Xây Dựng Mô Hình Thùng Rác Thông Minh Dựa Trên Công Nghệ Trí Tuệ Nhân Tạo

• Tác giả: Phạm Nguyễn Hoàng Oanh
• Người hướng dẫn: Tiến Sĩ Lê Kim Hùng
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ sư ngành Truyền thông và Mạng máy tính
• Đề tài: Xây Dựng Hệ Thống Thùng Rác Thông Minh Sử Dụng AI
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu vấn đề
• 1.2. Phân loại sử dụng Internet of Things
• 1.3. Các nghiên cứu có trước
• 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
• 3. XÂY DỰNG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG PHÂN LOẠI RÁC
• 3.1. Xây dựng model phân loại rác dựa trên CNN
• 3.2. Tối ưu model để có thể chạy trên được chip nhúng ESP32
• 3.3. Dataset và quá trình huấn luyện
• 3.4. Đánh giá hiệu quả của mạng CNN đã huấn luyện
• 3.5. Triển khai và kiểm thử mạng CNN phân loại rác trên thiết bị
• 3.6. Quy trình triển khai code phân loại rác trên thiết bị
• 3.7. Quy trình thử nghiệm trên thiết bị
• 3.8. Kết quả phân loại khi chạy trên thiết bị
• 3.9. Cài đặt GateWay
• 3.9.1. Tạo gateway trên FINServer
• 3.10. Cài đặt End-Device
• 3.10.1. Đăng kí trên TTNServer
• 3.10.2. So sánh khi sử dụng Cayenne LPP và Custom
• 4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH SERVER XỬ LÝ VÀ HIỂN THỊ DỮ LIỆU RÁC
• 4.1. Giới thiệu tổng quát
• 4.2. Modules và packages được sử dụng
• 4.3. Cải thiện hiệu suất với Clustering
• 5. KHÓ KHĂN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 5.1. Hướng phát triển đề tài
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG

I. Tổng Quan Về Hệ Thống Thùng Rác Thông Minh Sử Dụng AI

Hệ thống thùng rác thông minh sử dụng AI đang trở thành một giải pháp tiên tiến trong việc quản lý rác thải. Công nghệ này không chỉ giúp phân loại rác một cách tự động mà còn tối ưu hóa quy trình thu gom rác. Việc áp dụng AI vào quản lý rác thải không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

1.1. Giới thiệu về thùng rác thông minh

Thùng rác thông minh là thiết bị được trang bị cảm biến và công nghệ AI, cho phép tự động phân loại rác thải. Điều này giúp giảm thiểu công sức lao động và nâng cao hiệu quả trong việc quản lý rác.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng công nghệ AI trong quản lý rác

Công nghệ AI giúp cải thiện độ chính xác trong việc phân loại rác, từ đó giảm thiểu lượng rác thải không tái chế. Hệ thống này cũng giúp theo dõi tình trạng thùng rác và tối ưu hóa lộ trình thu gom.

II. Vấn Đề Phân Loại Rác Thải Sinh Hoạt Hiện Nay

Phân loại rác thải sinh hoạt là một thách thức lớn trong quản lý rác. Nhiều người dân vẫn chưa có thói quen phân loại rác đúng cách, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng về phân loại rác là rất cần thiết.

2.1. Thách thức trong việc phân loại rác

Nhiều người dân chưa nhận thức được tầm quan trọng của việc phân loại rác, dẫn đến việc rác thải bị trộn lẫn. Điều này gây khó khăn cho quá trình xử lý và tái chế rác.

2.2. Tác động của việc không phân loại rác

Việc không phân loại rác dẫn đến ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và làm tăng chi phí xử lý rác. Cần có các biện pháp khuyến khích người dân tham gia vào việc phân loại rác.

III. Phương Pháp Xây Dựng Hệ Thống Thùng Rác Thông Minh

Xây dựng hệ thống thùng rác thông minh sử dụng AI bao gồm nhiều bước quan trọng. Từ việc thiết kế phần cứng đến phát triển phần mềm, mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hiệu quả.

3.1. Thiết kế phần cứng cho thùng rác thông minh

Phần cứng của thùng rác thông minh bao gồm cảm biến, vi điều khiển và các thiết bị IoT. Những thành phần này giúp thu thập dữ liệu và gửi thông tin về trạng thái thùng rác.

3.2. Phát triển phần mềm quản lý rác

Phần mềm quản lý rác cần được phát triển để xử lý dữ liệu từ các thùng rác thông minh. Nó cũng cần có khả năng phân tích và đưa ra các quyết định tối ưu cho việc thu gom rác.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Thùng Rác Thông Minh

Hệ thống thùng rác thông minh đã được triển khai tại nhiều thành phố lớn, mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng. Việc sử dụng công nghệ AI giúp cải thiện hiệu quả thu gom và phân loại rác.

4.1. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của thùng rác thông minh

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng thùng rác thông minh giúp tăng tỷ lệ tái chế và giảm lượng rác thải không tái chế. Điều này góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống.

4.2. Các mô hình thành công trên thế giới

Nhiều thành phố trên thế giới đã áp dụng hệ thống thùng rác thông minh và đạt được những kết quả tích cực. Các mô hình này có thể được áp dụng tại Việt Nam để cải thiện quản lý rác thải.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hệ Thống Thùng Rác Thông Minh

Hệ thống thùng rác thông minh sử dụng AI có tiềm năng lớn trong việc cải thiện quản lý rác thải. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho môi trường và cộng đồng.

5.1. Triển vọng phát triển hệ thống thùng rác thông minh

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống thùng rác thông minh sẽ ngày càng hoàn thiện và phổ biến. Điều này sẽ giúp nâng cao ý thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

5.2. Những thách thức cần vượt qua

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc triển khai hệ thống thùng rác thông minh cũng gặp phải một số thách thức như chi phí đầu tư và sự chấp nhận của cộng đồng. Cần có các chiến lược phù hợp để giải quyết những vấn đề này.