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IoT, wo Sie nicht gewartet haben. Entwicklung und Erprobung (Teil 1)

Die Verwendung von IoT in Fitness-Trackern, Lautsprechern und Staubsaugern wird niemanden überraschen. Haben Sie gedacht, dass verschiedene Sensoren in Müllcontainern und Müllwagen installiert werden können, um die Müllabfuhr zu steuern? Es klingt seltsam und wirft die Frage auf: "Warum?"

Anatoly Korovin arbeitete zufällig an einem Projekt, das sie von Grund auf neu gemacht hatten. Und in diesem Artikel die Analyse seines Berichts von der Heisenbug- Konferenz , in der er ausführlich beschrieb, warum der Smart Garbage Truck durchgeführt werden musste und wie die Entwicklung und Erprobung dieses Projekts durchgeführt wurde.

Die allgemeine Struktur des Berichts ist in der folgenden Abbildung dargestellt. In diesem Artikel wird nur berücksichtigt, was im Diagramm grün schattiert ist.




Branchenherausforderungen


Die Hauptcharaktere:

  • Müllcontainer (nun, hier ist alles klar, wir sehen jeden Tag Mülltonnen);
  • Mieter von Mehrfamilienhäusern;
  • regionaler Betreiber (Organisation für feste Siedlungsabfälle (MSW) in der Region);
  • Unternehmen Mülltransportunternehmen (Transportunternehmen, Spezialausrüstung zur Beseitigung von Hausmüll);
  • Deponien (dies schließt Abfallgruben, Verbrennungsanlagen und Müllverarbeitungsbetriebe ein).

Wenn wir für die Müllabfuhr bezahlen, ist es am einfachsten, die Qualität des Dienstes anhand der Tatsache zu beurteilen, dass der Müll vom Hof ​​entfernt wird. Wenn Sie sich jedoch eingehender mit diesem Thema befassen und herausfinden möchten, wohin der Spediteur Müll bringt (zur Mülldeponie oder zum nächsten Graben), treten Schwierigkeiten auf. Daher bestand eine der Aufgaben unseres Systems darin, die Integrität der Darsteller zu kontrollieren.

Papierberichterstattung


In den meisten Regionen, mit denen wir zusammengearbeitet haben, sammelten regionale Betreiber Papierberichte von Luftfahrtunternehmen. Der Bericht enthält die Nummer des Wagens des Transportunternehmens, seine Route, die Tankladezeit und die Müllmenge. Und sie reichen diese Berichte ein- (oder zweimal) im Jahr ein, sodass Sie sich vorstellen können, wie viele Daten es sind.



Schwer zu überprüfen


Da es keinen Mechanismus gibt, um die Zuverlässigkeit dieser Daten zu überprüfen, wird der Bericht in vielerlei Hinsicht „im Glauben“ akzeptiert. Um das Problem zu lösen, installierten die Betreiber in einigen Regionen GPS-Tracker an den Fahrzeugen des Transportunternehmens und begannen, die Transportroute zu verfolgen.

Obwohl die Bediener den Lösungsvektor richtig eingestellt haben, wurde das gesamte Problem nicht gelöst - alle Berichte stellten auch einen Stapel Papiere in den Regalen im Büro des Bedieners dar. Es ist schwer vorstellbar, dass jemand alles mit seinen Händen überprüft. Von diesem Papierstapel müssen Sie zufällig etwas holen, das Tracker-Programm öffnen, die Zeit im Bericht und auf dem Tracker den Standort der Maschine vergleichen. Und zu viele Daten fallen auf den Prüfer.

Darüber hinaus gibt es unehrliche Träger, die Schwachstellen in diesem System verwenden. Sie erkannten nach und nach, welche Indikatoren sie überprüften, und begannen, ein "graues" Schema aufzubauen.



Zum Beispiel fährt ein Spediteur zu einem Müllcontainer im Hof, ein Fahrer steigt aus dem Auto, raucht ein paar Minuten und geht, ohne den Müll aufzuheben. Dann kommt er auf der nächsten Baustelle an und belädt sich mit Gewerbeabfällen, deren Entsorgung gesondert bezahlt werden muss, da es sich um Produktions- und andere Industrieunternehmen handelt. Danach kommt der Spediteur auf die Mülldeponie, wo er zuversichtlich sagt, dass er all diesen Müll an den Eingängen von Wohngebäuden mitgenommen hat.

In einem solchen Szenario zeigt die vom GPS-Tracker empfangene Route dieselben Punkte an, die im Bericht des Betreibers aufgeführt sind, aber niemand hat den Müll herausgenommen.

Und dies ist nur eines von vielen Szenarien.

