智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱的認(rèn)識(shí)與設(shè)計(jì)

丁夢(mèng)思，王 琰，潘可可，陳學(xué)進(jìn)，李桂榮

（河南科技學(xué)院 園藝園林學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

如今，我們用來(lái)回收垃圾的最常見(jiàn)的垃圾箱類(lèi)型就是有顏色標(biāo)示的垃圾箱。清潔人員們無(wú)需再花費(fèi)大量的時(shí)間去給垃圾分類(lèi)，并且可回收垃圾箱的設(shè)置也為有價(jià)值的垃圾提供了二次利用的機(jī)會(huì)，減少了可利用資源的浪費(fèi)[1]。隨著時(shí)代的發(fā)展，智能分類(lèi)垃圾桶也不僅僅只是對(duì)可回收垃圾和不可回收垃圾作了分類(lèi)處理，在有些地方，人們能看到一排排五顏六色的分類(lèi)垃圾箱[2]。這些垃圾箱除了用來(lái)區(qū)分垃圾的可回收和不可回收性外，還對(duì)廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾作了詳細(xì)分類(lèi)，比較典型的有塑料廢品垃圾箱，生物垃圾箱等[3]。

雖然人們有垃圾分類(lèi)的意識(shí)，但畢竟每個(gè)人水平有限，有時(shí)候不能準(zhǔn)確地識(shí)別垃圾種類(lèi)。雖說(shuō)垃圾分類(lèi)桶能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾分類(lèi)，但它和傳統(tǒng)的垃圾桶有同樣的弊病，就是垃圾會(huì)發(fā)酵，滋生大量細(xì)菌，造成周?chē)諝鈵撼?。因此，我們總結(jié)傳統(tǒng)垃圾桶和分類(lèi)垃圾桶的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款智能垃圾桶[4]。它不僅能實(shí)現(xiàn)垃圾分類(lèi)，而且能殺菌消毒，改善環(huán)境。在人們來(lái)丟垃圾時(shí)，它會(huì)根據(jù)紅外線自動(dòng)掃描垃圾，進(jìn)而自動(dòng)打開(kāi)相應(yīng)的桶，實(shí)現(xiàn)垃圾的丟棄。這款智能垃圾桶還能智能消毒，進(jìn)行殺菌，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的干凈整潔[5]。垃圾桶的普及在一定程度上有利于提高人們的環(huán)保意識(shí)。

智能垃圾桶不僅方便人們的生活，提高人們對(duì)垃圾分類(lèi)的意識(shí)，而且解決了環(huán)境污染的問(wèn)題，改善了居住環(huán)境，提高了人們的生活質(zhì)量?，F(xiàn)代的科技在該智能垃圾桶中也有運(yùn)用，比如說(shuō)紅外線傳感器和語(yǔ)音播報(bào)等功能，識(shí)別出人們是丟垃圾還是路過(guò)，實(shí)現(xiàn)垃圾蓋的自動(dòng)化。智能殺菌消毒的功能，節(jié)省了環(huán)保人員的時(shí)間和勞動(dòng)成本[6]。隨著社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展，人們的生活當(dāng)中許多的用品都已經(jīng)智能化、自動(dòng)化，比如抽油煙機(jī)、智能掃地機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等，這款智能垃圾桶符合了時(shí)代的變化，迎合當(dāng)下人們追求智能化的生活態(tài)度。未來(lái)上市后會(huì)普及到每家每戶，便捷人類(lèi)的生活，智能垃圾桶也會(huì)隨著科技的進(jìn)步而越來(lái)越人性化、智能化，垃圾桶的發(fā)展像是社會(huì)發(fā)展的縮影，在一定程度上代表了社會(huì)的進(jìn)步及人們生活方式的轉(zhuǎn)變[7]。相信在不久的將來(lái)智能垃圾桶一定能普及，為人類(lèi)的生活帶來(lái)便捷，提高人們的生活幸福感。而相信在未來(lái)智能垃圾桶的普及一定會(huì)改善環(huán)境，便捷人類(lèi)的生活。

