عنوان صنعت:
جمع‌آوری ضعیف یا نامناسب پسماندهای شهری منجر به ایجاد یا تشدید مشکلات اثرگذار بر محیط‌ زیست، مسئولان و شهروندان می‌شود. یکی از پرچالش‌ترین حوزه‌هایی که شهرها برای بهبود آن تلاش می‌کنند استفاده موثر از سطل زباله‌های عمومی است. مدیریت پسماند از فرآیند بهینه‌سازی و خودکارسازی فناوری‌های شهر هوشمند مستثنا نیست و حوزه مدیریت پسماند با استفاده از ICT به موضوعات نوآورانه‌ی روز بدل گشته‌است. گفتنی است فناوری‌های هوشمند تاثیر بسزایی در فازهای جمع‌آوری، پردازش، بازیابی انرژی و تخلیه زنجیره ارزش مدیریت پسماند مرسوم دارند.

عنوان مطالعه / تجربه:
بر اساس مطالعه‌ای در کشور دانمارک، سیستم هوشمند مدیریت پسماند مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان دادند که فناوری‌های موجود به اندازه کافی تکامل یافته‌بودند تا قادر به نصب سنسورهای ارزان افزودنی بر روی خروجی سطل‌های زباله باشند. بکارگیری چنین سیستمی می‌توانست بینش لازم را برای بهینه‌سازی فرایندهای جمع‌آوری پسماند، برای جلوگیری از لبریز شدن سطل‌های زباله و برای ارتقاء تجربه شهروندان ایجاد نماید.
 معماری سیستم و فناوری‌ها:
سیستم مدیریت پسماند شامل نودهای سنسوری، درگاه‌ها، یک backend مبتنی بر ابر برای جمع‌آوری داده و یک frontend مبتنی بر وب برای مصورسازی تجزیه وتحلیل‌ها است.
1. نودهای سنسوری: تجهیزات ساده‌ای هستند که فضای خالی داخل سطل را با استفاده از سنسورهای آلتراسونیک اندازه‌گیری میکنند و سپس داده‌ها را به backend انتقال می‌دهند. مخابرات وایرالس وجه کلیدی طراحی نود سنسوری و توپولوژی کلی سیستم است و فناوری‌های متفاوتی را شامل می‌شود که هرکدام ویژگی منحصربفردی مانند پهنای باند بالا (wi-fi)، برد بلند (GSM/CDMA)، توان پایین (BLE)، یا قابلیت‌های مش شبکه (ZigBee) را دارند اما در این مورد فناوری LoRaWAN به دلیل ویژگی‌هایی نظیر برد طولانی آن درمقایسه با بلوتوث و WiFi ، مصرف توان و قیمت کم آن در مقایسه با فناوری‌های GSM و همچنین مقیاس-پذیری آسانتر وقتی که تراکم نودها بیش از هزار نود در یک کیلومترمربع باشد مورد استفاده قرار گرفته است.
2. شبکه¬ LoRaWAN هاب‌هایی مبتنی بر توپولوژی ستاره‌ای هستند و درگاه واحد فیزیکالی است که بسته‌های داده را از نودها دریافت می‌کند و آن را به سیستم backend منتقل می‌نماید. درگاه شامل متمرکزکننده لوراوَن (iC880A) است که در باند فرکنسی 868MHz کار می‌کند و توسط یک بورد کامپیوتری مجزا به اینترنت متصل شده است.
3. بک‌اِند شامل اپلیکیشن ابر محوری است که داده‌ها را با استفاده از پروتکلMQTT از نودها دریافت کرده و در دیتابیس NoSQL ذخیره می‌نماید.
4. در نهایت یک frontend امن و وب محور وجود دارد که به کاربران امکان دسترسی به ابزار نقشه و بررسی اجمالی نمایشگر و برخی از ابزارهای تحلیلی را ارائه می‌دهد.

 روش‌ها و نتایج:
پیام‌های دریافتی توسط آنالایزر به عنوان داده ذخیره می‌شوند و بعداً برای پروسه ی تجزیه تحلیل و مدل‌سازی پیش‌بینی مورد استفاده قرار می‌گیرند. داده‌های دریافت شده در پایگاه داده‌ها با حفظ تمام ویژگی‌ها ذخیره می‌شوند. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط دپارتمان آنالیز داده‌ها برای پیش‌بینی و گزارش‌دهی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مدل پیش‌بینی به منظور پیش‌بینی زمانی که در آینده هر سطح از ظرف زباله پرخواهد شد طراحی می‌شود و این کار کمک خواهد کرد تا مسیر را هر زمان که جمع‌آور زباله در شهر برای جمع آوری پسماند به حرکت افتد، بهینه سازی کرد و در نهایت باعث صرفه جویی در زمان و منابع سازمان پسماند می‌شود و کارآمدی را افزایش می‌دهد