Contribution avec des images

La Suisse est au moins aussi propre que belle. Derrière cela, il y a beaucoup d'organisation et encore plus d'efforts manuels. En collaboration avec les CFF, nous avons pu mener un projet pilote de gestion numérique des déchets dans les gares. Les poubelles sont équipées de capteurs alimentés par des piles qui enregistrent le niveau de remplissage des bennes en temps réel. Il est ainsi possible de réagir plus rapidement aux poubelles trop pleines en réduisant le nombre de visites de contrôle.

Motivation pour une gestion efficace des déchets

Au Facility Management des CFF, 1200 personnes travaillent à la propreté des transports publics. Outre les trains, ils nettoient 800 gares et vident plus de 6000 poubelles. Sur un seul quai de la gare centrale de Zurich, il y a 15 stations de recyclage et plus. Cela représente à lui seul 45 sacs poubelles qui sont contrôlés et vidés toutes les heures - un travail énorme. L'endroit où se trouve la poubelle est très important - selon le nombre de personnes, les sacs poubelles se remplissent plus ou moins rapidement. Dans le cadre d'un projet d'innovation, nous avons cherché avec les CFF des moyens d'optimiser les processus de Facility Management. C'est ainsi qu'est née l'idée d'équiper les poubelles de capteurs qui mesurent le niveau de remplissage des bennes. Voici ce que nous en attendons :

1. des réactions plus rapides en cas de poubelles trop pleines
2. moins de rondes de contrôle
3. optimisation des itinéraires et des horaires pour vider les poubelles.

Actuellement, les poubelles sont contrôlées à intervalles réguliers et fixes et, si nécessaire, vidées. Si l'on sait quand une poubelle est pleine, il faut la contrôler moins souvent. De plus, les données recueillies permettent d'optimiser les intervalles de vidage.

Réalisation d'une gestion numérique des déchets

Notre capteur de niveau à ultrasons ax-dist a été développé précisément pour la gestion des déchets. Grâce au réseau LoRaWAN de Swisscom, qui consomme peu d'énergie, le capteur peut surveiller le niveau de remplissage des conteneurs avec deux piles AA normales pendant 2 à 4 ans (selon l'intervalle d'émission et la réception). Toutefois, le capteur est optimisé pour les grandes poubelles et les conteneurs de recyclage. Les poubelles des CFF, qu'il s'agisse de stations de recyclage carrées ou de poubelles rondes classiques, sont assez petites. Le sac poubelle ne mesure souvent que 30 à 40 cm de diamètre. Les détecteurs de distance à ultrasons ont, par principe, un angle de mesure trop grand pour pouvoir mesurer dans des espaces aussi restreints.

Mesure optique de la distance

En collaboration avec les CFF, nous avons développé un nouveau capteur optique sur la base de l'ax-dist. Comme l'ax-dist, le nouvel ax-opto fonctionne sur batterie et envoie ses données par LoRaWAN. Au lieu d'utiliser des ultrasons pour mesurer la distance, nous misons sur un procédé de mesure optique. La distance est déterminée à l'aide de la lumière infrarouge. Comme pour un appareil photo, nous pouvons évaluer différents pixels (16×16) et influencer ainsi la plage de mesure et l'angle. De cette manière, il est possible de créer une image tridimensionnelle grossière d'une surface. Contrairement aux méthodes de mesure basées sur les ultrasons, il est également possible de mesurer de très petites cuves.

Pour les deux premiers objectifs, la méthode de mesure fournit de bonnes données. Toutefois, il s'avère que les poubelles dans les gares ne sont souvent pas pleines, mais seulement bouchées. Lorsque, par exemple, un journal, un sac en carton vide ou une boîte de pizza reste coincé dans l'ouverture. Souvent, ces objets tombent plus tard dans le sac ou sont fourrés dans le sac par des collaborateurs des CFF. Mais comme le sac n'est pas plein, il n'est pas enseigné. Du point de vue du capteur de distance, il n'est pas possible de distinguer si le sac a été vidé ou bourré. Cela pose un problème, car pour optimiser le vidage, il faut savoir combien de fois la poubelle a été vidée par le passé.

Détection du vidage

C'est pour cette raison que nous avons intégré un capteur d'accélération. Lorsque les poubelles sont vidées, elles sont tirées comme un tiroir pour changer de sac. Le capteur d'accélération nous permet de détecter ce mouvement de changement de sac à ordures et de le distinguer des autres chocs. Nous obtenons ainsi, outre la mesure du niveau de remplissage, une détection des vidages. Il est désormais possible d'enregistrer de manière fiable la fréquence à laquelle une poubelle est vidée et d'estimer le nombre de visites de contrôle inutiles. Ces données constituent la base d'une optimisation des processus de nettoyage.

Logiciel

Dans le cadre d'un projet pilote à la gare d'Altstetten, nous testons le système et collectons des données. Les statisticiens des CFF les évaluent dans le but de développer des modèles statistiques sur la collecte des déchets. Pour la visualisation des données, nous misons sur notre propre cloud ax-track. La plateforme IoT affiche les plans des gares. On y voit la position et le niveau de remplissage de chaque benne et on peut également accéder à l'évolution du niveau de remplissage. Les informations sont ainsi facilement et rapidement accessibles partout. Les niveaux de remplissage sont codés par couleur, ce qui permet de voir au premier coup d'œil où il faut intervenir et où il ne faut pas intervenir.

Résultat du projet pilote

Les capteurs sont maintenant en service depuis quelques mois et présentent de bonnes données. Le projet a montré à quel point il est important que les clients et les développeurs collaborent étroitement dans les projets IoT. C'est la seule façon de trouver la solution adéquate pour une idée et de la mettre en œuvre de manière profitable. Le projet pilote montre que la technologie est prête pour la mise en œuvre de la gestion numérique des déchets. La prochaine étape consiste à intégrer cette technique dans les processus de travail du Facility Management. L'objectif est d'offrir aux collaborateurs un outil qui facilite leur travail sans ajouter de complexité inutile. Les capteurs de niveau numériques ont un grand potentiel et de nombreux domaines d'application. Nos capteurs ax-opto et ax-dist peuvent être achetés chez nous - nous te fournissons aussi volontiers la plateforme IoT correspondante avec ax-track.