1 研究目標(biāo)

智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱的設(shè)計(jì)想法是來(lái)源于我們當(dāng)下日常的生活需要，以及人們對(duì)于垃圾分類(lèi)的重視。隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境遭到了一定的破壞，為了防止資源環(huán)境越來(lái)越惡劣，應(yīng)響應(yīng)國(guó)家號(hào)召、政府的領(lǐng)導(dǎo)，積極地維護(hù)生存環(huán)境。設(shè)想了一下，進(jìn)行這個(gè)項(xiàng)目。主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)高科技系統(tǒng)輔助，進(jìn)行垃圾分類(lèi)，提高人們保護(hù)環(huán)境、垃圾分類(lèi)的責(zé)任意識(shí)[8]。

2 智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱的設(shè)計(jì)與理念

2.1 運(yùn)用了掃描識(shí)別、語(yǔ)音播報(bào)等功能

垃圾分類(lèi)已經(jīng)成為了新時(shí)代的潮流，但分起類(lèi)來(lái)費(fèi)時(shí)耗力十分困難。運(yùn)用一定的識(shí)別掃描技術(shù)，對(duì)不同類(lèi)型的垃圾進(jìn)行掃描和采集，可以達(dá)到提高垃圾分類(lèi)的速度和準(zhǔn)確率的效果[9]。結(jié)合語(yǔ)音播報(bào)功能，協(xié)助人們正確分類(lèi)垃圾，并播報(bào)相關(guān)分類(lèi)知識(shí)，增加分類(lèi)意識(shí)。智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱具有較大的發(fā)展空間。該設(shè)計(jì)在垃圾箱箱身安裝紅外掃描，運(yùn)用了紅外掃描系統(tǒng)以及語(yǔ)音系統(tǒng)。當(dāng)人攜帶垃圾靠近時(shí)，紅外線掃描識(shí)別垃圾，并通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)，播報(bào)該垃圾屬于哪一類(lèi)，分類(lèi)后會(huì)帶來(lái)什么好處，同時(shí)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)垃圾箱的箱口，垃圾丟入后關(guān)閉，語(yǔ)音系統(tǒng)道謝。而且，該設(shè)備還具有搜索功能，便于人們查找相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行正確分類(lèi)。

2.2 響應(yīng)并貫徹落實(shí)垃圾分類(lèi)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的號(hào)召

從目前的城市垃圾分類(lèi)現(xiàn)狀來(lái)看，政府及大部分廣大人民群眾都意識(shí)到了要進(jìn)行垃圾分類(lèi)，但依舊存在著很多問(wèn)題。根據(jù)社會(huì)現(xiàn)狀，企業(yè)對(duì)于垃圾進(jìn)行分類(lèi)會(huì)增加大量成本，并不是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。部分企業(yè)通常會(huì)以達(dá)到最大化經(jīng)濟(jì)效益為主，從而缺乏鉆研垃圾分類(lèi)問(wèn)題的積極性。雖然我國(guó)相繼出臺(tái)了地方性法規(guī)或措施，但在國(guó)家層面上，特別是在城市固體廢物分類(lèi)管理和監(jiān)督方面，還缺乏基本的法律法規(guī)。從個(gè)人層面來(lái)看，政府對(duì)于具體行為沒(méi)有明確的賞罰，并且在全國(guó)許多的城市里，會(huì)對(duì)居民丟棄的垃圾收取相應(yīng)處理費(fèi)，這就會(huì)導(dǎo)致居民個(gè)人對(duì)于城市垃圾分類(lèi)的動(dòng)力不足、積極性不高。再加上缺少對(duì)于垃圾分類(lèi)的相關(guān)知識(shí)及常識(shí)，分類(lèi)錯(cuò)誤的現(xiàn)象占有較大比重，致使垃圾分類(lèi)效果不夠理想。因此，就體現(xiàn)出了智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱的必要性，協(xié)助人民群眾進(jìn)行垃圾分類(lèi)，在一定程度上減輕后期垃圾回收處理的工作量，同時(shí)，響應(yīng)國(guó)家垃圾分類(lèi)號(hào)召。

