CN112623549B - 基于物联网的废弃物多分类预约收购系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，该废弃物多分类预约收购系统包括大柜体及柜体上安装的电路总成、大柜体内安装的密封容器，废弃物处理平台及其客户端：废弃物收购APP；电路总成用于接受废弃物处理平台指令，完成指示灯显示、开柜门、读写密封容器上的RFID标签；向废弃物处理平台发送客户对于柜体的操作信息；所述废弃物处理平台用于接受客户端的废弃物收购APP的预约信息、通过客户对密封容器的预约、向柜体上安装的电路总成发出指令，完成对密封容器RFID标签上客户预约信息的存储、控制指示灯显示、打开柜门、最终在APP上确认客户对废弃物的存放；本发明依托我国互联网高度发展的优势自主创新，实现废弃物分类处置的物联网化。

Description

基于物联网的废弃物多分类预约收购系统及使用方法

技术领域

本发明涉及废弃物分类回收处理领域，尤其涉及一种基于物联网的废弃物多分类预约式收购系统及使用方法。

背景技术

废弃物是指人们决定不再保留的物品。比如，不能再使用的电池，陈旧的衣裳，厨余和餐饮必须要抛弃的可降解有机物等。

人们把将要抛弃或已经抛弃的废弃物俗称为“垃圾”，我们所说的“废弃物”也包含了通常所说的“垃圾”。但实际上，任何废弃物都有其经济价值和社会价值，两种价值存在相互依存和相互转换的关系。

正是人们未加详细分类就粗放抛弃的行为使得废弃物的价值进一步降低，比如，少量的废塑料膜与餐饮有机物混合在一起。这使得垃圾处理工厂要增加过多的成本才能使其分离出来。

人们已经认识到废弃物越早、越细分类就越能够体现其价值。但是，现行的废弃物分类方法根本不能够满足经济社会发展的需要，我国的垃圾分类方法大致分为四类：1、干垃圾。2、湿垃圾。3、可回收垃圾。4、有害垃圾。

这种垃圾分类方法基本上是沿用一些发达国家的传统作法，过于粗放简单，尚不够科学。比如，干电池是一种有害垃圾，但它的回收价值较大，可否归为可回收垃圾;废旧的衣物不含水分，究竟属于干垃圾还是可回收垃圾;这都要人们重新进行约定俗成的排序。这种范围交叉，概念模糊的分类方法，使得监督和培训的社会成本高昂，而且在废弃物处理工厂仍然需要二次分拣。

我国的国情是快速发展的物质消费水平与管理素质的提高存在差距。发达国家的公民历经了一个较长的环保意识的培养传承过程，而我国人民则正在经历科学技术的大规模承接与物质生活的快速改善过程，目前在理念上仍处于一个较为初级的阶段。

由于我国目前的废弃物分类方法和意识尚不够科学和先进，加上大部分有明显回收价值的废弃物已被拾荒者捡走，造成废弃物主体在到达废弃物处理工厂时，既无值价的东西可拣，又要面对细碎的混合物，造成废弃物处理工厂没有利润和能力去仔细分离这些混合物。所以，我国目前对于废弃物的处理方式仍然是以大规模的填埋和焚烧为主，这两种方式对于空气和地下水存在缓释而长期的危害作用。

发明内容：

本发明提出一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统及使用方法，依托我国互联网高度发展的优势自主创新，实现废弃物分类处置的物联网化。

一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，该废弃物多分类预约收购系统包括大柜体及大柜体上安装的电路总成、废弃物处理平台及客户端的废弃物收购APP；

所述大柜体被分割为体积不同的若干个独立小柜体，每个独立小柜体内放置有一个与独立小柜体体积相适配的密封容器，该密封容器用于存放不同种类的废弃物；

大柜体上安装的电路总成用于接受废弃物处理平台指令，完成指示灯显示、开柜门、读写所述密封容器上的RFID标签；向废弃物处理平台发送客户对于柜体的操作信息；

所述废弃物处理平台用于接受客户端的废弃物收购APP的预约信息、通过客户对密封容器的预约、向大柜体上安装的电路总成发出指令，完成对所述密封容器上的RFID标签上客户预约信息的存储、控制指示灯显示、打开独立小柜体柜门、最终在APP上确认客户对废弃物的存放；

所述客户端的废弃物收购APP用于客户对密封容器的预约，该预约信息通过废弃物处理平台备案后，废弃物收购APP指导客户按照步骤进行废弃物的存放。

若干个所述独立小柜体的柜门由电子锁控制开闭，该电子锁的驱动电路与电路总成的GPIO控制模块电相连；该独立小柜体的柜门上还具有提示客户预约、使用、操作情况的指示灯、按钮、小柜体编号及针对该柜门的固态二维码；所述指示灯通过其驱动电路与电路总成的GPIO控制模块电连接，所述按钮通过光电隔离电路与电路总成的GPIO控制模块电连接，而所述GPIO控制模块与单片机常规电连接；所述固态二维码的信息中包含了若干个独立小柜体及其中密封容器的形状、尺寸具体信息，并通过钦按钮、扫码对预约客户的身份进行确认，进而打开独立小柜体。

