Уборка мусора по-умному

Результаты исследований Всемирного банка показали, что в ближайшие пару лет большинство городов мира столкнутся с проблемой резкого увеличения количества выбрасываемого мусора. Прогнозируется, что до 2025 года ежегодный объем отходов увеличится с 1,3 млрд до 2,2 млрд. тонн. Чтобы собрать и утилизировать такой объем мусора, коммунальным службам придется потратить почти $ 375 млрд., тогда как данный момент на эти цели тратится почти вдвое меньше – $ 205 млрд. Значительно снизить данные расходы можно за счет использования систем управления сбором мусора.

Как работают системы управления сбором мусора?

Системы управления сбором мусора являются частью концепции умного города. Они состоят из удаленных датчиков, устанавливаемых в мусорных баках, и специализированного программного обеспечения. Датчики контролируют уровень наполненности мусорных баков и передают измеренные данные на центральный сервер. Они являются ультразвуковыми и питаются в большинстве случаев за счет солнечной энергии. Это позволяет датчикам оценивать уровень наполненности мусорных баков в полностью автономном режиме.

Ультразвуковой сенсор в мусорном баке. Источник: worldiot.ru

Данные на сервер передаются в режиме реального времени, где они обрабатываются специализированным ПО. Процесс передачи осуществляется по радиосреде с помощью встроенных GPS и GPRS-модулей. Обрабатывая полученную информацию, специализированное ПО предоставляет подробную детализацию об уровне заполнения каждого контейнера. Далее на основе полученных результатов строятся оптимальные планы-маршруты по сбору отходов.

Принцип построения оптимального маршрута для сбора мусора. Источник: blogiot.ru

Собирая данные с мусорных баков, система способна накапливать статистику за большие периоды времени. В результате, ее «интеллект» со временем повышается. Система получает возможность предугадывать, когда те или иные контейнеры заполнятся до отказа, и составлять графики сбора мусора заблаговременно. При составлении маршрутов может учитываться не только наполненность контейнеров и количество имеющихся мусоровозов, но и текущая загруженность дорог.

Оптимальные маршруты, построенные системами управления сбором мусора, позволяют:

• Оптимизировать рабочее время персонала;

• Уменьшить количество расходуемого мусоровозами топлива;

• Снизить количество закупаемых мусоровозов, которые требуются для сбора мусора;

• Уменьшить износ техники/дорожного полотна.

В результате, по подсчетам аналитиков, расходы коммунальных служб на сбор мусора могут сократиться почти на 40%.

Системы управления сбором мусора также улучшают экологию. Только представьте себе сколько мусоровозов ежедневно практически впустую колесят по дорогам вашего города и загрязняют атмосферу газовыми выхлопами. При использовании систем полностью исключаются случаи нарушения санитарно-эпидемиологической ситуации, возникающей по причине переполненности мусорных баков: такие баки коммунальщики обслуживают в первую очередь.

«Использование “умных” мусорных баков позволяет задействовать меньше автомобилей, тратить меньше топлива и денег, а также значительно уменьшить причиняемый природе вред» – говорит руководитель компании Enovo Марку Ленто. 

Краткий обзор рынка

По подсчетам аналитической организации MarketsandMarkets, в настоящий момент рынок систем управления отходами оценивается приблизительно в $ 1,08 млрд. При этом прогнозируется, что уже к 2021 году рынок вырастет более, чем в два раза – до $ 2,37 млрд., при совокупном годовом коэффициенте роста (CAGR) в 16,9%. По данным MarketsandMarkets, на рост рынка в первую очередь повлияют следующие факторы:

• Ужесточение требований властей к охране окружающей среды;

• Необходимость компаний, специализирующихся на сборе и утилизации мусора, искать пути снижения операционных расходов;

• Активное развитие сетей Интернета Вещей (IoT), которые являются технологической базой для систем управления отходами.

Предполагается, что значительную часть рынка будут занимать именно системы управления сбором отходов. Основными поставщиками решений в этой области сейчас являются такие компании, как IBM Corporation, SAP SE, Waste Management, Enevo, BigBelly и Compology. Поддержку своих решений данные компании осуществляют самостоятельно. Как правило, услуги по техническому обслуживанию систем включены в ежемесячную оплату в пересчете за каждый контролируемый контейнер.

Примеры практического применения

В настоящий момент системы управления сбором мусора начинают активно внедряться по всему миру. В городах США запуск подобных IoT-решений является частью национальной программы: городские власти стремятся сбалансировать расходы за счет повышения эффективности сбора мусора. Подобные системы уже развернуты в Бостоне, Нью-Йорке и Пасадене, штат Калифорния. В частности, в Нью-Йорке уже несколько лет используется система BigBelly. Ежедневно в Нью-Йорке скапливается около 25 тыс. тонн бытовых и промышленных отходов, и система BigBelly позволяет коммунальным службам определить, где мусор скапливается быстрее. В результате персонал и мусоровозы не тратят впустую рабочее время и топливо на бесполезный объезд контролируемых территорий.

Системы умного сбора мусора уже также внедрены в Барселоне и многих городах Великобритании и Финляндии. По подсчетам британских властей, «умные» мусорные баки позволяют экономить до 14,7 млн фунтов городских бюджетов ежегодно. В Финляндии сейчас активно тестируется система Enevo, о принципах работы которой можно узнать из следующего видео:

Польские инженеры решили еще больше доработать «умные» мусорные контейнеры. Разработанный ими мусорный бак Bin-e позволяет не только оценивать уровень мусора, но и самостоятельно сортировать отходы. Достаточно поднести мусор к контейнеру штрихкодом, и контейнер сам идентифицирует, классифицирует и отсортирует выбрасываемую вещь по типу отхода. Для экономии места мусор периодически сжимается встроенной системой компрессии. Несмотря на то, что в настоящий момент разработан только прототип мусорного бака, у разработчиков амбициозные планы. Планируется, что полностью готовый продукт выйдет на рынок уже в 2017 году.

Ситуация в России

В России процесс сбора уличного мусора пока еще не автоматизирован. Однако сбор мусора традиционным методом, когда мусоровозы объезжают подконтрольные территории по графику, в наших городах становится малоэффективным: в некоторых местах мусорные баки долгое время остаются пустыми или малозаполненными, тогда как в других районах они заполняются за считанные часы. Поэтому, возможно, что в ближайшее время отечественные коммунальные службы всерьез задумаются о внедрении подобных решений. Тем более, что большинство сенсоров, являющихся частью систем управления сбором мусора, не требуют замены мусорных контейнеров. Они способны прикрепляться практически ко всем типам мусорных баков, что делает процесс внедрения систем управления сбором мусора проще и дешевле.