28. 04. 2020 Téma: Smart city

IoT a chytrý management odpadu

Odpad. Téma, které se vlastně týká většiny z nás. Máme tedy na mysli především ten komunální. I s ním nám mohou pomoct moderní technologie. Jak se dá v tomto segmentu využít Internet of Things?

IoT a chytrý management odpadu

Věděli jste, že průměrný Evropan vygeneruje kolem 480 Kg komunálního odpadu ročně? V ČR jsme na tom o něco lépe, podle ČSÚ připadá na osobu a rok 320 Kg Určitě ale tušíte, že se stále více lidí přesouvá do měst a množství odpadu roste. Teď navíc, když všichni většina obyvatel byla převážně doma, objem odpadu se stále zvětšuje a bez popelářů bychom se nejspíš topili v odpadcích. Obzvlášť v pandemické krizi si tak uvědomujeme, jaké služby jsou pro nás opravdu klíčové. Podívejme se tedy na to, jak se dají zefektivnit a jaké technologie využít.

Co jsou ultrazvukové senzory a k čemu slouží

Ultrazvukové IoT senzory jsou speciálním typem senzorů. Jedná se o vysoce kvalitní elektronické čipy. Využít je lze právě ve sféře odpadového hospodářství.

Umí odpady efektivně monitorovat, a to na vzdálenost 15 až 400 cm. Nezáleží přitom na tom, o jaký typ odpadů se jedná ani na velikosti kontejneru. Monitorovat s pomocí ultrazvukových paprsků lze účinně papír, sklo a plasty v nádobách libovolné velikosti.

ultrazvukový senzor sensoneo
Zdroj: sensoneo

Obaly na tyto senzory se vyrábějí z polyamidových optických vláken. Jsou voděodolné, nárazuvzdorné a jejich spolehlivost se nesnižuje v závislosti na okolním prostředí. Mohou spolehlivě fungovat v libovolných teplotních podmínkách. Zároveň jsou ekologické.

Pro přenos dat je pak možné použít některou z dostupných technologií IoT, například Cat-M nebo GSM. Využitelné jsou pro tento typ přenosu také IoT sítě Sigfox, LoRaWAN, NB-IOT, případně i GPRS. Aplikace potom může data zobrazovat v reálném čase a vyhodnocovat je.

Jaké výhody má chytrý management odpadu?

Technologie chytrých odpadů se uplatní zejména ve městech. Vzhledem k většímu počtu lidí na malém prostoru se otázka odpadů stává důležitým tématem. Produkce odpadů se v globálním měřítku stále zvyšuje, což klade velké nároky na efektivní likvidaci. Malá města pak mohou mít potíže toto ekonomicky zvládnout.

chytrý svoz odpadu
Zdroj: Sensoneo

Ultrazvukové senzory umí z nasbíraných dat předpovědět naplněnost kontejnerů. A od toho pak odvíjet efektivitu aktuálně naplánovaných svozů, tj. nesvážet je cyklicky, ale podle potřeby. IoT tedy pomáhá optimalizovat svozové trasy a využít adekvátně dostupnou techniku a nepřetěžovat současně lidskou sílu. Výhodou je především to, že při plánování se vychází z reálných dat v reálném čase.

To vede ke snížení provozních nákladů v průměru o 30 %. V ulicích se objevuje méně svozových aut, přesto dochází ke zlepšení kvality služeb. V konečném důsledku menší množství potřebných svozových vozidel vede také k menší zátěži životního prostředí.

Snížení emisí ve městech může dosáhnout až 60 %. Eliminuje se hlučnost i přetížení komunikací. To znamená také znatelně vyšší kvalitu života ve městě.

Odpadové hospodářství založené na chytrých technologiích má i vlastní kontrolní mechanismy.

Akcelerometr sloužící k rozpoznání pohybu (ve směru horizontálním a vertikálním) umí potvrdit, že kontejner byl skutečně vysypán. O vykonaném úkonu pošle do systému notifikaci, která jí zpracuje.

