来源丨AI报道(AI-Reporting)


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在国家决策层部署下,垃圾分类工作即将进入“强制”实施的历史性阶段。


作为垃圾分类“新时尚”的引领者,从 7 月 1 日起,上海市将正式实施 《上海市生活垃圾管理条例》。条例规定,个人混合投放垃圾今后可最高罚 200 元,单位混装混运,最高可罚至 5 万元,而且违规还将会列入征信,堪称“史上最严垃圾分类措施”。


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继上海之后,北京也即将迎来垃圾分类“大战”。日前,北京市城市管理委主任孙新军在直播访谈节目中表态,北京也将推动垃圾分类立法,对个人和单位都明确垃圾分类责任,并表示北京也不会低于上海制定的罚款数额。有了上海和北京的带动,预计其他城市今后也会纷纷跟进,把垃圾分类立法提上议程。


尽管上海垃圾分类即将开启“强制”执行,但很多居民反馈,看了那么多的垃圾分类攻略,扔垃圾时仍然常常难以分辨自己的垃圾该归为哪类,在居民误投的情况下还是依靠环卫工人手动把垃圾分好类。


伴随人工智能和物联网等先进技术的迭代升级,垃圾分类及监管等场景自然也少不了“AI+”的赋能。居民智能分辨垃圾种类、垃圾处理厂智能分拣可回收物品、以及政府智能监督垃圾分类实况等智能场景正在向现实生活渗透。


01智能垃圾回收箱


01最“实际”的垃圾箱:“吃”垃圾能返现金或积分


目前在上海至少有 4 种垃圾智能回收箱出现,比如“小黄狗”“别扔了”“阿拉环保”“桑德回收”等等,潜移默化地培养着用户垃圾分类的习惯。这些垃圾智能回收箱大多都是依托互联网、云计算、大数据、物联网等技术,通过微信公众号或者自主研发的 App 实现居民的信息管理,并对投放进来的垃圾进行数据分析、流向检测等工作。


居民只要在手机上关注了官方微信公众号或者注册 APP,即可获取账户,在垃圾分类箱前站上几秒钟,扫描二维码或者完成刷脸程序后,再在触摸屏上轻触相应类别的垃圾按键,用于投放垃圾的箱门就会打开,将垃圾投入箱中,触摸屏上随即显示重量,产生的积分自动打入账户。投放人可使用账户中的积分在网上商城兑换物品,也可以在垃圾分类箱旁的自动售卖机换取物品。


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“小黄狗”智能垃圾回收机


智能“识别”垃圾的系统可以智能识别居民的误投、乱投,比如,如果有居民故意将石块扔进可回收垃圾,该智能识别系统会自动把石块返还到投递口。同时,还能把误投信息记录到用户的数据,形成用户的行为肖像。


如何做到物体的智能识别呢?这里涉及到两种技术手段:对于塑料瓶等可视觉识别的垃圾,通过安装 3个摄像头进行抓拍,以实现智能识别并预警;对于纸质类等,则可以通过投入物品的平均密度、平均体积等,设定预警线,来判断它是不是纺织物、纸类等。而利用前沿的“人脸识别”技术,则方便居民投递垃圾,提升居民的参与度和认知度,也便于获取市民垃圾分类的征信数据。


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垃圾回收箱中的人脸识别


随着人工智能技术不断向前迈进,视频识别的水平越来越高,从“人脸识别”到“物品识别”的距离越来越小,不仅有利于调动了广大公民对垃圾分类的积极性,也能成为政府监管的利器,政府可以利用大数据分析,促进环保征信、监察等相关体系的建立。


02垃圾箱界的“奥斯卡”:全方位指导垃圾怎么扔


智能垃圾回收机其实早有应用。在加拿大,有一款叫“奥斯卡”(Oscar)垃圾桶赫赫有名,而且还斩获了 2018 年 ACI-NA 环境成就奖。该垃圾桶能通过一个显示屏和人工智能摄像头帮助用户识别不同垃圾,并告诉他们应丢进哪个垃圾桶。


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“奥斯卡”人工智能垃圾分类系统由 Intuitive AI 创建,利用计算机视觉系统对垃圾进行分类,目前已被投放在加拿大温哥华的一个机场以及西蒙弗雷泽大学等地。


该系统包括一台 32 寸的显示屏和一个人工智能摄像头,收纳不同类别垃圾的垃圾桶摆放它前面,摄像头可以分辨出纸张、厨余、容器等垃圾,并直接在显示屏上指示用户根据分类将垃圾丢进桶内,而当有人将手机放在摄像头前大屏幕上,则会出现一行文字及配图指示对方将手机放进衣服口袋里。


