Claire Swedberg
O município de Halden, na Noruega, está obtendo uma visão ampla de sua coleta de resíduos com uma identificação híbrida por radiofrequência (RFID) e um sistema baseado em câmera que identifica os resíduos coletados nas instalações de cada cliente e se esses resíduos são lixo ou reciclagem.
A implementação da solução RFID começou como um projeto de estudante universitário em 2016 e evoluiu desde então, com a tecnologia baseada em câmeras sendo adicionada mais recentemente para fornecer dados mais granulares sobre qual recipiente é esvaziado em cada local do cliente, quando e onde.
A solução da empresa de tecnologia RFID-Solutions economizou para a cidade o dinheiro que anteriormente era gasto no pagamento de coletas extras de resíduos ao fornecedor terceirizado de gerenciamento de resíduos, o que, em alguns casos, não aconteceu de fato. O sistema permite um melhor atendimento ao cliente, diz Geir Vevle, CIO da RFID-Solutions, uma vez que o pessoal da cidade pode visualizar os detalhes de coleta de cada domicílio em tempo real e, assim, fornecer aos clientes informações precisas.
Ao aproveitar dados RFID e baseados em câmaras, a cidade pode identificar cada recolha e confirmar se cada agregado familiar está a separar o lixo em categorias corretas – lixo normal, desperdício de alimentos e papel. A câmara permite ao sistema monitorizar quantos sacos verdes (que contêm resíduos alimentares) estão a ser recolhidos em cada agregado familiar, compreendendo assim se os habitantes estão a separar os seus bio-resíduos.
O objetivo da gestão dos sacos verdes é melhorar a sustentabilidade, fornecendo informações sobre o quanto as famílias estão a separar os seus resíduos alimentares, o que permite à cidade educar aqueles em secções do município que não estão a esforçar-se o suficiente para separar o lixo nas suas categorias.
Os regulamentos da UE exigem a triagem de bio-resíduos e plásticos até 2025, com 55% dos bio-resíduos e 50% dos plásticos separados. Os biorresíduos são então transformados em biogás e o plástico é reciclado.
Localizada no sul da Noruega, Halden paga uma empresa de recolha terceirizada pela gestão de resíduos dos seus residentes. A cidade, que foi finalista do prêmio de melhor implementação do RFID Journal 2023, descobriu que ocorriam discrepâncias entre o número de lixeiras faturadas pela empresa de coleta e o número de lixeiras efetivamente esvaziadas, resultando em cobranças excessivas por serviços que não foram oferecido.
Além disso, alguns dos quase 32.000 residentes telefonaram para a cidade para alegar que os seus contentores não tinham sido esvaziados, apesar de terem sido esvaziados, o que levou a custos adicionais para recolhas repetidas.
Embora muitos municípios estivessem usando RFID LF para capturar eventos de esvaziamento de lixeiras, a equipe de Halden queria testar uma tecnologia que fosse mais precisa e optou por investigar um sistema RFID UHF.
Em 2016, quatro estudantes universitários começaram a trabalhar com a cidade num projeto que foi concluído em 2019. A RFID-Solutions envolveu-se nessa altura, criando uma equipa de arquitetos e promotores da empresa, juntamente com gestores municipais, com o objetivo de garantir que os objetivos de negócio fossem alcançados.
A implantação começou com uma prova de conceito com algumas caixas e equipamentos temporários em um único caminhão que concluiu que a tecnologia funcionava bem. O programa foi expandido em áreas específicas da cidade de 248 milhas quadradas nas quais as lixeiras foram etiquetadas antes de finalmente implementar o sistema RFID UHF em toda a sua base de clientes.
A cidade escolheu etiquetas RFID Avery Dennison Smartrac Short Dipole tags com chip Impinj Monza R6. As etiquetas foram incorporadas em caixas pela RFID-Source A/S Denmark. Hoje, todas as 30.000 lixeiras em toda a cidade estão etiquetadas com o ID da lixeira vinculado à residência e também à localização GPS.
A cidade aplicou etiquetas RFID sob a tampa de cada lixeira. Cada etiqueta à prova de intempéries vem com um código QR impresso, digitalizado para criar um link entre a residência e a identificação exclusiva codificada na etiqueta RFID daquela lixeira. Esses dados são então armazenados no software do sistema da cidade, também fornecido pela RFID-Solutions.