所述密封容器上端封装有RFID标签，该RFID标签通过置于独立小柜体内的近场天线和电路总成的RFID射频读写模块通信，而RFID射频读写模块通过USB接口和单片机连接；该RFID标签上有一个行程开关，外延至密封容器与盖子的接合处，当盖子闭合时，RFID标签开始工作。

所述电路总成由4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块、单片机、GPIO控制模块组成；4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块分别通过网口、串口、USB接口和单片机连接；该电路总成通过4G移动通信模块和废弃物处理平台通讯，用于执行废弃物处理平台的指令和传递客户对小柜体的操作信息；GPS定位模块实现大柜体和废弃物处理平台之间的通讯，用于确定大柜体所处的静态和动态位置。

所述废弃物处理平台主要包括4G移动通信模块、信息存储模块、大柜体GPS定位模块、地图导航模块、容器推荐模块、废弃物种类挑选模块、容器预约模块、门锁开启模块、二维码扫描模块；所述4G移动通信模块和电路总成通讯，通过门锁开启模块发出门锁开启指令；通过容器推荐模块和废弃物种类挑选模块帮助客户实现预约，并通过预约确立将要使用的密封容器，之后客户通过地图导航模块找到合适的大柜体后用二维码扫描模块确认打开该密封容器的柜门；大柜体GPS定位模块用于废弃物处理平台跟踪大柜体的动向。

所述废弃物种类挑选模块有材质分类法和产品分类法两种形式，该分类法通过客户端的废弃物收购APP向客户展示和提供使用。

所述废弃物处理平台具有废弃物称重模块、废弃物安检模块、容器运输及现场监控模块 、废弃物交易评估及链接支付模块；当大柜体进入废弃物处理工厂时，容器运输及现场监控模块将实时监控密封容器的运行轨迹；客户所预约存放的废弃物，以密封容器上封装的RFID标签所记载的客户信息和废弃物信息为依据，通过废弃物安检模块执行X射线扫描工序来判断废弃物种类、通过废弃物称重模块执行称重、并结合人工远程检视工序检验，当确定该废弃物与客户所选择的种类一致、数量相符时，废弃物处理平台通过废弃物交易评估及链接支付模块最终确认该废弃物的价值，并链接第三方支付平台，将此次收购的款项转移给客户。

一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统的使用方法，当客户需要使用本系统时，打开客户端的废弃物收购APP并完成注册，然后查看离自己较近的某个大柜体上有没有与自己要投放的废弃物形状、尺寸相匹配且尚未被其他人预约或使用的密封容器，如果没有，他也可以搜索附近其它大柜体中的密封容器情况；当他看中某个密封容器，就可以点选实施预约，该预约信息包括了该客户的注册信息、在客户端的废弃物收购APP上选定的本次欲存放的废弃物种类、预估的数量、密封容器被客户预约后到完成废弃物投放所独占的时间；

当废弃物处理平台接受某客户端对某个密封容器的预约时，会将预约成功的结果显示在客户端的废弃物收购APP，并通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门上的指示灯点亮；并通过该电路总成把预约信息写入独立小柜体内密封容器上封装的RFID标签，该预约信息将作为密封容器执行下一步流程的依据；

预约成功后，客户即可准备使用密封容器，分为以下三种情形；

A、客户在约定的时间内到达预定的大柜体前，找到预定密封容器的独立小柜体的编号，钦按固态二维码旁边的按钮，这时，独立小柜体柜门左上角的指示灯将闪烁一小段时间，客户在此时段内，通过客户端的废弃物收购APP扫描独立小柜体柜门上的密封容器专用的固态二维码，废弃物处理平台通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门打开，客户取出密封容器，打开盖子，装入废弃物，再合上盖子，将密封容器归置在独立小柜体上的原位，关上放置该密封容器的独立小柜体柜门，此时，客户端显示废弃物存入过程结束；

B、客户在约定的时间内到达预定的大柜体前，找到预定独立小柜体的编号，钦按固态二维码旁边的按钮，这时，独立小柜体柜门左上角的指示灯将闪烁一小段时间，客户在此时段内，通过客户端的废弃物收购APP扫描独立小柜体的柜门上的固态二维码，废弃物处理平台即通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门打开，客户取出密封容器，并立即关闭放置该密封容器的独立小柜体柜门，废弃物处理平台就会从客户端的废弃物收购APP要求客户确定对该密封容器的外借时间，并收取一定的押金；当客户在规定的时间段内再次钦按钮、扫描固态二维码，又可打开独立小柜体柜门，将该含有废弃物的密封容器送入独立小柜体中的原位，且合上放置该密封容器的独立小柜体柜门，此时，客户端的废弃物收购APP显示废弃物存入过程结束；

C、客户不在大柜体附近，但他事先已知被约定独立小柜体上的固态二维码的信息，它可以委托其他人钦按固态二维码旁边的按钮，在独立小柜体柜门左上角指示灯闪烁时，客户自己用客户端的废弃物收购APP扫描识别该固态二维码，同样也可以打开独立小柜体柜门，由他人代为取出密封容器，后续操作情形与上述A或B情形中的步骤相同。

