[發(fā)明專利]一種分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱清運系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111422530A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鑫碩;李珂瑤;鄭一;賈鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 王鑫碩;鄭一;李珂瑤
• 主分類號: B65F1/14
• 分類號: B65F1/14;B65F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱清運系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括多個主機智能垃圾箱、多個從機智能垃圾箱、云端服務(wù)器和垃圾清運負責人終端；系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)劃分多個區(qū)域，區(qū)域內(nèi)通信自治，網(wǎng)絡(luò)自組，每一個所述區(qū)域內(nèi)包含一位或多位垃圾清運負責人、一個主機智能垃圾箱、多個從機智能垃圾箱，每位垃圾清運負責人有一個垃圾清運負責人終端。本發(fā)明將NB?IoT技術(shù)和LoRa技術(shù)相結(jié)合，采用NB?IoT通信模塊作為主節(jié)點、LoRa通信模塊作為從節(jié)點的星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，組成分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱網(wǎng)絡(luò)，為城市環(huán)境衛(wèi)生管理提供一種廉價、低功耗、具有通信能力、可以規(guī)劃最短路徑、且?guī)顟B(tài)檢測功能的智能垃圾清運系統(tǒng)和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，智能垃圾箱領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱清運系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著人民生活的不斷提高，城鎮(zhèn)化的不斷推進以及社會的快速進步，生活垃圾產(chǎn)量不斷增加，垃圾的清運量也在逐年增長，因此城市中增加了大量的垃圾箱（桶），現(xiàn)在垃圾箱在路旁隨處可見，而垃圾分類和處理一直是城市環(huán)境衛(wèi)生的一個重要管理部分。傳統(tǒng)的管理方式是，在城市指定地點存放分類垃圾箱，有專人定時或定點處理垃圾，清空分類垃圾箱，實現(xiàn)環(huán)境衛(wèi)生的管理。

在人群集中的地方，如生活社區(qū)、旅游景點、商業(yè)地帶等，容易產(chǎn)生較多的垃圾，而垃圾往往被置放在垃圾箱內(nèi)，事實上垃圾的數(shù)量在時間上和地理上并不是均勻分布。垃圾的處理人員工作時間是定時和定點的，因此很多垃圾不能及時處理，影響市容市貌，甚至影響衛(wèi)生環(huán)境，造成疾病的傳播；同時也存在處理人員跑“空車”的現(xiàn)象，造成人力資源上的浪費。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個新興技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，是萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個重要分支。NB-IoT具有以下特點：支持待機時間長，電池壽命至少10年；支撐海量連接的能力，NB-IoT一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接；對網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接，同時還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋；模塊成本低。

LoRa（Long Range Radio）技術(shù)是近些年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個飛躍，LoRa 是創(chuàng)建長距離通訊連接的物理層或無線調(diào)制，相較于傳統(tǒng)的 FSK 技術(shù)以及穩(wěn)定性和安全性不足的短距離射頻技術(shù)，LoRa基于CSS調(diào)制技術(shù)（Chirp Spread Spectrum）在保持低功耗的同時極大地增加了通訊范圍。LoRa 技術(shù)適用于傳輸數(shù)據(jù)量不大，城市中可以覆蓋2公里到15公里之間的典型應用，其電池壽命同樣10年以上，具有超級節(jié)能的優(yōu)勢，此外，LoRa 技術(shù)不需要建設(shè)基站，一個網(wǎng)關(guān)便可控制較多設(shè)備，并且布網(wǎng)方式較為靈活，可大幅度降低建設(shè)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過將NB-IoT技術(shù)和LoRa技術(shù)相結(jié)合，組成分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱網(wǎng)絡(luò)，為城市環(huán)境衛(wèi)生管理提供一種廉價的、低功耗的、具有通信能力、可以規(guī)劃最短路徑、且?guī)顟B(tài)檢測功能的智能垃圾清運系統(tǒng)和方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種分布式自組網(wǎng)智能垃圾箱清運系統(tǒng)，包含多個主機智能垃圾箱、多個從機智能垃圾箱、 云端服務(wù)器和垃圾清運負責人終端；

所述系統(tǒng)，在工作范圍內(nèi)劃分多個區(qū)域，每一個所述區(qū)域內(nèi)包含一位或多位垃圾清運負責人、一個主機智能垃圾箱、多個從機智能垃圾箱，每位垃圾清運負責人有一個垃圾清運負責人終端。

可選的，所述主機智能垃圾箱，包括主控模塊、NB-IoT通信模塊、LoRa通信模塊、GPS定位模塊、容量檢測模塊、太陽能能源模塊；

所述NB-IoT通信模塊，用于將主機智能垃圾箱收集到的區(qū)域內(nèi)主從機智能垃圾箱狀態(tài)信息上傳至云端服務(wù)器，并與云端服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互；

所述LoRa通信模塊，用于與系統(tǒng)劃分區(qū)域內(nèi)的從機智能垃圾箱的LoRa通信模塊進行數(shù)據(jù)交互；