Cada caminhão possui um leitor RFID UHF fornecido pela empresa de tecnologia IoT Acceliot. Cada um dos leitores Starflex STR400E é combinado com gateways RUT955 4G+GPS da Teltonika. À medida que os motoristas guiam seus caminhões pela rota de coleta, o software da plataforma IoT, conhecido como Thingsboard, é executado no painel do veículo. Dessa forma, os operadores de caminhões podem visualizar dados relevantes para suas rotas e coletas em tempo real.
Quando o motorista para em um local de coleta, a caixa é automaticamente levantada e despejada na caçamba onde o leitor RFID é implantado. O leitor captura o ID da etiqueta e vincula esses dados ao carimbo de data/hora e à localização GPS do caminhão.
Ao mesmo tempo, a câmera Omron montada na traseira do caminhão tira uma foto. A funcionalidade de reconhecimento de imagem do Thingsboard calcula quantos sacos de lixo verde foram descartados e adiciona esses dados à plataforma IoT. O software integrado dos caminhões encaminha os dados para o banco de dados IoT de back-end usando o protocolo de mensagens MQTT.
O software fornece interfaces de usuário necessárias para a administração da coleta de resíduos no município, incluindo mapas, listas de lixeiras e locais de coleta, bem como a capacidade de detalhar os dados e diagramas, diz Vevle, da RFID. Ao mesmo tempo, o pessoal de apoio ao cliente da empresa de gestão de resíduos pode consultar a documentação do esvaziamento ocorrido.
Embora o sistema forneça dados em tempo real, ele também pode ser usado para análises. As autoridades oferecem que o pessoal de gestão de resíduos pode usar as informações captadas pela tecnologia para melhorar o planejamento do serviço de esvaziamento.
“Os dados são combinados entre vários sistemas para aproveitar o máximo possível de informações e inteligência dos dados coletados”, diz Vevle.
Na verdade, o município relata que ganhou maior inteligência relacionada à coleta de resíduos desde que a solução IoT foi implementada. Os funcionários do governo observaram uma redução nos custos que anteriormente estavam relacionados com o pagamento de mais contentores a serem esvaziados do que os que realmente eram servidos pelos camiões.
Tal como acontece com a maioria dos novos projetos, foram necessárias modificações à medida que eram implementados na cidade. A equipe de implantação fez ajustes no hardware e no software durante o teste piloto e a implementação, diz Vevle. A equipe encontrou maneiras de tornar as instalações mais integradas, construindo uma unidade que pudesse ser instalada rapidamente em cada veículo.
“Os leitores e GPS mais 4G são reunidos em um gabinete com fonte de alimentação para possibilitar a instalação em qualquer oficina de caminhões”, afirma Vevle.
O ambiente desafiador da coleta de lixo também exigiu alguns ajustes na sensibilidade do leitor. No início, diz Vevle, “a transmissão RFID UHF era muito poderosa”, levando a leituras perdidas de caixas que talvez não estivessem na rota de coleta.
Portanto, a equipe ajustou não apenas a potência de leitura, mas também o ângulo das antenas para garantir que apenas os recipientes realmente esvaziados pelos sistemas mecânicos dos caminhões fossem lidos e documentados. A otimização da posição em que as antenas foram instaladas também garantiu que elas não pudessem se soltar enquanto o caminhão esvaziava as lixeiras.
Desde que o sistema foi implantado, o custo da recolha de resíduos para a cidade foi reduzido, bem como menos casos de residentes alegando que os seus contentores não foram esvaziados. Os dados do sistema permitiram ao município visualizar áreas onde o volume de reciclagem é menor e educar esses moradores.
Em última análise, os resultados desse esforço educacional ajudaram a aumentar as taxas de reciclagem.
“A combinação da contagem de sacos verdes por câmeras e do RFID, conectando-os às residências e áreas, está permitindo que as melhorias no desempenho da reciclagem sejam contínuas”, diz Vevle, o que poupa o pessoal da cidade de analisar manualmente o lixo real das áreas enquanto o fazem. no passado.
O próximo esforço do município de Halden é reforçar a sua integração com os sistemas administrativos de gestão de resíduos, relata Vevle.
A cidade tem um programa piloto em andamento para testar sensores Bluetooth Low Energy (BLE) em lixeiras para medir os níveis de resíduos. Com esta funcionalidade, a cidade poderia então diferenciar entre quem produz muito lixo e quem produz menos. Ao adicionar um sensor às lixeiras, os caminhões de coleta de lixo irão captá-lo ao fazer o esvaziamento.
Isto adicionará outro elemento de dados à solução de gestão de resíduos e permitirá extrair ainda mais inteligência dos dados, diz Vevle.