挪威哈爾登市近日通過一種混合射頻識別（RFID）和基于攝像頭的系統來全面了解廢物收集情況，據悉該系統能夠識別每個客戶站點收集的廢物，并確定廢物是垃圾還是可回收物。這一RFID解決方案始于2016年的一項大學生項目，經過演變，最近還增加了基于攝像頭的技術，以提供有關在每個客戶站點清空的是哪個垃圾箱、何時何地清空的更為詳細的數據。

技術公司RFID-Solutions的這一解決方案為該市省下了以前支付給第三方廢物管理提供商的額外廢物收集費用，而這些費用在某些情況下實際上并沒有發生。RFID-Solutions的首席信息官Geir Vevle表示，該系統使得城市人員能夠實時查看每個家庭的收集詳情，從而提供準確的信息，進而提供更好的客戶服務。通過利用射頻識別和基于攝像頭的數據，該城市可以識別每一次收集并確認每個家庭是否將垃圾正確分類為常規垃圾、食物垃圾和紙張垃圾。攝像頭使得系統能夠追蹤從每個家庭收集了多少個綠色垃圾袋（其中包含食物垃圾），從而了解居民是否在分類他們的生物垃圾。綠色垃圾袋的管理旨在通過提供有關家庭如何分類他們的食物垃圾的信息來提高可持續性，從而使城市能夠教育那些在該市的某些地區沒有充分努力將垃圾分類到其分類中的人。

根據歐盟的規定，到2025年，必須對生物垃圾和塑料進行分類處理，生物垃圾轉化為沼氣，而塑料則回收利用。

哈爾登位于挪威南部，向第三方收費公司支付其居民的廢物管理費用。這座城市曾是RFID Journal 2023最佳實施獎的入圍者，發現在收費公司開具發票的垃圾箱數量與實際清空的垃圾箱數量之間存在差異，導致對未提供的服務進行了超額收費。

此外，幾乎3.2萬名居民中的一些人致電城市稱他們的垃圾箱未被清空，盡管實際上已經清空，這導致了重復清收的額外成本。

盡管許多市政府都在使用低頻RFID來捕捉垃圾箱清空事件，但哈爾登的團隊希望嘗試一種更準確的技術，選擇了調查UHF RFID系統。

2016年，四名大學生開始與城市合作進行一項在2019年完成的項目。RFID-Solutions在那個時候參與進來，組建了由公司的架構師和開發人員以及市政管理人員組成的團隊，旨在確保實現業務目標。

部署始于在單一卡車上進行了一些垃圾箱和臨時設備的概念驗證，發現技術運作良好。該項目在這個248平方英里城市的特定區域擴展，將UHF RFID系統推廣到其整個客戶群體。

該城市選擇了RFID標簽Avery Dennison Smartrac Short Dipole標簽，并搭載了Impinj Monza R6芯片。這些標簽由RFID-Source A/S Denmark嵌入到垃圾箱中。如今，城市內所有30,000個垃圾箱都貼有與戶口以及GPS位置相關聯的廢物箱ID。

工作原理：城市在每個垃圾箱的蓋子下貼有RFID標簽。每個防水標簽都帶有一個打印的QR碼，通過掃描創建與家庭和該標簽編碼的唯一ID之間的鏈接。這些數據然后存儲在RFID-Solutions提供的城市系統軟件中。

每輛卡車都配備了由物聯網技術公司Acceliot提供的UHF RFID讀卡器。每個Starflex STR400E讀卡器與Teltonika的RUT955 4G+GPS網關相結合。當司機駕駛卡車沿著收集路線行駛時，物聯網平臺軟件（稱為Thingsboard）正在車輛的儀表板上運行。通過這種方式，卡車操作員可以實時查看與他們的路線和收集相關的數據。

當司機停在一個收集點時，垃圾箱會被自動升起并倒入漏斗，RFID讀卡器部署在漏斗中。讀卡器捕獲標簽ID，并將該數據與卡車的時間戳和GPS位置連接起來。與此同時，安裝在卡車背部的Omron攝像頭拍攝一張照片。Thingsboard的圖像識別功能計算出傾倒了多少個綠色垃圾袋，并將這些數據添加到物聯網平臺。卡車的板載軟件使用MQTT消息協議將數據轉發到后端物聯網數據庫。

軟件交互：該軟件提供了進行市政廢物收集管理所需的用戶界面，包括地圖、垃圾箱和收集點的列表，以及深入數據和圖表的能力，RFID的Vevle表示。與此同時，廢物管理公司的客戶支持人員可以看到已清空的文檔。盡管該系統提供了實時數據，但它也可用于分析。政府官員表示，廢物管理人員可以利用技術捕獲的信息改進清空服務的規劃。“數據在幾個系統之間結合起來，以盡可能多地利用從收集到的數據中獲得的信息和智能，”Vevle表示。事實上，自從實施了物聯網解決方案以來，該市廢物收集的成本已經降低，與以前支付更多垃圾箱的成本相比，過去與卡車提供的服務不符的費用也減少了。定制解決方案：與大多數新項目一樣，隨著在整個城市的推出，硬件和軟件都需要進行調整，Vevle表示。在試點和推出過程中，團隊對硬件和軟件進行了調整，找到了一些方法，通過構建可以快速安裝在每輛車上的單元，使得安裝更加無縫。廢物收集環境的挑戰性要求對讀卡器靈敏度進行一些調整。起初，Vevle表示，“UHF RFID傳輸功率過大”，導致可能在收集路線上未被卡車的機械系統清空的垃圾箱的雜散讀取。因此，團隊不僅調整了讀卡功率，還調整了天線的角度，以確保只有實際上被卡車的機械系統清空的垃圾箱才會被讀取和記錄。優化天線安裝的位置還確保了在卡車清空垃圾箱時它們不會被撞松。

降低成本：自系統部署以來，城市的廢物收集成本已經降低，居民聲稱他們的垃圾箱未被清空的情況也減少了。該系統的數據使得該市能夠查看回收量較低的區域，并對居民進行教育。最終，這一教育工作的結果幫助提高了回收率。“通過攝像頭計數綠袋和與家庭和區域鏈接的RFID，使改善回收性能的工作得以持續進行，”Vevle說，這使得城市人員不再需要像過去那樣手動分析區域的實際垃圾。

未來的努力：哈爾登市下一步是加強與廢物管理行政系統的整合，Vevle報告說。該市正在進行一個試點項目，測試在垃圾箱中安裝藍牙低功耗（BLE）傳感器以測量垃圾水平。有了這個功能，城市將能夠區分那些產生大量垃圾和產生較少垃圾的人。通過在垃圾箱上添加傳感器，垃圾車在清空時將捕捉到這個數據。這將為廢物管理解決方案增加另一個數據元素，并使從數據中提取更多智能成為可能，Vevle表示。