1. Mục tiêu nghiên cứu:
Dự án hướng đến việc phát triển một hệ thống thùng rác thông minh ứng dụng công nghệ xử lý ảnh để tự động phân loại rác. Hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả phân loại rác thải, hỗ trợ quá trình tái chế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời nâng cao ý thức cộng đồng về xử lý rác thải. Ngoài ra, hệ thống còn được tích hợp công nghệ Internet of Things (IoT) để giám sát tình trạng thùng rác từ xa, cung cấp dữ liệu về mức đầy rác, tần suất sử dụng và hiệu suất hoạt động. Dữ liệu này có thể được gửi đến trung tâm quản lý qua nền tảng đám mây, giúp tối ưu hóa việc thu gom rác thải, giảm chi phí vận hành và hạn chế tình trạng rác bị tràn đầy.

2. Phương án thiết kế:
Hệ thống thùng rác thông minh sử dụng Raspberry Pi 4B làm bộ xử lý trung tâm kết hợp với các cảm biến và camera để thu thập dữ liệu. Cụ thể:

• Cảm biến siêu âm HC-SR04: Xác định khoảng cách và phát hiện người tiếp cận thùng rác.
• Cảm biến hồng ngoại: Kiểm tra sự có mặt của rác trong thùng.
• Camera module Raspberry Pi: Thu thập hình ảnh rác thải để nhận diện.
• Thuật toán YOLOv5: Nhận diện và phân loại rác thành rác tái chế và rác không tái chế.
• Hệ thống cơ khí (động cơ bước 28BYJ-48 và driver ULN2003): Điều khiển nắp thùng rác và phân luồng rác vào ngăn phù hợp.
• Loa thông báo: Hướng dẫn người dùng trong quá trình phân loại rác.
• Kết nối IoT: Hệ thống có thể gửi dữ liệu trạng thái về máy chủ hoặc ứng dụng di động để giám sát từ xa, giúp quản lý hiệu quả hơn.

3. Kết quả đạt được:

• Xây dựng một hệ thống thùng rác thông minh hoạt động ổn định, có khả năng nhận diện và phân loại rác chính xác.
• Nâng cao hiệu suất thu gom và xử lý rác thải, hỗ trợ tái chế hiệu quả.
• Tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet of Things (IoT) để tối ưu hóa vận hành.
• Cung cấp dữ liệu theo thời gian thực về tình trạng thùng rác, giúp cơ quan quản lý đưa ra quyết định thu gom hợp lý.
• Góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về việc phân loại rác tại nguồn và khuyến khích sử dụng công nghệ để bảo vệ môi trường.
• Giảm chi phí thu gom rác nhờ tối ưu hóa quy trình vận chuyển và thu gom.
• Hệ thống có thể được mở rộng để tích hợp với các hệ thống quản lý rác thải đô thị, giúp xây dựng các thành phố thông minh trong tương lai.

Dự án này mang lại lợi ích thiết thực trong công tác quản lý rác thải, góp phần xây dựng môi trường xanh - sạch - đẹp và nâng cao ý thức cộng đồng về bảo vệ môi trường thông qua ứng dụng công nghệ hiện đại.