当大柜体中的大部分密封容器被客户使用后，废弃物处理平台会指定工作人员将大柜体整体转移到废弃物处理工厂，若大柜体中的密封容器使用率低，平台会指示工作人员将部分密封容器直接取出转移到废弃物处理工厂；同时，工作人员会将被取走的大柜体或密封容器及时予以更换或补充。

本发明创新点包括：

1、理论创新：通过网络预约的废弃物分类投放方法，是实现废弃物可回收价值的充分必要条件。

2、工艺创新：通过个体废弃物投放者，在网络平台的指导下，从源头上对废弃物进行细致的同质化归集，其中包括材质性分类和产品包装物分类，使废弃物处理工厂提高了同质化归集废弃物的效率，基本上避免对废弃物的分拣。

3、结构创新：用户所使用的废弃物柜体和与之可以锁定的密封废弃物盛装容器，比传统“可开盖式垃圾桶”密闭性好，改善了废弃物投放点的局部环境。

具体如下：

1、从源头上提供了废弃物加以细分的渠道，将原来废弃物的“若干种分类”变为“许多种分类”，分类要求和分类作业更多存在于网络指导和废弃物工厂生产过程中，减轻了废弃物工厂对于废弃物分类的难度。

2、细分废弃物，使得废弃物更加“纯洁”，更多体现了废弃物本身的价值。本发明更多的鼓励人们对废弃物进行“拆解、提纯”，比如，一个家用电器的外包装，可以被拆解为纸板、泡沫、胶带和木料，而家中正好还有另外一些废纸板，两者合二为一，首先被当天卖掉。泡沫被掰开、压缩也能够基本装满小区废弃物柜中的某一个废弃物容器，也会被第二天卖掉。剩下的胶带和木料都太少，暂存一下，等攒到一定数量再卖。

3、任何被细分的废弃物都有“价值”，比如，厨余有机废弃物有比较多的价值，存售后可以获得较多收益。而水泥碎块处理成本远大于其本身价值，投放者需要向本系统支付一定费用才可完成存放。

4、预约式废弃物存放方式避免了现行方法下的垃圾桶的“垃圾溢出”现象或者说避免了垃圾投放不成功事件。比如，现实情况下，当某人投放废弃物时，发现垃圾桶已经很满了，他把废弃物扔在该垃圾桶旁露天置放的可能性较大，但是他把废弃物送回住地或工作地的可能性较小。

而按照我们的方法，他可以从个人终端上先搜索离自己最近的废弃物柜上有没有适合自己用的空废弃物容器，如果没有，他可以搜索离他稍远一点的废弃物柜体上有没有适合自己用的空废弃物容器，如果还没有，他甚至可以超前预约一个合适的废弃物容器，也就是说，在自己小区门里边，当前一个废弃物柜被拉走，后一个废弃物柜被安置在原地时，那么，这个废弃物柜中就有一个在短期内专属于他的废弃物容器。

5、独立的容器可以实现高度密闭，避免了公共环境的小规模污染。比如，在传统的分类处置方法下，人们在倾倒湿垃圾时，须要打开垃圾桶盖，先前存放的湿垃圾气味就会溢出。而本系统可以使用废弃物专用容器，在异地场所从容不迫地处理一些有机湿态废弃物，实现密封后，再回到废弃物柜体旁，将废弃物容器重新与柜体锁定柜体。

6、我们的废弃物容器按照大小和种类，是有不同的使用成本的，假如系统发现某位使用者预定存放的某种废弃物体积远小于该废弃物容器的体积，那么本约定将不成功。假如某存放者成功实施了预约，但他实际投入废弃物容器的废弃物体积远小于预设值，那么，该行为在废弃物处理工厂会被扫描检测出来，系统会在他的个人原有余额中自动扣除一部分作为“系统损失费”

所以，存放者可以根据需要，在网络上所选择、预约未被使用的废弃物容器的尺寸，在私人场合从容不迫地对废弃物进行压缩处理，使得该容器和该柜体的空间得到高效利用。而传统的垃圾投放方式较难做到这一点，前一个投放者一般很少考虑将废弃物压实打包，为后一个投放者留有余地。而后一个投放者，由于对先前投放物的安全性不了解的原因，一般也不会考虑将前一个投放者的废弃物摆正压实，所以垃圾桶很容易被“装满”，限制了垃圾桶的空间利用率，严重时就会出现“垃圾溢出”现象。

7、我们的废弃物处理容器是一种可以密闭的容器，是一种制式化、可以重复使用、轻质耐用的废弃物“包装物”。而传统的废弃物“外包装物”则是不方便重复使用的，比如，固态废弃物的“外包装物”可能是一个捆扎带或纸箱，厨余垃圾的“外包装物”可能是个塑料袋或纸袋，人们投放废弃物时往往为了避免扬尘散味，会把废弃物连同“外包装物”一起扔掉。这样就将“外包装物”变成了废弃物的一部分，增加了废弃物构成的复杂程度，使“垃圾”更加“垃圾化”

