41、智能废物监测与学术区块链技术应用

智能废物监测与学术区块链技术应用

智能废物监测系统

城市模型与SGB部署背景

在高效智能的废物管理系统中，利用物联网的优势进行智能垃圾桶（SGB）的部署和数据收集至关重要。城市区域可主要分为规划区和非规划区。规划区是经过精心规划、在未开发土地上建设的区域，多呈网格状布局；非规划区则是未经规划、自然发展形成的区域。本文主要聚焦于规划区的SGB部署策略以及数据从SGB高效收集到网关或远程服务器的方法。

SGB的特点

SGB通常部署在户外，其电子组件由电池供电，需采用能量收集策略充电。以下是SGB的主要特点：
1. 微控制器 ：配备嵌入式微控制器（如Arduino Uno）。
2. 通信单元 ：包含WiFi模块（ESP8266），可实现SGB之间以及与网关或远程服务器的通信。
3. 传感器 ：有超声波传感器测量废物高度、重量传感器测量重量，还有气体传感器检测废物产生的气体。
4. 电池 ：配备可充电电池，支持能量收集。
5. 能量收集硬件 ：有太阳能板将太阳能转化为电能，还有振动传感器从附近移动物体获取能量，常用陶瓷压电传感器或加速度计测量振动。

SGB部署策略

规划区被划分为多个均匀的方块，每个方块中心放置一个SGB，形成网格状结构。假设SGB架构相同，最大传输半径为R（即方块边长），SGB的坐标用行号和列号表示。网络拓扑图G(V, E)可用于表示这种部署，其中V为SGB集合，