3 智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱的發(fā)展

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查了解，隨著垃圾分類(lèi)試點(diǎn)在全國(guó)逐漸落地，近八成城市采用四分類(lèi)方法，所以市場(chǎng)對(duì)智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱有一定的需求?！袄洹弊鳛樯钪斜夭豢缮俚奈锲罚殡S著人類(lèi)走過(guò)了每一個(gè)時(shí)代。由于人們環(huán)保意識(shí)和審美程度的普遍提高，人們也越發(fā)看重它們的功能性與實(shí)用性，產(chǎn)品也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代、科技的發(fā)展，漸漸向著“智能化”方向發(fā)展。況且最近幾年各大城市對(duì)垃圾分類(lèi)的要求逐漸增加，智能垃圾桶有著很好的市場(chǎng)前景。僅靠宣傳和鼓勵(lì)倡導(dǎo)很難提升居民垃圾分類(lèi)的參與率，而且對(duì)于難以掌握垃圾分類(lèi)知識(shí)的居民，智能識(shí)別分類(lèi)垃圾桶運(yùn)用科技使垃圾分類(lèi)變的更快捷更準(zhǔn)確。

3.1 市場(chǎng)前景分析

隨著社會(huì)的進(jìn)步，就目前的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，未來(lái)我國(guó)智能垃圾桶的市場(chǎng)發(fā)展前景將會(huì)非?？捎^。伴隨著社會(huì)發(fā)展走向智能化，智能分類(lèi)垃圾桶將會(huì)出現(xiàn)在各個(gè)角落，尤其是現(xiàn)下的酒店行業(yè)和居家用品市場(chǎng)，智能分類(lèi)垃圾桶早已映入大眾眼簾。自2005 年習(xí)近平總書(shū)記提出“綠水青山就是金山銀山”的理念以來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)普遍提高。為了生態(tài)環(huán)境得到更好的保護(hù)，人們?cè)诶幚砩舷铝嗽S多功夫，這也使得市場(chǎng)上垃圾桶的種類(lèi)不斷增加，樣式也在逐漸翻新。根據(jù)資料顯示，自從智能分類(lèi)垃圾桶出現(xiàn)在市場(chǎng)上以后，就因市場(chǎng)需求大和投資數(shù)目小的特點(diǎn)備受投資者的青睞。同時(shí)，智能分類(lèi)垃圾桶解決了很多居民在垃圾分類(lèi)上出現(xiàn)的問(wèn)題，也贏得了部分人的喜愛(ài)。

3.2 市場(chǎng)趨勢(shì)分析

首先，我國(guó)對(duì)分類(lèi)垃圾桶的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有確定的國(guó)標(biāo)要求，各個(gè)城市的分類(lèi)垃圾桶的顏色和標(biāo)識(shí)并不統(tǒng)一，就比如有的城市藍(lán)色垃圾桶放的是可回收垃圾，而有的城市綠色垃圾桶放的是可回收垃圾[10]。

