Inteligentne kosze na śmieci – sukces pomysłu z PW

Młodzi innowatorzy z Politechniki Warszawskiej opracowali inteligentny system zarządzania zbiórką odpadów komunalnych. Rozwiązanie zostało wprowadzone w Sierpcu – niespełna dwudziestotysięcznym mieście w województwie mazowieckim. Ponad 100 czujników codziennie mierzy tam zapełnienie koszy na śmieci, dostarczając informacji o optymalnej trasie zbiórki odpadów.

Jak to działa? Specjalne czujniki zostały zainstalowane w istniejących już koszach na papier, plastik i szkło. Wzbudzają się trzy razy dziennie, mierząc zapełnienie. Zgromadzone dane pozwalają na optymalizację trasy i oszczędność kosztów paliwa oraz czasu pracowników. Moduł zawierający raporty z miesięcznej działalności umożliwia podejmowanie strategicznych decyzji w oparciu o dane oraz zachowanie lepszej komunikacji w firmie zajmującej się zbiórką odpadów.

– System ten wchodzi w szeroko pojęty obszar Internetu Rzeczy (IoT), w którym wszystkie urządzenia się ze sobą komunikują – wyjaśnia inż. Jerzy Jastrzębiec-Jankowski. – Początkowo testowaliśmy technologię komórkową, ale ze względu na duże zużycie energii zdecydowaliśmy się na zastosowanie komunikacji radiowej LoRaWAN, która wymagała zamontowania własnych anten na dachach kilku budynków w mieście. To pozwoliło na wydłużenie żywotności czujników z 3 miesięcy do 3 lat.

– Dużym wyzwaniem był poprawny pomiar wypełnienia kosza – dodaje Mikołaj Domagalski. – Po pierwsze, ze względu na panujące trudne warunki wewnątrz pojemnika zdecydowaliśmy się na zaprojektowanie płytki PCB wyposażonej w czujnik ultradźwiękowy zamiast czujnika laserowego, który jest mniej odporny na zabrudzenia i pył. Po drugie, powierzchnia odpadów jest nieregularna i zróżnicowany materiał w zależności od frakcji wymusił na nas znalezienie optymalnej pozycji sensora i odpowiednie filtrowanie pomiarów.

– Wcześniej pracownicy zapisywali opróżnione kosze w zeszycie, a decyzje podejmowane były intuicyjnie – mówi mgr inż. Bartosz Wiktorzak. – Teraz wszystkie kursy są ewidencjonowane i zarządca ma dostęp do danych o przejechanym dystansie oraz o pustych i regularnie przepełnionych pojemnikach. Na podstawie rekomendacji może on podjąć decyzję o częstszych kursach lub dostawieniu dodatkowych pojemników.

Rozwiązanie zostało opracowane i wdrożone w latach 2019-2022 w ramach projektu „Sierpc 2.0 – Rozwiązania EcoSmart z zakresu zarządzania miastem” współfinansowanego ze środków Programu Operacyjnego Pomoc Techniczna 2014-2020 oraz budżetu państwa, w ramach konkursu pt. „HUMAN SMART CITIES. Inteligentne miasta współtworzone przez mieszkańców”.

Twórcy pomysłu są otwarci na nowe wyzwania – aktualnie poszukują gmin i spółek chętnych do współpracy. 

Zespół projektowy tworzyli studenci i absolwenci PW: Mikołaj Domagalski (Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych), Jerzy Jastrzębiec-Jankowski (Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych), Wojciech Łęcki (Wydział Transportu), Kacper Skawiński (Wydział Mechatroniki), Bartosz Wiktorzak (Wydział Geodezji i Kartografii), a kierownikiem projektu był dr inż. Paweł Nowak z Wydziału Inżynierii Lądowej.