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IoT donde no esperaste. Desarrollo y pruebas (parte 1)

El uso de IoT en rastreadores de ejercicios, altavoces y aspiradoras no sorprenderá a nadie. ¿Pensó que se pueden instalar varios sensores en contenedores de basura y camiones de basura para controlar la recolección de basura? Suena extraño y plantea la pregunta: "¿Por qué?"

Anatoly Korovin pasó a trabajar en un proyecto que hicieron desde cero. Y en este artículo, el análisis de su informe de la conferencia de Heisenbug , donde describió en detalle por qué era necesario hacer el Smart Garbage Truck y cómo se llevaron a cabo el desarrollo y las pruebas de este proyecto.

La estructura general del informe se muestra en la imagen a continuación. En este artículo, solo consideraremos lo que está sombreado en verde en el diagrama.




Desafíos de la industria


Los personajes principales:

  • contenedores de basura (bueno, todo está claro aquí, vemos contenedores de basura todos los días);
  • inquilinos de edificios de apartamentos;
  • operador regional (organización responsable de residuos sólidos municipales (RSU) en la región);
  • empresas transportadoras de basura (empresas de transporte, equipos especiales para la eliminación de RSU);
  • vertederos (estos son pozos de basura, incineradores y plantas de procesamiento de basura).

Cuando pagamos la recolección de basura, es más fácil evaluar la calidad del servicio en función del hecho de retirar la basura del patio. Pero si profundiza en este problema y trata de averiguar dónde está llevando el transportista la basura (al vertedero o a la zanja más cercana), entonces surgen dificultades. Por lo tanto, una de las tareas de nuestro sistema era controlar la integridad de los artistas.

Informes en papel


En la mayoría de las regiones con las que trabajamos, los operadores regionales recopilaron informes en papel de los transportistas. El informe registra el número del automóvil del transportista, su ruta, el tiempo de carga del tanque y la cantidad de basura. Y envían estos informes una vez (o dos veces) al año, para que pueda imaginar cuántos datos son.



Difícil de verificar


Dado que no existe un mecanismo para verificar la fiabilidad de estos datos, en muchos aspectos el informe se acepta "por fe". Para resolver el problema, los operadores en algunas regiones instalaron rastreadores GPS en los automóviles del transportista y comenzaron a rastrear la ruta de transporte.

Aunque los operadores establecieron el vector de solución correctamente, no se resolvió todo el problema: todos los informes también representaban una pila de papeles en los estantes de la oficina de operadores. Es difícil imaginar que alguien revisará todo con sus manos. De este montón de papel necesita obtener algo al azar, abrir el programa de seguimiento, comparar el tiempo en el informe y en el rastreador, la ubicación de la máquina. Y demasiados datos recaen en el verificador.

Además, hay operadores deshonestos que utilizan vulnerabilidades en este sistema. Poco a poco se dieron cuenta de los indicadores que verificaron y comenzaron a construir un esquema "gris".



Por ejemplo, un transportista conduce hasta un contenedor de basura en el patio, un conductor sale del automóvil, fuma durante un par de minutos y se va sin recoger la basura. Luego llega al sitio de construcción más cercano y se carga con desechos comerciales, cuya eliminación debe pagarse por separado, ya que este es un desperdicio de producción y otras empresas industriales. Después de eso, el transportista llega al vertedero, donde dice con confianza que tomó toda esta basura en las entradas de los edificios residenciales.

En tal escenario, la ruta recibida del rastreador GPS mostrará los mismos puntos que aparecen en el informe del transportista, pero nadie ha sacado la basura.

Y este es solo uno de los muchos escenarios.

Resolviendo problemas con IoT


Para cubrir el mayor número de escenarios, se construyó un sistema IoT, que incluye la automatización de botes de basura, transporte de transportistas y vertederos.

Botes de basura inteligentes


Para empezar, equipamos contenedores de basura con varios tipos de sensores:

  • Sensor ultrasónico convencional: determina el nivel de llenado del contenedor. No tenía sentido usar sistemas caros y sofisticados, ya que dicho dispositivo al precio de un iPhone no se puede tirar a la basura en algún lugar en un área remota, y alguien probablemente querrá llevárselo a casa.
  • Sensor de temperatura: la telemetría de él deja en claro si la basura está encendida; acelerómetro Determina el ángulo de inclinación del contenedor, y así es como registramos en la historia cuando el transportista llegó y descargó la basura. Y como un bono agradable, podemos averiguar si los vándalos entregaron la basura.
  • Etiqueta RFID Con su ayuda, puede comparar claramente qué transportista de automóviles descarga el contenedor.

Todos los datos se transmitieron a través de GSM / GPRS, por lo que no se conectaron cables a la pared del contenedor y el dispositivo mide el nivel de basura frente a sí mismo.

Seguimos el transporte del transportista.


Para controlar el transporte, utilizamos:

  • Rastreadores GPS
  • sensor de elevación de la grúa para seguir el movimiento de la válvula;
  • Lector RFID para determinar qué contenedor está conectado a la máquina;
  • cámara en caso de cualquier procedimiento.



¿Cuál crees que fue el sensor más inútil?

Sí, las tomas de la cámara no trajeron ningún beneficio. De estos, no es que no puedas crear una glamorosa cuenta de Instagram, ni siquiera está claro lo que estamos viendo: es



bastante difícil instalar la cámara en el transporte especial de un operador para que las fotografías sean claras. Como resultado, la foto mostró: una carretera, una barrera, charcos, etc., y ocasionalmente plataformas de contenedores desde los ángulos menos exitosos. Se esperaba ver varias violaciones del transporte de basura, pero de hecho la basura - las fotos en sí.


Control de eliminación de residuos


Los contenedores y el transporte estaban conectados, queda por recibir telemetría desde el punto final: el vertedero. Para esto, se instala un gran soporte de peso en la entrada. Cuando entra el automóvil, reconocemos el número del automóvil y registramos los datos en la base de datos. En el camino, el transporte pasa por un procedimiento similar, y trabajamos en la diferencia entre estos dos valores.

¿Qué dio la introducción del sistema?


Los transportistas obtienen grandes ganancias de este sistema, porque ahora cada mañana conocen la ruta óptima. Los autos ahora pueden ir primero a los puntos donde los contenedores están llenos, y luego moverse a lo largo de los puntos en orden descendente de plenitud.



Dichas pistas son muy diferentes de las rutas regulares de los transportistas, ya que sin telemetría es bastante difícil predecir la mejor opción.



Este escenario también ocurre: la mayoría de los sitios para la recolección de basura están dispuestos en un área bastante pequeña, pero hay un punto que se encuentra a una distancia considerable de los demás. Sin telemetría, es difícil averiguar si se debe recolectar la basura de este sitio, y el conductor se acercará a ella, verá que los contenedores están vacíos y se irá, gastando tiempo y combustible.

AEn la continuación de este artículo, le diremos cómo se organiza el backend de este proyecto y qué características específicas aportó IoT a los enfoques de prueba.

Anatoly Korovin hablará en la próxima conferencia Heisenbug 2020 Piter , que se realizará en línea del 15 al 18 de junio.
Este verano es posible obtener conocimiento no solo en el campo de las pruebas, sino también en computación distribuida, front-end, back-end, DevOps, proyectos móviles, mediante suscripción de tickets .

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