8、该废弃物投放方法为废弃物编制代码创造了条件。即每一件商品可以具有一个废弃物代码。每一件商品的外包装也具有一个废弃物代码。这就为产品厂商承诺自我回收或委托回收包装物和废旧产品，为实现再利用或制式化拆解创造了条件。

9、该废弃物投放方法有充分的可追溯性，可以较大程度地避免失德破坏环境的行为。

10、减少中间环节，该方法将极大地弱化废品收购店的功能，并使他们向专业化，职业化废弃物拆解分类方向转变。

11、该方法是“存废弃物”，照顾了人们的隐私，而传统“扔垃圾”的方法，则在废弃物达到处理工厂前不受特别保护，有一种不安全感。

12、该方法所列废弃物多分类预约收购的大柜体结构简单，免去了一般废弃物收购装置的的称重、扫描、支付等功能，使得该大柜体能够承载更多的废弃物，相对减少对公共区域的占用，同时，客户从第三方支付平台上领取收益，更加便捷。

附图说明

图1为本发明大柜体的结构示意图；

图2为本发明密封容器的结构示意图；

图3为本发明电路总成的结构框图；

图4为本发明完成废弃物预约的示意框图；

图5为本发明工作的时序图；

图6为本发明密封容器的受控流程图；

图7为本发明处理废弃物的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其效果进一步阐述。

参照图1-图7，一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，该废弃物多分类预约收购系统包括大柜体及大柜体上安装的电路总成、废弃物处理平台及客户端的废弃物收购APP；

所述大柜体被分割为体积不同的若干个独立小柜体，每个独立小柜体内放置有一个与独立小柜体体积相适配的密封容器，该密封容器用于存放不同种类的废弃物；

大柜体上安装的电路总成用于接受废弃物处理平台指令，完成指示灯显示、开柜门、读写所述密封容器上的RFID标签；向废弃物处理平台发送客户对于独立小柜体的操作信息。

所述废弃物处理平台是指使用JAVA语言编写的客户端软件和服务器端相关软件；其功能主要负责接收用户、柜体、分拣工厂和其他角色等前端各类用户交互的信息，并按既定流程完成相应操作后，将结果存储在数据库中。

所述废弃物处理平台用于接受客户端的废弃物收购APP的预约信息、通过客户对密封容器的预约、向大柜体上安装的电路总成发出指令，完成对所述密封容器上的RFID标签上客户预约信息的存储、控制指示灯显示、打开独立小柜体柜门、最终在客户端的废弃物收购APP上确认客户对废弃物的存放。

所述废弃物收购APP用于客户对密封容器的预约，该预约信息通过废弃物处理平台备案后，客户端的废弃物收购APP指导客户按照步骤进行废弃物的存放。

参照图1，大柜体是非标制造，大柜体上安装有电路总成3。其被分割成若干个形状、大小不尽相同的独立小柜体，如图1，柜门编号A、B、C、D、E…N为大柜体基本外表。每个独立小柜体的柜门上有编号标识4、固态二维码5、指示灯1、与指示灯关联的按钮6、电子门锁7。该独立小柜体内延伸布置有近场天线2，该独立小柜体内放置有一个与独立小柜体体积相适配的密封容器。独立小柜体柜门编号是为了便于客户目视找到该柜门。

独立小柜体柜门上的按钮在钦按后，所述独立小柜体柜门上的指示灯根据不同情况，可能处于短暂闪烁状态，也可能维持原状。该按钮与大柜体上的电路总成的GPIO相连，其触发信号通过电路总成上传至废弃物处理平台，并可对指示灯发生作用。

参照图2，独立小柜体内的密封容器由容器本体、容器表面上有一个与独立小柜体柜门上一一对应的编号11（容器编号A、B、C、D、E…N）、容器密封盖8、以及封装在容器本体中、靠近密封盖附近的RFID标签10及RFID标签所带的行程开关9组成。

若干个所述独立小柜体的柜门由电子锁控制开闭，该电子锁的驱动电路与电路总成的GPIO控制模块电相连；该独立小柜体的柜门上还具有提示客户预约、使用、操作情况的指示灯1、按钮6、独立小柜体编号4及针对该独立小柜体柜门的固态二维码5；所述指示灯通过其驱动电路（通过继电器驱动电磁铁）与电路总成的GPIO控制模块电连接，所述按钮通过光电隔离电路（起到硬件保护作用）与电路总成的GPIO控制模块电连接，而所述GPIO控制模块与STM32F407单片机常规电连接；所述固态二维码信息中包含了若干个独立小柜体及其中密封容器的形状、尺寸具体信息，并通过钦按钮、扫码对预约客户的身份进行确认，进而打开独立小柜体。

所述密封容器上端封装有RFID标签10（全向无源可存储式纸标签），该RFID标签10通过置于独立小柜体内的RFID天线2和电路总成的RFID射频读写模块通信，而RFID射频读写模块通过USB接口和STM32F407单片机连接；该RFID标签上有一个行程开关9，外延至密封容器与盖子的接合处，当盖子闭合时，RFID标签开始工作。所述RFID射频读写模块由分体式甚高频标签读写器、近场天线构成，该近场天线延伸至每一个独立小柜体内。

