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专利号: 2019103008347
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于物联网和NB-IoT技术的垃圾桶监控方法,其特征在于,垃圾桶区域布局及最优倾倒频率:S1.垃圾桶地址位置信息采用粒子群优化算法通过群体中个体之间的协作和信息共享来寻找区域布局垃圾桶的数目,然后再得到具体垃圾桶的布局最优解;

S2.垃圾桶倾倒频率在时间维度上采用粒子群算法,根据时间频率,求解倾倒频率时间最优解。

2.根据权利要求1所述的基于物联网和NB-IoT技术的垃圾桶监控方法,其特征在于,所述的S1区域布局最优解:S11.对整个系统内所有的垃圾桶按区域为单位进行区域性的粒子群预测,求解每个区域垃圾桶数目的最优解;

S12.在区域预测的基础上,对每个区域的垃圾桶的历史数据进行粒子群算法求解,这里的粒子数就是前一步预测的区域内的垃圾桶数目,最终获得该区域下的垃圾桶具体分布;

所述的S2倾倒频率时间最优解:

以垃圾桶倾倒频率,以及当前区域垃圾桶数量作为输入变量,其中频率和粒子位置更新公式如下:v[i]=w*v[i]+c1*rand()*(pbest[i]-present[i])+c2*rand()*(gbest-present[i])present[i]=present[i]+v[i]

其中v[i]代表第i个垃圾桶的倾倒频率,w代表惯性权值,c1和c2表示学习参数,rand()表示在0-1之间的随机数,pbest[i]代表第i个垃圾桶搜索到的最优质,gbest代表整个集群搜索到的最优值,present[i]代表第i个粒子的当前位置,输出变量即为垃圾桶数量收敛趋势以及每个垃圾桶布局调整方向。

3.根据权利要求2所述的基于物联网和NB-IoT技术的垃圾桶监控方法,其特征在于,还包括垃圾桶状态探测S3:S31、微处理器MSP430通过控制超声波传感器读取数据计算与前方障碍物距离并保存,从而判断垃圾桶是否满溢;

S32、微处理器通过分贝传感器获取当前环境噪声分贝值并保存;然后将垃圾桶满溢状态与当前垃圾桶编号,地理位置信息打包成字符串,发送给远程监控服务器显示垃圾桶位置标记。

4.根据权利要求3所述的基于物联网和NB-IoT技术的垃圾桶监控方法,其特征在于:所述的垃圾桶状态探测S3设定启动时间间隔,间隔内进入休眠状态,但当求助按键按下时,处理器会立即结束结束休眠,优先发送求助信息。

5.一种采用如权利要求1-4任一所述的方法的垃圾桶监控系统,其特征在于:包括垃圾桶状态采集端、PC端垃圾桶服务器管理模块和垃圾桶查询终端APP模块;

所述垃圾桶状态采集端以MSP430为核心控制器,分别与超声波传感器、按键、分贝传感器、预留控制以及网络通讯连接;

当有垃圾入桶时,超声波传感器将检测到的信号传输至MSP430单片机判断垃圾箱是否已满,系统具有移动网络通讯功能,MSP430单片机将处理之后的有效数据通过通信模块上传至华为OceanConnect云平台;

所述PC端垃圾桶服务器管理模块通过上述云平台获取相关数据,经处理后显示在界面上实现管理、查询、控制;

所述垃圾桶查询终端APP通信与PC端垃圾桶服务器管理模块相同,通过连接云平台查询的方式获取相关数据,并显示在界面上以引导用户操作,实现数据可视化。

6.根据权利要求5所述的垃圾桶智能管理系统,其特征在于,所述垃圾桶状态采集端节点通过太阳能蓄电池供电。

7.根据权利要求5所述的垃圾桶智能管理系统,其特征在于,所述通信模块为NB-IoT-BC95-B5芯片。