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有趣的是,在用户成功完成垃圾分类后,“奥斯卡”还会表扬说“干得好!”,屏幕上撒满五彩纸屑,并分享一些特殊福利的二维码,如电影票或食品折扣券。而如果分类错误,它会提出批评,在屏幕上显示一个暗红色的标志,提醒你犯了错误。


03GPS垃圾回收机器人:垃圾桶找上门


实现垃圾回收机器人自动上门回收垃圾,也是人工智能在垃圾分类及回收应用中业界较为关注并孜孜以求的景象。


日前,上海市经信委面向全市征集了第二批人工智能应用场景需求,上海城投发布的人工智能在生活垃圾分类中的应用被列入其中。该公司的“GPS 垃圾回收机器人”,有望解决居民不能定时定点投放垃圾的问题。


居民可通过 APP 下发指令,小区机器人接到命令后,启用自身的 GPS 和运动传感器来定位住户的指定地点。当它到达指定地点与居民会面后,居民将不同种类的垃圾放入机器人的特定口袋内即可,机器人会自动将垃圾投放到不同的垃圾桶。


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(图片非实际产品,仅作示意)


02智能垃圾分拣系统


01Zen Robotics Recycler垃圾分拣系统:相当于48个人工作量


除了智能垃圾回收箱指导用户分类,人工智能还能自己进行垃圾分类。以往垃圾回收厂为了对垃圾中有价值的材料进行分类和回收,仍然需要进行一些手动工作,但直接接触废物有可能会给工人带来健康风险,而现在垃圾分拣机器人能将人力从这项既脏又危险的劳动中解放出来。


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日本、中国、欧盟等的垃圾处理公司都先后有引进芬兰 ZenRobotics 的机器人垃圾分拣系统 Zen Robotics Recycler(ZRR)。该套系统中的机器人利用图像识别与深度学习来处理垃圾图像,以每小时 3000 件的速度全自动分离各种垃圾,可以识别金属、木材、石膏、石块、混凝土、硬塑料、纸板等 20 余种可回收垃圾,两套系统 24 小时不停机,一天就可以处理 2000 吨垃圾,相当于 48 个人的工作量。与人工相比,30 万吨的年处理量使用机器人分拣可提升 40% 的效率。


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02Rocycle垃圾分选机:通过触摸判断材料质地


为了借助人工智能更精准地分拣垃圾,科研永不止步。日前,美国麻省理工学院(MIT)计算机科学和人工智能实验室开发了一款名为 Rocycle 的垃圾回收分选机器人,可通过触摸的方式区分纸张、金属和塑料。


研究人员认为,面对巨大的垃圾流并对其进行分选时,很多杂乱的东西会被隐藏在视线之中;与通过视觉对材料进行判断的机器人相比,触摸更有助于准确判断材料质地。


新开发的垃圾回收分选机器人 Rocycle 是一个拥有两根柔软手指的机械手臂,可通过挤压物体完成抓取。每个手指由两个平行的圆柱体组成;这些类似卷发筒的圆柱,使用的材质为拉胀聚合物;当电动机启动时,聚合物会扭曲伸展,以让手指变得更粗;手指外还覆盖了用以感知的硅胶套。


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在分选过程中,机器人对物体进行扫描,并用传感器测量物体尺寸;然后,通过手指上的压力传感器测量抓住物体所需要的力,并以此确定材料刚度;最后,将扫描结果与压力传感器获得的数据相互对比匹配,确定物体材料;分辨出物体材质后,Rocycle 会将其投入正确的垃圾箱。


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目前 Rocycle 还未正式推广,在推广前还将对其进行改进,包括将传感器耦合得更紧密、提高传感器分辨率,及与视觉系统进行结合等。


基于人工智能、云计算、大数据、物联网等新技术,垃圾分类的效率愈来愈高,对环保事业及技术发展有着重要的意义。近年来各国和我国各大城市对环保的重视和投入力度不断增强,也成了人工智能应用于垃圾分类领域的发力点。期待今后会有越来越多的人工智能产品落地。


最后,在垃圾处理智能场景普及前,AI 报道向大家分享 21 字垃圾分类口诀:


玻,金,塑,纸,衣(可回收物记材质)

药(要)漆(吃)电灯(有害垃圾记口诀)

易腐烂,易粉碎(湿垃圾记原则)

其余是干垃圾!


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星标我,每天多一点智慧

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