所述电路总成由4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块、STM32F407单片机（其包括MCU及存储管理模块等构成）、GPIO控制模块组成；4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块分别通过网口、串口、USB接口和STM32F407单片机连接；该电路总成通过4G移动通信模块和废弃物处理平台通讯，用于执行废弃物处理平台的指令和传递客户对独立小柜体的操作信息；GPS定位模块实现大柜体和废弃物处理平台之间的通讯，用于确定大柜体所处的静态和动态位置。

RFID射频读写模块由多标签工业读写器、存储器、近场天线组成，RFID电路全面支持符合EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C/ ISO18000-6B标准的电子标签，该部近场天线延伸至每一个独立小柜体柜门内。

所述废弃物处理平台主要包括4G移动通信模块、信息存储模块、大柜体GPS定位模块、地图导航模块、容器推荐模块、废弃物种类挑选模块、容器预约模块、门锁开启模块、二维码扫描模块；所述4G移动通信模块和电路总成通讯，通过门锁开启模块发出门锁开启指令；通过容器推荐模块和废弃物种类挑选模块帮助客户实现预约，并通过预约确立将要使用的密封容器，之后客户通过地图导航模块找到合适的大柜体后用二维码扫描模块确认打开该密封容器的独立小柜体柜门；大柜体GPS定位模块用于废弃物处理平台跟踪大柜体的动向。

废弃物处理平台是整个废弃物处理系统的核心，围绕该平台把大柜体上的密封容器、使用客户端的废弃物收购APP的客户、废弃物处理工厂、第三方支付平台等联系起来。

所述废弃物种类挑选模块有材质分类法和产品分类法两种形式，该分类法通过客户端APP向客户展示和提供使用。所谓“材质分类法”是指要求客户所投放的废弃物是比较单纯的生产资料，比如：金属铁、聚乙烯醇、纸张、可降解的厨余有机物等分类科目，这种分类方式要求人们对废弃物进行一定的拆解提纯。所谓“产品分类法”是指对一个或若干个同质化的产品进行投放，比如家用小电器（包括剃须刀、电吹风、加湿器、破壁机、电饭煲……等等组合）、笔记本电脑、“海尔牌电器产品”等分类科目，这种分类方式不需要客户拆解，所投放废弃物由专业拆解厂家加工利用或由产品生产厂家定向回收。

所述废弃物处理平台具有废弃物称重模块、废弃物安检模块、容器运输及现场监控模块 、废弃物交易评估及链接支付模块；当大柜体进入废弃物处理工厂时，容器运输及现场监控模块将实时监控密封容器的运行轨迹；客户所预约存放的废弃物，以密封容器上封装的RFID标签所记载的客户信息和废弃物信息为依据，通过废弃物安检模块执行X射线扫描工序来判断废弃物种类、通过废弃物称重模块执行称重、并结合人工远程检视工序检验，当确定该废弃物与客户所选择的种类一致、数量相符时，废弃物处理平台通过废弃物交易评估及链接支付模块最终确认该废弃物的价值，并链接第三方支付平台，将此次收购的款项转移给客户。

在废弃物处理工厂，已被客户使用的密封容器会被取出，在卸货车间里有安检扫描设备，该设备具有信息存储模块、物品称重模块、废弃物安检模块、容器运输模块等。该设备上安装有无线通信、控制电路和RFID射频读写电路的总成，废弃物处理平台可以通过该电路总成与每一个密封容器内的RFID标签实现通信。扫描设备结合密封容器上的RFID标签对容器的内容物进行安检扫描和称重，废弃物处理平台会根据被扫描物的原子序数值、密度、形状等，判断与密封容器上的RFID标签所记载的内容是否相符；当相符时，密封容器将被送往分流车间，与此同时，废弃物处理平台会在密封容器的RFID标签内写入该密封容器将被运送到何处倾倒的指令，并对此废弃物的价值进行初步打分和评估。如果不相符，进入人工检查程序。

分流车间里安装有4G无线通信电路、并均衡分布有足够数量的RFID射频读写电路的总成。通过扫描、安检的废弃物容器、以及个别经过人工处理的废弃物密封容器，将被置于一个可以一对一或一对多承载容器的智能车体上（该车体上也安装有RFID射频读写电路），该密封容器将在废弃物处理平台控制下到达系统指定的位置。比如，自动行进的车体可以承载装着废弃物的密封容器走上多条不同方向传送带中的某一条，在距离1000米处走下传送带，智能小车再自动行走30米，到达废弃物倾到处，该密封容器在废弃物自动生产流水线上，开盖、翻覆，密封容器内的废弃物被倾倒、平铺在一个平台上，接受摄像存档和远程人工检视。对于合格品，平台会立起，将废弃物倒入一个同类归集堆内。对于不合格品，将进入人工检查程序。

