元，所述气味采集单元收集所述垃圾放置区域的气体，并利用气味传感器对气体进行气味识别，得到第二气味数据；其中，所述气味传感器包含有多个气味检测子单元，每个所述气味检测子单元配置了不同类型化学物质，所述化学物质会与所述第二垃圾对象的气体发生反应，并根据所述气体类型和/或浓度的不同而呈现不同颜色，所述第二气味数据即为不同的颜色组合的颜色图像数据(可以由第二识别模块拍摄得到)，将所述第二气味数据发送至所述物联网服务器，由所述物联网服务器对其进行识别得到所述第二气味识别数据。
所述第二识别模块将所述第二三维图像数据、所述第二气味识别数据、所述第二材质数据和所述第二质量数据输入所述第二垃圾识别模型，得到所述第一识别结果。
为了提高拆分效率和拆分安全性，在本发明一些可能的实施方式中，还包括步骤：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一图像数据，并将所述第一图像数据和第一垃圾对象建模请求(包括有建模的对象、用途等)发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器根据所述第一垃圾对象建模请求，利用所述第一点云数据和所述第一图像数据构建所述第一垃圾对象的三维图像模型；
所述物联网服务器根据所述三维图像模型和所述第一材质数据确定对所述第一垃圾对象的第一拆分方案(比如包括在第一垃圾对象上的破开/拆分位置、拆分份额、需要启动的拆分工具等)，并将所述第一拆分方案发送至所述拆分模块；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤，包括：
所述拆分模块根据所述第一拆分方案对所述第一垃圾对象进行拆分(可以理解地，在进行第一次拆分后，可以进一步判断第一次拆分后的垃圾是否还需要再次拆分，若需要，则重复前述步骤，直到最后不需要再次拆分)，得到所述第二垃圾对象。
在本发明一些可能的实施方式中，所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息的步骤，包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息，确定对应的垃圾处理站的类型和位置、垃圾运输量、运输时间、运输方式、运输途中的防护措施/安全措施；
根据所述垃圾处理站的类型和位置、所述垃圾运输量、所述运输时间、所述运输方式、所述运输途中的防护措施/安全措施，生成所述第一运输任务信息。
可以理解的是，为了保证及时地、准确地、高效地、安全地对垃圾进行运输，本实施例中，所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息，确定对应的垃圾处理站的类型和位置(即确定处理本次需要转运的垃圾的垃圾处理站是哪种处理站、位置在哪里)、垃圾运输量、运输时间、运输方式、运输途中的防护措施/安全措施；根据所述垃圾处理站的类型和位置、所述垃圾运输量、所述运输时间、所述运输方式、所述运输途中的防护措施/安全措施，生成所述第一运输任务信息。
为了避免投放的垃圾过多从而影响识别效果，在本发明一些可能的实施方式中，还包括步骤：
所述云服务器获取所有所述智能垃圾房的历史工作数据(包括但不限于历史垃圾数据、历史垃圾识别结果等)；
根据所述历史工作数据生成最佳识别垃圾量模型(即对于智能垃圾房来说，针对不同的垃圾类型，取得最佳识别效果的垃圾量是多少)，并将所述最佳识别垃圾量模型发送至所述物联网服务器；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后、所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤之前，还包括步骤：
所述物联网服务器根据所述第二点云数据计算得到的所述第二垃圾对象的第二体积数据；
将所述第二体积数据(即代表了当前的垃圾量)和所述第二图像数据(可以确定当前的垃圾类型)输入所述最佳识别垃圾量模型，得到所述当前最佳识别垃圾量数据；
所述智能垃圾房根据所述当前最佳识别垃圾量数据对所述第二垃圾对象进行分组，得到分组后的所述第二垃圾对象，并按组依次将分组后的所述第二垃圾对象转移至所述智能垃圾房的识别区以供所述第二识别模块进行识别。
可以理解的是，本实施例中，根据最佳识别垃圾量模型和所述第二垃圾对象的所述第二体积数据、所述第二图像数据确定出当前最佳识别垃圾量数据，按当前最佳识别垃圾量数据对第二垃圾对象进行分组，按组分次对第二垃圾对象进行识别从而避免了垃圾量过多导致的干扰，提高了准确性和效率。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，其特征在于，包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；其中，
所述云服务器被配置为：
根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器被配置为：
获取其所在地的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据；
从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据，所述第一特征数据包括所述所在地的当地特色物品、当地人特色饮食对象、当地商店内的商品、当地人处理垃圾的特点这些特征数据；
利用迁移学习技术，根据所述第一特征数据对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块被配置为：将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块被配置为：
监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；
所述拆分模块被配置为：若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块被配置为：根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块被配置为：根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制发送至所述分类模块；
所述分类模块被配置为：根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
2.一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，应用于一种基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统，所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制系统包括：智能垃圾房、物联网通信网关、通过所述物联网通信网关与所述智能垃圾房通信连接的物联网服务器、分别通过所述物联网通信网关与所述物联网服务器连接的云服务器和无人运输终端；所述智能垃圾房包括监测模块、第一识别模块、拆分模块、第二识别模块、数据存储模块、控制处理模块、用于接收和发送数据的通信模块、分类模块和打包模块；所述基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法包括：
所述云服务器根据历史垃圾数据对神经网络进行训练得到第一垃圾识别模型；
将所述第一垃圾识别模型发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器获取其所在地的地理位置数据、居民的人物特点数据、居民生活习惯数据、气候数据和预设范围内商店的商品数据；
从所述地理位置数据、所述人物特点数据、所述居民生活习惯数据、所述气候数据和所述商品数据提取第一特征数据，所述第一特征数据包括所述所在地的当地特色物品、当地人特色饮食对象、当地商店内的商品、当地人处理垃圾的特点这些特征数据；
利用迁移学习技术，根据所述第一特征数据对所述第一垃圾识别模型进行修改，得到第二垃圾识别模型；
将所述第二垃圾识别模型发送至所述智能垃圾房的所述通信模块；
所述通信模块将所述第二垃圾识别模型传输至所述数据存储模块进行存储；