K čemu lze senzorovou technologii dále využít

Senzory mají mnohem širší možnost využití. Kromě samotné správy odpadu je lze využít pro měření teploty, dále mohou lokalizovat, tj. učit přesnou polohu. Možnou funkcí je též požární alarm či automatické hlášení o tom, že se konkrétní kontejner převrátil. Senzory fungují na baterie, které stačí vyměnit v průměru až po 5 nebo více letech používání. Jejich správa a údržba je proto mimořádně snadná a nenáročná.

Co jsou RFID čipy?

K chytrému sledování kontejnerů patří nejen monitoring nádob na odpad, ale i sledování jejich majitelů. Neoprávněná manipulace s kontejnery, neplacení poplatků, podvody, to je jen stručný výčet problémů, s nimiž se potýkají mnohá města.

Zamezit tomu a učinit nakládání s odpady spravedlivější lze právě označením kontejnerů prostřednictvím další technologie, kterou je RFID čipování. To může mít podobu pevného štítku s čárovým nebo QR kódem, případně nálepky s QR kódem.

QR kód načteme z mobilního zařízení nebo tabletu. Stačí mít stáhnutou aplikaci. Připojením se k databázi pak může získat požadovanou informaci, tedy zejména identifikační číslo samotné nádoby, údaje o majiteli, dále také adresu místa původního uložení nádoby a případně i harmonogram jejího svozu. Zároveň tato technologie dovoluje i bezdotykové potvrzování výsypu.

Aplikace pro sledování a řízení odpadového hospodářství

Zdroj: Sensoneo

Díky aplikaci mohou stav kontejnerů sledovat i samotní občané. Veřejně dostupné informace lze v aplikaci snadno nastavit, některé údaje mohou zůstat skryté. Přehledně si uživatel může nechat například zobrazit, který kontejner je aktuálně volný, který je již přeplněný a případně může také obyvatele rovnou navigovat k příslušnému kontejneru.

Zároveň jim vstup aplikace dovoluje hlásit i případná poškození kontejneru nebo chyby ve svozu. I sami občané se tak do chytrého odpadového hospodářství zapojují a pomáhají udržovat tento systém fungující a efektivní.

RFID čipy se vyrábějí z odolného materiálu a jejich upevnění zajistí nýtování. Představují tedy spolehlivou pomůcku pro evidenci odpadových nádob.

Kde už chytré odpadové hospodářství funguje v praxi

Moderní technologie mají, jak vyplývá z předchozích řádků, ve správě odpadů široké možnosti využití. A některá města je už začala využívat, konkrétně na Slovensku a v Česku jsou jich již více než tři desítky.

V tuzemsku je jedním z průkopníků chytrého odpadového hospodářství Praha. Rychle se rozvíjející město prosperuje. To s sebou současně nese rychlý přírůstek obyvatel i těch, kteří přijíždějí za prací nebo turisté. Snazší, pohodlnější a příjemnější život může zajistit právě začlenění IoT.

Hlavním motivem, který odstartoval úvahy o chytrých odpadech, bylo implementování podzemních zásobníků. Aktuálně jich v tuzemské metropoli existuje 420. Všechny byly vybaveny senzory, a to právě za účelem sledování intenzity jejich využívání, lepšího plánování svozových tras. Chytré kontejnery využívají také senzory pro detekci přetížení a požární senzory.

Chytrá města využívají chytré odpadové hospodářství

 

Na základě získaných dat také vedení města vyhodnotí, zda je stávající počet kontejnerů dostačující. Už v květnu 2019 proběhlo první vyhodnocení, které rozhodlo, že novinka a data z ní získaná se budou aktivně dále využívat pro hospodaření v oblasti odpadu.

Aktuálně je projekt po několika měsících fungování ve stádiu revize a rozšiřování.

Testovat se bude například také aplikace pro řidiče, která bude individuálně navrhovat trasu přímo podle aktuálního sledování vytíženosti kontejnerů. Aplikaci pro občany Praha plánuje rovněž. Konkrétně pro českou metropoli by tak využití chytrého odpadového hospodářství mohlo znamenat úsporu až desítek milionů korun.