当容器内的废弃物倒入同类归集堆内时，客户与废弃物处理系统的本次交易全部结束，废弃物处理平台会根据以上结果最终确定该废弃物的价值，通过客户端的废弃物收购APP向用户回复一份关于本次废弃物收购的详细报告，其中包含废弃物的纯净度、含水量、重量、容器体积利用率等。并结合客户所列废弃物的属实程度予以一定扣减和奖赏，将合理的支付款项显示在客户端的废弃物收购APP上，同时链接支付平台予以支出。

最后，存储废弃物的密封容器上的RFID标签中的客户信息将被删除，但表明其自身形态、容积等信息的数据会继续保留。它会在其后的消毒、清洗等工序之后被重新置于某个大柜体中，当该大柜体出现在某个小区时，该密封容器已被重新赋于链接和编号，并上线显示在客户端。

一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统的使用方法，当客户需要使用本系统时，他可以打开“客户端的废弃物收购APP”并完成注册，然后查看离自己较近的某个大柜体上有没有与自己要投放的废弃物形状、尺寸相匹配且尚未被其他人预约或使用的密封容器，如果没有，他也可以搜索附近其它大柜体中的密封容器情况。当他看中某个密封容器，就可以点选实施预约（图4，模块1、2、3、4），该预约信息包括该客户的注册信息，在客户端的废弃物收购APP上选定的本次欲存放的废弃物种类、预估的数量、密封容器被客户预约后到完成废弃物投放所独占的时间等。时间限制是为了保证此用户从某处到达该大柜体时，该密封容器不被其他人预约和使用，但如果超过约定时间他没有使用该密封容器，网络会自动扣除该用户一定的费用，并解除此次应用关系，该密封容器在网络上再次显示为空置待约状态。如果该密封容器没有被其他人抢先约定，此用户仍可继续进行约定。如果该密封容器连续多次被同一用户约定而不被使用，可视为存在恶意攻击，系统将在以后一定时间之内不允许其使用该系统进行交易。

本方法要求所投放废弃物的原则是“越单纯越有价值”，“每一个密封容器只能盛装一种比较单纯性的废弃物”，至于客户在废弃物容器中装哪一种东西，并没有严格限定，比如说，我们可以对两种分类方式各提供多达三百种以上的废弃物科目供客户选择（根据废弃物处理工厂的规模和能力具体确定），尽量使客户所投放的废弃物与自己在系统上所选择的种类高度一致。当客户在客户端的废弃物收购APP上选定好废弃物种类，向系统提交预定后，系统会自动预计该废弃物的价值。但客户不得投放“客户端的废弃物收购APP”里没有设定科目的废弃物，也不得投放与自己所选定的废弃物科目不一致的废弃物，否则，客户将得不到收益。

当废弃物处理平台接受某客户端的废弃物收购APP对某个密封容器的预约时，会将预约成功的结果显示在客户端，并通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门上的指示灯点亮；并通过该电路总成把预约信息写入独立小柜体内密封容器上的RFID标签，该预约信息将作为密封容器执行下一步流程的依据。

预约成功后，客户即可准备使用密封容器，分为以下四种情形：

A、当客户需要携带废弃物到达大柜体面前时，他可以链接接受地图导航服务，找到自己约定的密封容器柜门编号（A、B、C…N）位置，此时，柜门上指示灯呈常亮状态，代表柜内密封容器已被自己预约。他打开客户端的废弃物收购APP，先钦按柜门编号旁的按钮，此时独立小柜体柜门左上角的指示灯开始闪烁，然后，对此柜门上的专用固态二维码进行扫描，这时，“废弃物处理平台”就会判断该客户的预约情况，如属实，即弹出“确认开门”的对话框，客户点击，独立小柜体柜门即被打开（图4，模块8、3），此时，他取出密封容器，打开密封盖，将废弃物装入密封容器，然后合上密封盖，将密封容器重新置入独立小柜体并关好柜门，此时，系统显示操作完成，（客户在一个短的时间内还有一次扫码打开该柜门的机会，超过这个短的时间段，包括客户自己在内的任何人，都不可能再用扫码的方式打开该柜门）。

B、当客户没有携带废弃物并需要到达大柜体面前时，他可以链接接受地图导航服务，找到自己约定的容器柜门编号（A、B、C…N）位置，此时，独立小柜体柜门上指示灯呈常亮状态，代表柜内容器已被自己预约。他打开客户端的废弃物收购APP，先钦按柜门编号旁的按钮，此时独立小柜体柜门左上角的指示灯开始闪烁，然后，对此柜门上的专用固态二维码进行扫描，这时，“废弃物处理平台”就会判断该客户的预约情况，如属实，即弹出“确认开门”的对话框，客户点击，独立小柜体柜门即被打开（图4，模块8、3），此时，他取出废弃物容器，打开密封盖，并立即关闭柜门，系统显示操作未完成，并暂扣一定押金（如果客户事先已向废弃物处理系统注入保证金）（图4，模块9）。他可将密封容器带到其它地方，过一段时间，将废弃物装填好，然后再回到大柜体面前，重新扫码打开独立小柜体柜门，装入密封容器，关好独立小柜体柜门，此时，系统显示操作完成。（客户在一个短的时间内还有一次扫码打开该柜门的机会，超过这个短的时间段，包括客户自己在内的任何人，都不可能再用扫码的方式打开该柜门）。