Probleme mit IoT lösen


Um die meisten Szenarien abzudecken, wurde ein IoT-System gebaut, einschließlich der Automatisierung von Mülleimern, Transport von Transportunternehmen und Deponien.

Intelligente Mülleimer


Zunächst haben wir Müllcontainer mit verschiedenen Arten von Sensoren ausgestattet:

  • Herkömmlicher Ultraschallsensor - bestimmt den Füllstand des Behälters. Es machte keinen Sinn, teure hochentwickelte Systeme zu verwenden, da ein solches Gerät zum Preis eines iPhones nicht irgendwo in einer abgelegenen Gegend in den Papierkorb geworfen werden kann und wahrscheinlich jemand es mit nach Hause nehmen möchte.
  • Temperatursensor - Telemetrie daraus macht deutlich, ob der Müll an ist; Beschleunigungsmesser. Es bestimmt den Neigungswinkel des Containers, und so erfassen wir in der Geschichte, wann der Spediteur ankam und den Müll entlud. Und als angenehmer Bonus können wir herausfinden, ob die Vandalen den Müll umgedreht haben.
  • RFID-Tag. Mit seiner Hilfe können Sie klar vergleichen, welcher Autotransporter den Container entlädt.

Alle Daten wurden über GSM / GPRS übertragen, sodass keine Drähte einfach an der Containerwand angebracht wurden und das Gerät den Müll vor sich misst.

Wir folgen dem Transport des Spediteurs


Um den Transport zu kontrollieren, verwendeten wir:

  • GPS-Tracker
  • Kranhubsensor zur Verfolgung der Ventilbewegung;
  • RFID-Lesegerät zur Bestimmung, welcher Behälter an der Maschine angebracht ist;
  • Kamera im Falle eines Verfahrens.



Was war Ihrer Meinung nach der nutzloseste Sensor?

Ja, die Kameraaufnahmen haben keinen Nutzen gebracht. Von diesen ist es nicht so, dass Sie keinen glamourösen Instagram-Account zusammenstellen können, es ist nicht einmal klar, was wir sehen: Es ist



ziemlich schwierig, die Kamera auf dem Spezialtransport eines Transportunternehmens zu installieren, damit die Fotos klar sind. Als Ergebnis zeigte das Foto: eine Straße, eine Barriere, Pfützen usw. und gelegentlich Containerplattformen aus nicht den erfolgreichsten Blickwinkeln. Erwartet werden verschiedene Verstöße gegen den Mülltransport, aber tatsächlich den Müll - die Fotos selbst.


Kontrolle der Abfallentsorgung


Die Container und der Transport wurden verbunden, es bleibt noch Telemetrie vom Endpunkt - der Deponie - zu empfangen. Dafür ist am Eingang ein riesiger Gewichtsständer installiert. Wenn das Auto einfährt, erkennen wir die Autonummer und zeichnen die Daten in der Datenbank auf. Auf der Straße durchläuft der Transport ein ähnliches Verfahren, und wir arbeiten an der Differenz zwischen diesen beiden Werten.

Was hat die Einführung des Systems gebracht?


Carrier profitieren von diesem System, da sie jetzt jeden Morgen die optimale Route kennen. Autos können jetzt zuerst zu den Punkten fahren, an denen die Container voll sind, und sich dann in absteigender Reihenfolge der Fülle entlang der Punkte bewegen.



Solche Strecken unterscheiden sich stark von den üblichen Trägerrouten, da es ohne Telemetrie ziemlich schwierig ist, die beste Option vorherzusagen.



Dieses Szenario tritt auch auf: Die meisten Standorte für die Speicherbereinigung sind in einem relativ kleinen Bereich angeordnet, aber es gibt einen Punkt, der sich in beträchtlicher Entfernung von anderen befindet. Ohne Telemetrie ist es schwierig herauszufinden, ob Müll von dieser Stelle gesammelt werden soll, und der Fahrer wird zu ihr kommen, sehen, dass die Container leer sind, und gehen, Zeit und Treibstoff verbringen.

BEIMIn der Fortsetzung dieses Artikels erfahren Sie, wie das Backend dieses Projekts angeordnet ist und welche spezifischen Funktionen das IoT für Testansätze gebracht hat.

Anatoly Korovin wird auf der bevorstehenden Heisenbug 2020 Piter- Konferenz sprechen , die vom 15. bis 18. Juni online stattfinden wird.
In diesem Sommer ist es möglich, nicht nur im Bereich des Testens, sondern auch in den Bereichen verteiltes Computing, Front-End, Back-End, DevOps und mobile Projekte durch Ticketabonnement Kenntnisse zu erwerben .

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