所述监测模块监测是否有第一垃圾对象投放到所述智能垃圾房的垃圾放置区域；
若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分；
若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象；
所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果；
所述控制处理模块根据所述第一识别结果生成分类控制指令，并将所述分类控制指令发送至所述分类模块；
所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，在所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后，还包括：
所述第一识别模块对所述第二垃圾对象进行识别，识别出危险物；
将所述危险物进行处理后转移至所述智能垃圾房的危险物放置区并进行后续处理。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，所述分类模块根据所述分类控制指令对所述第二垃圾对象进行分类的步骤之后，还包括：
将分类后的所述第二垃圾对象按类别依次转运至对应的打包区；
所述打包模块依次在各个包装件上打印对应的类别标签和垃圾信息，并将对应的垃圾装入所述包装件进行包装；
所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，所述控制处理模块将所述包装件的包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息发送至所述物联网服务器的步骤之后，还包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息；
所述物联网服务器获取所有所述无人运输终端的运输终端属性信息和第一任务表，并根据所述第一运输任务信息、所述第一任务表和所述运输终端属性信息从所述无人运输终端中确定对应的第一无人运输终端；
所述物联网服务器将所述第一运输任务信息发送至所述第一无人运输终端。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，所述若有所述第一垃圾对象投放到所述垃圾放置区域，则触发所述第一识别模块进行识别以确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分的步骤，包括：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一点云数据、第一音频数据和第一压力数据，并将所述第一点云数据、所述第一音频数据和所述第一压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第一点云数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一体积数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一音频数据分析得到的所述第一垃圾对象的第一材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第一压力数据计算得到的所述第一垃圾对象的第一质量数据；
根据所述第一体积数据、所述第一材质数据和所述第一质量数据，确定所述第一垃圾对象是否需要进行拆分。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤，包括：
所述第二识别模块获取第二垃圾对象的第二点云数据、第二图像数据、第二气味数据、第二音频数据和第二压力数据，并将所述第二点云数据、所述第二图像数据、所述第二气味数据、所述第二音频数据和所述第二压力数据发送至所述物联网服务器；
获取所述物联网服务器根据所述第二点云数据和所述第二图像数据得到的所述第二垃圾对象的第二三维图像数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二气味数据得到的第二气味识别数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二音频数据得到的第二材质数据；
获取所述物联网服务器根据所述第二压力数据得到的第二质量数据；
将所述第二三维图像数据、所述第二气味识别数据、所述第二材质数据和所述第二质量数据输入所述第二垃圾识别模型，得到所述第一识别结果。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，还包括步骤：
所述第一识别模块获取所述第一垃圾对象的第一图像数据，并将所述第一图像数据和第一垃圾对象建模请求发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器根据所述第一垃圾对象建模请求，利用所述第一点云数据和所述第一图像数据构建所述第一垃圾对象的三维图像模型；
所述物联网服务器根据所述三维图像模型和所述第一材质数据确定对所述第一垃圾对象的第一拆分方案，并将所述第一拆分方案发送至所述拆分模块；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤，包括：
所述拆分模块根据所述第一拆分方案对所述第一垃圾对象进行拆分，得到所述第二垃圾对象。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息生成第一运输任务信息的步骤，包括：
所述物联网服务器根据所述包装件标识、所述类别标签和所述垃圾信息，确定对应的垃圾处理站的类型和位置、垃圾运输量、运输时间、运输方式、运输途中的防护措施/安全措施；
根据所述垃圾处理站的类型和位置、所述垃圾运输量、所述运输时间、所述运输方式、所述运输途中的防护措施/安全措施，生成所述第一运输任务信息。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的固体垃圾处理智能控制方法，其特征在于，还包括：
所述云服务器获取所有所述智能垃圾房的历史工作数据；
根据所述历史工作数据生成最佳识别垃圾量模型，并将所述最佳识别垃圾量模型发送至所述物联网服务器；
所述若所述第一垃圾对象需要进行拆分，则所述拆分模块对所述第一垃圾对象进行拆分得到第二垃圾对象的步骤之后、所述第二识别模块根据所述第二垃圾识别模型对所述第二垃圾对象进行识别，得到第一识别结果的步骤之前，还包括步骤：
所述物联网服务器根据所述第二点云数据计算得到的所述第二垃圾对象的第二体积数据；
将所述第二体积数据和所述第二图像数据输入所述最佳识别垃圾量模型，得到当前最佳识别垃圾量数据；
所述智能垃圾房根据所述当前最佳识别垃圾量数据对所述第二垃圾对象进行分组，得到分组后的所述第二垃圾对象，并按组依次将分组后的所述第二垃圾对象转移至所述智能垃圾房的识别区以供所述第二识别模块进行识别。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 518000 rooms 203 and 206, building 3, No. 10014, Tangwei community, Beihuan Avenue, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Kunlun Smart City Management Service Co.,Ltd. Address before: 518000 rooms 203 and 206, building 3, No. 10014, Tangwei community, Beihuan Avenue, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN KUNLUN ENVIRONMENTAL BUSINESS DEVELOPMENT Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| GR01 | Patent grant | ||
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