Jak začít budovat chytrý management odpadu ve městě?

Management odpadů s využitím Internet of Things představuje řešení, které je dostatečně robustní, bezpečné a zároveň škálovatelné. Je to možné především díky otevřenému API, které dovoluje integraci v informačních systémech dalších stran. Bez problémů tak dochází k propojení systémů zákazníka, IoT zařízení a dalších technologických partnerů.

Praktická realizace pilotního projektu je tak v zásadě otázkou několika málo dní. Jednoduché prvotní testování lze provést po snadném nainstalování ukázkových senzorů.

Implementaci chytré technologie by měla předcházet analýza aktuálního stavu. Nutné je sledovat různé ukazatele, jako jsou náklady na ujetý kilometr, aktuální vytíženost svozových vozů atd. Výhodou je, že není nutné zavádět jakékoli další systémy.

Analyzovat je na místě právě ty vstupy, které už se využívají. Zhruba za období uplynulých tří měsíců. Tato data mohou odpovědět na otázku, jak pracovat efektivněji. Nestranné hodnocení však často také pomáhá odhalit chyby, jichž si provozovatelé sami nejsou vědomi.

Společně s vyhodnocením aktuálních parametrů odpadového hospodářství dochází také k vyčíslení úspor na inovace. Chytré technologie se pak dále nasadí na původní mechanismy. Doporučit je lze zejména u velkoobjemových kontejnerů obsahujících nezapáchající odpad.

Je ale samozřejmě nutné vždy dbát na to, že úspěšnost tohoto řešení je také otázkou regulačních mechanismů. Chytré technologie nemohou zodpovídat za ty, kteří je využívají.

Napište nám a určitě pro vaše město vymyslíme efektivní řešení

Využití chytrých technologií v budoucnu

Podle OSN by do roku 2050 mělo žít až 60 % populace ve městech. Nároky na hospodaření s odpady se budou dále zvyšovat. V rámci udržitelnosti je začlenění chytrého odpadového hospodářství v podstatě podmínkou pro zachování životaschopnosti měst.

Lze navíc očekávat, že moderní životní styl povede k narůstání k produkce odpadu. Už dnes je patrné, že statisticky se množství odpadů „na hlavu“ zvyšuje, a to v horizontu pouhých deseti let.

Průměrný Evropan ročně vyprodukuje 480 kilogramů komunálního odpadu. Prudký nárůst spotřeby konkrétně Česká republika zaznamenala hlavně po roce 1989, což souvisí s otevřeným ekonomiky.

Chytré technologie tak představují způsob, jak zmírnit výrazný globální problém, ušetřit městům peníze a zachovat je čistší a pro život přijatelnější.

Napište nám a zajistíme chytrý managment odpadu i pro vaše město

Články na podobné téma
Chytrá města v době koronaviru. Jak pomáhají technologie v sociálním distancování?

Chytrá města v době koronaviru. Jak pomáhají technologie v sociálním distancování?

O konceptu chytrých měst, které dokáží využívat data a moderní technologie skutečně naplno, se hovoří delší dobu. Jak se nyní ukazuje, pandemie by proces přechodu k chytrým městům mohla výrazně…
2020-10-23
Jak zajistit, že se vám dítě neutopí v bazénu?

Jak zajistit, že se vám dítě neutopí v bazénu?

Česká republika je světovou velmocí, co se týká počtu bazénů na obyvatele. A zejména v letním období, pokud jsou v rodině malé děti, hrozí nebezpečí utonutí. Z běžných do země…
2020-08-12
Přehled 10 IoT aplikací a řešení 1. díl - Smartcity

Přehled 10 IoT aplikací a řešení 1. díl - Smartcity

10 IoT aplikací a řešení, které usnadní a zlepší život, prostředí a parkovaní ve městech a obcích. IoT má praktické využití v každodenním životě. Pojďme se podívat, které aplikace můžete používat už…
2020-08-04