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IoT onde você não esperou. Desenvolvimento e teste (parte 1)

Usar a IoT em rastreadores de fitness, alto-falantes e aspiradores de pó não surpreenderá ninguém. Você achou que vários sensores podem ser instalados em contêineres e caminhões de lixo para controlar a coleta de lixo? Parece estranho e levanta a questão: "Por quê?"

Anatoly Korovin passou a trabalhar em um projeto que eles fizeram do zero. E neste artigo, a análise de seu relatório da conferência Heisenbug , onde ele descreveu em detalhes por que o Smart Garbage Truck precisava ser feito e como foram realizados o desenvolvimento e o teste desse projeto.

A estrutura geral do relatório é mostrada na figura abaixo. Neste artigo, consideraremos apenas o que está sombreado em verde no diagrama.




Desafios da indústria


Os personagens principais:

  • recipientes de lixo (bem, tudo está claro aqui, vemos caixas de lixo todos os dias);
  • inquilinos de prédios de apartamentos;
  • operador regional (organização responsável pelos resíduos urbanos sólidos (RSU) na região);
  • empresas transportadoras de lixo (empresas de transporte, equipamentos especiais para remoção de RSU);
  • aterros sanitários (inclui fossas, incineradores e usinas de processamento de lixo).

Quando pagamos pela coleta de lixo, é mais fácil avaliar a qualidade do serviço com base no fato da remoção do lixo do quintal. Mas se você se aprofundar nessa questão e tentar descobrir para onde a transportadora está levando lixo (para o aterro sanitário ou para a vala mais próxima), surgirão dificuldades. Portanto, uma das tarefas do nosso sistema era controlar a integridade dos artistas.

Reportagem em papel


Na maioria das regiões com as quais trabalhamos, as operadoras regionais coletaram relatórios em papel das transportadoras. O relatório registra o número do carro da transportadora, sua rota, tempo de carregamento do tanque e a quantidade de lixo. E eles enviam esses relatórios uma ou duas vezes por ano, para que você possa imaginar quantos dados são.



Difícil de verificar


Considerando que não há mecanismo para verificar a confiabilidade desses dados, em muitos aspectos o relatório é aceito “com fé”. Para resolver o problema, as operadoras em algumas regiões instalaram rastreadores GPS nos carros da transportadora e começaram a rastrear a rota de transporte.

Embora os operadores definam o vetor da solução corretamente, todo o problema não foi resolvido - todos os relatórios também representavam uma pilha de papéis nas prateleiras do escritório dos operadores. É difícil imaginar que alguém verifique tudo com as mãos. Nesta pilha de papel, você precisa obter aleatoriamente, abrir o programa rastreador, comparar o tempo no relatório e, no rastreador, a localização da máquina. E muitos dados caem no verificador.

Além disso, existem operadoras desonestas que usam vulnerabilidades neste sistema. Eles gradualmente perceberam quais indicadores verificaram e começaram a criar um esquema "cinza".



Por exemplo, uma transportadora dirige até um contêiner de lixo no quintal, um motorista sai do carro, fuma por alguns minutos e sai sem pegar o lixo. Em seguida, ele chega ao canteiro de obras mais próximo e se carrega com resíduos comerciais, cuja eliminação deve ser paga separadamente, porque é um desperdício de produção e outras empresas industriais. Depois disso, o transportador chega ao aterro, onde confiantemente diz que levou todo esse lixo nas entradas de prédios residenciais.

Nesse cenário, a rota recebida do rastreador GPS mostrará os mesmos pontos que aparecem no relatório da transportadora, mas ninguém retirou o lixo.

E este é apenas um dos muitos cenários.

Resolvendo problemas com a IoT


Para cobrir o maior número de cenários, foi construído um sistema de IoT, incluindo automação de latas de lixo, transporte de transportadoras e aterros sanitários.

Latas de lixo inteligentes


Para começar, equipamos contêineres de lixo com vários tipos de sensores:

  • Sensor ultrassônico convencional - determina o nível de preenchimento do contêiner. Não fazia sentido usar sistemas sofisticados caros, uma vez que um dispositivo desse tipo ao preço de um iPhone não pode ser jogado no lixo em algum lugar de uma área remota, e provavelmente alguém vai querer levá-lo para casa.
  • Sensor de temperatura - a telemetria dele deixa claro se o lixo está queimando; acelerômetro. Ele determina o ângulo de inclinação do contêiner, e é assim que registramos na história quando o transportador chegou e descarregou o lixo. E, como um bônus agradável, podemos descobrir se os vândalos entregaram o lixo.
  • Etiqueta RFID. Com sua ajuda, você pode comparar sem ambiguidade qual transportadora descarrega o contêiner.

Todos os dados foram transmitidos via GSM / GPRS; portanto, nenhum fio foi simplesmente conectado à parede do contêiner e o dispositivo mede o nível de lixo à sua frente.

Acompanhamos o transporte da transportadora


Para controlar o transporte, usamos:

  • Rastreadores GPS
  • sensor de elevação do guindaste para rastrear o movimento da válvula;
  • Leitor RFID para determinar qual contêiner está conectado à máquina;
  • câmera em caso de qualquer processo.



O que você acha que foi o sensor mais inútil?

Sim, as fotos da câmera não trouxeram nenhum benefício. Destas, não é possível criar uma conta glamourosa do Instagram, nem fica claro o que estamos vendo: é



muito difícil instalar a câmera no transporte especial de uma transportadora para que as fotografias fiquem claras. Como resultado, a foto mostrou: uma estrada, uma barreira, poças, etc. e, ocasionalmente, plataformas de contêineres dos ângulos não mais bem-sucedidos. Espera-se ver várias violações do transporte de lixo, mas na verdade o lixo - as próprias fotos.


Controlando a disposição de resíduos


Os contêineres e o transporte estavam conectados, resta receber telemetria a partir do ponto final - o aterro. Para isso, um enorme suporte de peso é instalado na entrada. Quando o carro entra, reconhecemos o número do carro e registramos os dados no banco de dados. Na estrada, o transporte passa por um procedimento semelhante e trabalhamos na diferença entre esses dois valores.

O que a introdução do sistema deu?


As transportadoras obtêm um lucro bastante grande com esse sistema, porque agora todas as manhãs conhecem a rota ideal. Agora, os carros podem ir primeiro aos pontos em que os contêineres estão cheios e depois se mover pelos pontos em ordem decrescente de plenitude.



Essas trilhas são muito diferentes das rotas de transportadora usuais, pois sem telemetria é bastante difícil prever a melhor opção.



Esse cenário também acontece: a maioria dos sites de coleta de lixo é organizada em uma área bastante pequena, mas há um ponto localizado a uma distância considerável de outros. Sem a telemetria, é difícil descobrir se o lixo deve ser coletado deste local, e o motorista vai até ela, vê que os contêineres estão vazios e vão embora, gastando tempo e combustível.

ATNa continuação deste artigo, mostraremos como o backend deste projeto é organizado e quais recursos específicos a IoT trouxe para as abordagens de teste.

Anatoly Korovin falará na próxima conferência Heisenbug 2020 Piter , que será realizada on-line de 15 a 18 de junho.
Neste verão, é possível obter conhecimento não apenas no campo de testes, mas também em projetos de computação distribuída, front-end, back-end, DevOps, móveis, por meio da assinatura do ticket .

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