5G+人工智慧技術在垃圾分類中的應用

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公眾號：BSN研習社

垃圾分類，指按一定規定或標準將垃圾分類儲存、投放和搬運，從而轉變成公共資源的一系列活動的總稱。垃圾分類的目的是提高垃圾的資源價值和經濟價值，減少垃圾處理量和處理裝置的使用，降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會、經濟、生態等多方面的效益。

近些年來，隨著我國經濟體量不斷增長，人民的經濟生活水平不斷提高，我國每天產生了大量的生活、生產垃圾。不合適的垃圾處理方式，不僅破壞了環境、造成了大量的資源浪費，也給各地政府和主管部門帶來了諸多棘手難題。對此，我國相關部門多次發文，明確要求“落實城市主體責任、推動群眾習慣養成、加快分類設施建設…”

2022年5月19日，BSN研習社邀請到了BSN合格開發者、寧波環鏈大資料有限公司CEO 沈豐平。沈豐平以《5G+人工智慧技術在垃圾分類中居民碳普惠的區塊鏈應用》主題，圍繞現階段垃圾分類碰到的難題、如何利用人工智慧和區塊鏈技術提質、“艾小廚”智慧垃圾分類系統、落地應用案例介紹等，為各位開發者和行業使用者帶來了一場精彩的分享。

1.垃圾分類目前存在的難點

在當前的垃圾分類工作中，主要存在分類意識弱、監督效果不理想、政府管理難3大難點。

分類意識弱

市民分類知識普及不夠，分類習慣難以改變。

監督效果不理想

人工非全天候監督。督導員效率低，成本高，效果差。部分督導員成了分揀員，不利於居民自主分類能力的提升。

政府管理難

不能及時發現違規投放，無法對錯誤行為進行取證。無法定向對居民進行分類輔導。智慧裝置廠家各自為政，政府沒有統一的臺賬和監管系統。

2.解決方案

針對這些痛點，寧波環鏈大資料有限公司推出了艾小廚 —“人工智慧”驅動的數字化垃圾分類解決方案。

解決方案——方案邏輯

利用物聯網（IOT）技術和人工智慧（AI）技術構建全天候的核查和管理體系，傳統垃圾收集點位搭配“艾小廚”，進行實時核查，並把核查結果反饋給居民，對投放錯誤行為進行監管，持續提高民眾的垃圾分類的意識和能力，幫助政府建立長期有效的垃圾分類運營監管機制。

以前，政府為了鼓勵居民保護環境，推行了多年綠色賬戶、綠色積分，但一直沒有達到理想的效果。如果按投放垃圾重量鼓勵，那麼製造垃圾越多鼓勵越多不符合環保理念。如果按投放量少鼓勵，那麼不投放垃圾的人反而享受大量獎勵，也不符合政府鼓勵市民積極參與環保的初衷。

依賴艾小廚，根據市民的的垃圾投放量、投放頻次、投放準確率等，給予相應的“碳折算”鼓勵。依賴這種獎勵方式，引導一部分人蔘與垃圾分類。然後通過這部分種子客戶，進一步帶動小區更多的人蔘與。它最終提升了每一位市民環保意識。

環鏈雲技術架構

以前企業的資料是從上游開始，下游引用上游資料，這種模式已不可行：一旦有一個環節造假，這個錯誤就會不斷的延續。艾小廚每個節點通過可信的感測器收集資料；每個節點是獨立的，資料收集後通過鏈上可信傳輸，所有的資料都可以追溯到最原始的狀態；最後，依賴碳核算，計算出相依行為的價值。

沈豐平介紹，“最早我們自己搭建區塊鏈平臺，後來接觸到BSN，我們逐漸的將很多應用遷移到BSN上。它一方面顯著降低了企業的資料儲存成本，也降低了運維成本，而且安全可靠。”

業務功能架構

解決方案——小區全場景監管示意

分類測評+定向指導+低碳激勵的業務流程

解決方案——投遞站點數字化監管示意

解決方案——前端模組

解決方案—資料歸集

核心技術

艾小廚 —“人工智慧”驅動的數字化垃圾分類解決方案具有4大核心技術，具體包括MOPS分層識別技術、艾小廚智慧眼、全場景自動化訓練技術、金融級資料交易。

MOPS分層識別技術。實時抓取每個點位的投遞實況、投遞人身份、垃圾箱內環境、箱內垃圾高度、投遞重量……，自研的MOPS疊加影像分層識別技術實現垃圾分類評估到戶。

艾小廚智慧眼。持續進化的測評引擎，以小區實景資料為訓練樣本，已具備了良好的廚餘垃圾鑑別能力（可識別超過1 0萬種生活廢棄物），並持續進化中。

全場景自動化訓練技術。垃圾的形態可能會發生變化，為了快速提升引擎的容錯能力，寧波環鏈雲研發了全景自動化訓練技術，讓廢棄物無處遁形。

金融級資料交易。基於區塊鏈技術多節點上鍊儲存，全量資料脫敏上鍊，目前已開通寧波、北京、瀋陽、信陽等城市節點，金融級鑑權傳輸，隨時朔源，無需擔心資料洩露和丟失。

通過分層拍照、邊緣計算、神經網路、5G技術和人工智慧分析，居民的每一次投遞系統都會記錄並分析投遞的準確性。系統後臺會根據結果實時反饋居民和督導員，同時保留的資料進行下一步決策。

數字艾小廚

實踐表明，在大部門情況下，艾小廚AI引擎的垃圾分類識別能力已經趕上正常人；在小部分情況下，還稍遜於人，大約差距10%。在20000個樣本情況下，AI引擎的識別能力已經接近於人，因為它的工作狀態可以保持穩定，而隨著工作量的加大，人的狀態則會下降。

解決方案——後端平臺

解決方案——定向輔導決策

艾小廚的定向輔導決策分為三個步驟。首先，根據大資料分析住戶混投情況，做出住戶畫像，並自動生成定向輔導工單。其次，自動生成的日曆型投放記錄，使客戶對自己每天的投遞行為精準程度一目瞭然。最後，手機簡訊、微信實時通知。

解決方案——解決的問題

艾小廚解決方案主要解決了3方面的問題。 首先是機器換人。機器替代人工督導，全天候24小時監督和指導，提高居民垃圾投放的合格率，推動群眾習慣養成。同時大幅度降低政府支出。 其次是資料賦能。藉助5G、大資料分析、人工智慧技術，全程取證自動分析，加快構建以法治為基礎的環境保護政策落地。 最後是促進改革。利用人工智慧技術對居民的各類生活垃圾重量、分出率進行精確測算和指導，為生活垃圾收費奠定基礎，助力實現碳達峰碳中和。

3.實戰展示

艾小廚已經落地在多個小區。安裝前，小區垃圾分類普遍存在多方面問題。具體包括分類質量差，合格率低；督導員年齡偏大，文化素質不高，只起到垃圾分揀員的作用；無法監控垃圾分類具體情況，對一些惡意亂扔垃圾的居民，無法起到警示和教育，也找不到懲罰的證據，指導員和居民矛盾突出。

安裝後，效果明顯。具體包括小區垃圾收集站現場乾淨整潔，惡意混投消失；在投口內安裝檢測模組，全天候的對垃圾分類進行檢測；設定智慧喇叭，提醒居民破袋投遞，對投錯及時語音提醒；報送違規資訊到執法系統，為監管部門提供完整執法證據鏈。

 實戰展示——安吉萬華公館

4.運營能力

產品研發單位

本地化專案支援