C、客户已成功实施了预约，又不能亲自到达大柜体附近，但他知道被约定独立小柜体上的固态二维码的信息，它可以委托其他人钦按固态二维码旁边的按钮，在独立小柜体柜门左上角指示灯闪烁时，客户自己用客户端的废弃物收购APP扫描识别该固态二维码，同样也可以打开独立小柜体小柜门、后续操作情形与A或B情形中的步骤相同。

D、有时候，客户也可以不提前预约，直接使用密封容器，他可以在大柜体面前观察，凡是指示灯亮起的独立小柜体柜门，代表柜门内的密封容器已被他人预约或使用，凡是指示灯未常亮起的柜门，代表柜门内的密封容器尚未被预约，这时，他可以选择一个大小形态适合自己的密封容器，直接使用客户端的废弃物收购APP扫描独立小柜体柜门上的固态二维码（图4，模块8），系统会自动识别该客户是否注册了废弃物处理系统，如果没有注册，则会弹出“请注册用户”，提示客户注册之后才能使用本系统。如果客户已经注册过，则会弹出预约容器的对话框进行预约，选择好欲装入废弃物的种类和数量，钦按固态二维码旁边的按钮，即可打开独立小柜体柜门（图4，模块3），使用该密封容器。但这种用法的缺点是：客户可能在此处找不到自己可以使用的密封容器，因为所有的密封容器都已被别人预定或使用，或者现有的未被使用的密封容器不是太大就是太小。

当大柜体中的大部分密封容器被客户使用后（比如：容器的使用率达到70%），废弃物处理平台会指定工作人员将大柜体整体转移到废弃物处理工厂，若大柜体中的密封容器使用率低，平台会指示工作人员将部分密封容器直接取出转移到废弃物处理工厂。同时，工作人员会将被取走的大柜体或密封容器及时予以更换或补充，新柜体中的空置密封容器的信息会即时上线。

所述大柜体上的电路总成通过移动4G网络和废弃物处理平台通信，以实现对大柜体及密封容器的远程管控。

不同地域的大柜体直接受控于废弃物处理中心的“废弃物处理平台”,该废弃物处理中心泛指“废弃物处理平台”以及它运行所在的机房、服务器、外设等。它可能位于一个网络通畅，便于维护的地方。

特殊情况下，废弃物处理工厂也会让系统授权，工作人员使用特殊方法单独取出并更换某个密封容器，比如，系统发现某大柜体的利用率极低，但某个密封容器内的厨余废弃物已经投放多天，极易出现变质的情况。或者，该大柜体内只有少量的干垃圾，而废弃物处理工厂正处于不饱和生产状态。

Claims (8)

1.一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，该废弃物多分类预约收购系统包括大柜体及大柜体上安装的电路总成、废弃物处理平台及客户端的废弃物收购APP；

所述大柜体被分割为体积不同的若干个独立小柜体，每个独立小柜体内放置有一个与独立小柜体体积相适配的密封容器，该密封容器用于存放不同种类的废弃物；

大柜体上安装的电路总成用于接受废弃物处理平台指令，完成指示灯显示、开柜门、读写所述密封容器上的RFID标签；向废弃物处理平台发送客户对于独立小柜体的操作信息；

所述废弃物处理平台用于接受客户端的废弃物收购APP的预约信息、通过客户对密封容器的预约、向大柜体上安装的电路总成发出指令，完成对所述密封容器上的RFID标签上客户预约信息的存储、控制指示灯显示、打开独立小柜体柜门、最终在APP上确认客户对废弃物的存放；