其次，就是分類(lèi)垃圾的實(shí)現(xiàn)與完成也只是完成了其中一個(gè)步驟，截至目前，我們并沒(méi)有一個(gè)比較完善的垃圾分類(lèi)程序。比如最后的垃圾收運(yùn)步驟，出現(xiàn)了嚴(yán)重破壞分類(lèi)垃圾桶分類(lèi)效果的混裝現(xiàn)象，導(dǎo)致可回收資源并沒(méi)有得到有效的利用。我國(guó)當(dāng)前規(guī)定的垃圾分類(lèi)并不多，除了可回收垃圾和廚余垃圾以外，還有的便是有害垃圾和其他垃圾。但是多數(shù)垃圾的分類(lèi)概念在大眾思想里仍是模糊的，容易引起垃圾被錯(cuò)誤投放，例如受污染與無(wú)法再生的紙張類(lèi)垃圾為其他垃圾，但大多數(shù)人認(rèn)為其是可回收垃圾，而傳單、舊書(shū)等垃圾屬于可回收垃圾。再者，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)的垃圾桶形式比較單一，大多都是鐵皮垃圾桶和塑料帶蓋垃圾桶。隨著垃圾分類(lèi)的概念在人們心中越來(lái)越重要且我國(guó)國(guó)民對(duì)于垃圾分類(lèi)的學(xué)習(xí)還不夠深入，也就需要垃圾桶上出現(xiàn)有關(guān)垃圾分類(lèi)的標(biāo)識(shí)和相關(guān)信息，便于大家進(jìn)行分類(lèi)。而鐵皮和塑料垃圾桶的設(shè)計(jì)大多較為簡(jiǎn)單，并沒(méi)有相關(guān)信息來(lái)提醒大家，從而導(dǎo)致垃圾分類(lèi)的公眾參與度不高。

除此之外，鐵皮和塑料垃圾桶仍采用的是傳統(tǒng)的開(kāi)放式或者手動(dòng)封蓋式，不僅衛(wèi)生條件不好容易滋生細(xì)菌，而且在夏季還容易產(chǎn)生異味，大眾的體驗(yàn)極其不好。據(jù)調(diào)查來(lái)看，目前市場(chǎng)上對(duì)智能分類(lèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)來(lái)看，市場(chǎng)上存在的智能分類(lèi)垃圾桶對(duì)垃圾沒(méi)有做到有效的盛載、封裝和保護(hù)，仍然采用了“通行性、兼容性”的設(shè)計(jì)，不存在化學(xué)上的分類(lèi)性能，比如現(xiàn)在的智能分類(lèi)垃圾桶仍無(wú)法做到油水分離，有害無(wú)害分離。各樣的垃圾箱也沒(méi)有什么大的區(qū)別。

最后，就目前市場(chǎng)上智能分類(lèi)垃圾桶的價(jià)格問(wèn)題，相對(duì)于普通的鐵皮和塑料垃圾桶來(lái)說(shuō)，智能分類(lèi)垃圾桶的價(jià)格要高出好幾倍，這說(shuō)明目前智能分類(lèi)垃圾桶在普通家庭、平常街道、居住場(chǎng)所出現(xiàn)的概率并不會(huì)很高，而主要出現(xiàn)在人流密集的地方如商城、火車(chē)站、高鐵站等地方。但是智能分類(lèi)垃圾桶的技術(shù)支持也確實(shí)需要資金來(lái)提供支持，所以目前市場(chǎng)上智能分類(lèi)垃圾桶的價(jià)格可能并不會(huì)下降，也不會(huì)達(dá)到能使普通家庭接受的地步。但是隨著社會(huì)的持續(xù)進(jìn)步，人們對(duì)美好生活的需求正在不斷的提高，而有美好生活的前提就是有一個(gè)良好的生存環(huán)境，那就需要我們?cè)诒Ｗo(hù)環(huán)境方面卯足勁加油干，學(xué)會(huì)垃圾分類(lèi)正是一個(gè)有效措施，相信以后智能分類(lèi)垃圾桶出現(xiàn)的概率會(huì)越來(lái)越高。

4 智能分類(lèi)垃圾箱的應(yīng)用與處理

該智能分類(lèi)垃圾桶的設(shè)計(jì)并不僅僅是讓智能分類(lèi)垃圾桶自己來(lái)分類(lèi)，也是想借此幫助大眾來(lái)進(jìn)行分類(lèi)垃圾。自2003 年以來(lái)，我們國(guó)家的智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱在設(shè)計(jì)上就出現(xiàn)了兩個(gè)極端現(xiàn)象。一個(gè)是走向“智能化”路線，利用上各種智能科技，例如增加太陽(yáng)能、氣體排放裝置等。這種做法非但沒(méi)能增加實(shí)用性，還在一定程度上增加了垃圾箱制作的成本。一個(gè)僅僅是在現(xiàn)有四分類(lèi)的基礎(chǔ)上，對(duì)外形、色彩或者部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，未從根本上解決垃圾分類(lèi)處理問(wèn)題。所以我們的智能分類(lèi)垃圾桶設(shè)計(jì)是中和兩個(gè)目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的智能分類(lèi)垃圾桶出現(xiàn)的現(xiàn)象，取其精華，去其糟粕，盡量在考慮價(jià)格的情況下設(shè)計(jì)出大眾滿意的智能分類(lèi)垃圾桶。

因?yàn)榇隧?xiàng)目是我們根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要而有的想法，它是為社會(huì)服務(wù)，同時(shí)也是為大眾服務(wù)。所以，在智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱進(jìn)行測(cè)試期時(shí)，可以將其投放在垃圾分類(lèi)意識(shí)薄弱及分類(lèi)意識(shí)較強(qiáng)的兩類(lèi)地區(qū)。在調(diào)查結(jié)果的對(duì)比中，對(duì)垃圾箱進(jìn)行改進(jìn)和完善。當(dāng)分類(lèi)效果達(dá)到一定程度之后，就可以進(jìn)行垃圾箱的使用介紹，以及垃圾分類(lèi)的倡導(dǎo)。此后，根據(jù)需要將一些智能識(shí)別分類(lèi)垃圾箱投放到一定地方，為大眾提供幫助。等到效果更佳時(shí)，便可嘗試網(wǎng)上銷(xiāo)售。

除此之外，為了提高大家垃圾分類(lèi)的積極性，我們可以在一定的時(shí)間段進(jìn)行一些小活動(dòng)或者其他的獎(jiǎng)懲方式，這里就涉及到了垃圾箱所運(yùn)用的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)和顯示器。在一般情況下，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)和顯示器主要用于垃圾分類(lèi)指導(dǎo)，宣傳垃圾分類(lèi)知識(shí)。但當(dāng)活動(dòng)時(shí)期，人們將垃圾正確分類(lèi)后，就會(huì)播報(bào)類(lèi)似“謝謝配合，祝您生活愉快”的感謝語(yǔ)和祝福語(yǔ)。這個(gè)小活動(dòng)在一定程度上會(huì)增加人們對(duì)于垃圾分類(lèi)的積極性，提高垃圾分類(lèi)的效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

我們的社會(huì)正在持續(xù)向前發(fā)展，智能垃圾桶取代普通垃圾桶的發(fā)展趨勢(shì)也在逐步清晰。隨著垃圾分類(lèi)的觀念越來(lái)越深入人心，智能垃圾桶也正在慢慢進(jìn)入市場(chǎng)，所以智能分類(lèi)垃圾桶的前景是很好的。我們創(chuàng)新的理念是綠色環(huán)保，我們的設(shè)計(jì)理念是便捷利民，我們?cè)诖苏嬲\(chéng)的希望我們的設(shè)計(jì)會(huì)贏得大家的喜愛(ài)，真誠(chéng)的希望將我們的設(shè)計(jì)推廣到市場(chǎng)中，為大家的生活帶來(lái)更多的便利。

此次舉辦的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽是深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的重要抓手，是引導(dǎo)大大學(xué)生主動(dòng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展，深入了解人才培養(yǎng)綜合改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，切實(shí)提高大學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[11]。更是高校推動(dòng)人才培養(yǎng)范式深刻變革，形成新的人才質(zhì)量觀、教學(xué)質(zhì)量觀、質(zhì)量文化觀。