所述客户端的废弃物收购APP用于客户对密封容器的预约，该预约信息通过废弃物处理平台备案后，客户端的废弃物收购APP指导客户按照步骤进行废弃物的存放；

所述废弃物处理平台具有废弃物称重模块、废弃物安检模块、容器运输及现场监控模块 、废弃物交易评估及链接支付模块；当大柜体进入废弃物处理工厂时，容器运输及现场监控模块将实时监控密封容器的运行轨迹；客户所预约存放的废弃物，以密封容器上封装的RFID标签所记载的客户信息和废弃物信息为依据，通过废弃物安检模块执行X射线扫描工序来判断废弃物种类、通过废弃物称重模块执行称重、并结合人工远程检视工序检验，当确定该废弃物与客户所选择的种类一致、数量相符时，废弃物处理平台通过废弃物交易评估及链接支付模块最终确认该废弃物的价值，并链接第三方支付平台，将此次收购的款项转移给客户。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，若干个所述独立小柜体的柜门由电子锁控制开闭，该电子锁的驱动电路与电路总成的GPIO控制模块电相连；该独立小柜体的柜门上还具有提示客户预约、使用、操作情况的指示灯、按钮、小柜体编号及针对该柜门的固态二维码；所述指示灯通过其驱动电路与电路总成的GPIO控制模块电连接，所述按钮通过光电隔离电路与电路总成的GPIO控制模块电连接，而所述GPIO控制模块与单片机常规电连接；所述固态二维码的信息中包含了若干个独立小柜体及其中密封容器的形状、尺寸具体信息，并通过钦按钮、扫码对预约客户的身份进行确认，进而打开独立小柜体。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，所述密封容器上端封装有RFID标签，该RFID标签通过置于独立小柜体内的近场天线和电路总成的RFID射频读写模块通信，而RFID射频读写模块通过USB接口和单片机连接；该RFID标签上有一个行程开关，外延至密封容器与盖子的接合处，当盖子闭合时，RFID标签开始工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，所述电路总成由4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块、单片机、GPIO控制模块组成；4G移动通信模块、GPS定位模块、RFID射频读写模块分别通过网口、串口、USB接口和单片机连接；该电路总成通过4G移动通信模块和废弃物处理平台通讯，用于执行废弃物处理平台的指令和传递客户对小柜体的操作信息；GPS定位模块实现大柜体和废弃物处理平台之间的通讯，用于确定大柜体所处的静态和动态位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，所述废弃物处理平台主要包括4G移动通信模块、信息存储模块、大柜体GPS定位模块、地图导航模块、容器推荐模块、废弃物种类挑选模块、容器预约模块、门锁开启模块、二维码扫描模块；所述4G移动通信模块和电路总成通讯，通过门锁开启模块发出门锁开启指令；通过容器推荐模块和废弃物种类挑选模块帮助客户实现预约，并通过预约确立将要使用的密封容器，之后客户通过地图导航模块找到合适的大柜体后用二维码扫描模块确认打开该密封容器的柜门；大柜体GPS定位模块用于废弃物处理平台跟踪大柜体的动向。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统，其特征在于，所述废弃物种类挑选模块有材质分类法和产品分类法两种形式，该分类法通过客户端的废弃物收购APP向客户展示和提供使用。

7.一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统的使用方法，其特征在于，当客户需要使用本系统时，打开客户端的废弃物收购APP并完成注册，然后查看离自己较近的某个大柜体上有没有与自己要投放的废弃物形状、尺寸相匹配且尚未被其他人预约或使用的密封容器，如果没有，他也可以搜索附近其它大柜体中的密封容器情况；当他看中某个密封容器，就可以点选实施预约，预约信息包括了该客户的注册信息、在客户端的废弃物收购APP上选定的本次欲存放的废弃物种类、预估的数量、密封容器被客户预约后到完成废弃物投放所独占的时间；

当废弃物处理平台接受某客户端对某个密封容器的预约时，会将预约成功的结果显示在客户端的废弃物收购APP，并通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门上的指示灯点亮；并通过该电路总成把预约信息写入独立小柜体内密封容器上封装的RFID标签，该预约信息将作为密封容器执行下一步流程的依据；

预约成功后，客户即可准备使用密封容器，分为以下三种情形；

A、客户在约定的时间内到达预定的大柜体前，找到预定密封容器的独立小柜体的编号，钦按固态二维码旁边的按钮，这时，独立小柜体柜门左上角的指示灯将闪烁一小段时间，客户在此时段内，通过客户端的废弃物收购APP扫描独立小柜体柜门上的密封容器专用的固态二维码，废弃物处理平台通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门打开，客户取出密封容器，打开盖子，装入废弃物，再合上盖子，将密封容器归置在独立小柜体上的原位，关上放置该密封容器的独立小柜体柜门，此时，客户端显示废弃物存入过程结束；

客户在约定的时间内到达预定的大柜体前，找到预定独立小柜体的编号，钦按固态二维码旁边的按钮，这时，独立小柜体柜门左上角的指示灯将闪烁一小段时间，客户在此时段内，通过客户端的废弃物收购APP扫描独立小柜体的柜门上的固态二维码，废弃物处理平台即通过大柜体上的电路总成，将独立小柜体柜门打开，客户取出密封容器，并立即关闭放置该密封容器的独立小柜体柜门，废弃物处理平台就会从客户端的废弃物收购APP要求客户确定对该密封容器的外借时间，并收取一定的押金；当客户在规定的时间段内再次钦按钮、扫描固态二维码，又可打开独立小柜体柜门，将含有废弃物的密封容器送入独立小柜体中的原位，且合上放置该密封容器的独立小柜体柜门，此时，客户端的废弃物收购APP显示废弃物存入过程结束；

C、客户不在大柜体附近，但他事先已知被约定独立小柜体上的固态二维码的信息，它可以委托其他人钦按固态二维码旁边的按钮，在独立小柜体柜门左上角指示灯闪烁时，客户自己用客户端的废弃物收购APP扫描识别该固态二维码，同样也可以打开独立小柜体柜门，由他人代为取出密封容器，后续操作情形与上述A或B情形中的步骤相同。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的废弃物多分类预约收购系统的使用方法，其特征在于，当大柜体中的大部分密封容器被客户使用后，废弃物处理平台会指定工作人员将大柜体整体转移到废弃物处理工厂，若大柜体中的密封容器使用率低，平台会指示工作人员将部分密封容器直接取出转移到废弃物处理工厂；同时，工作人员会将被取走的大柜体或密封容器及时予以更换或补充。

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