در جهانی که به‌نظر می‌رسد، کم‌هزینه‌ترین و آسان‌ترین روش‌های دورریز پسماند اولویت دارند، چالش‌های عملیاتی نظیر هزینه‌های هنگفت ناشی از فرایندهای جمع‌آوری بی‌کیفیت گسترده هستند. در این بین، ناکارآمدی شیوه‌های جمع‌آوری که در آن کارگران به بررسی سطل‌های زباله‌ای مشغولند که نیازی به تخلیه ندارند، نمادی از فضای کاری فرسوده و غیراقتصادی تلقی می‌شود.

راهکارهای بهینه و مکانیزم‌های هوشمندانه، می‌توانند به عنصری حیاتی در کاستن از هزینه‌ها و پاکیزگی شهری بدل شوند. ایجاد یک سیستم مدیریت پسماند کارآمد، نه‌تنها یک مسئولیت مدنی است، بلکه ضرورتی است تا از وقوع انباشت زباله‌ها پیشگیری کند و سطح زندگی همگانی را بهبود بخشد.

 

در شریان‌های پررفت‌و‌آمد شهری، مشکل انباشت زباله‌ها در سطل‌های پسماند به یکی از دغدغه‌های اساسی بدل شده است. این مخازن، که به‌سرعت به ظرفیت کامل خود می‌رسند، محتوایی اضافی و فراتر از حد نیاز خود دارند که نتیجهٔ آن، سرایت زباله‌ها به فضاهای پیاده‌روها و بر هم خوردن ظرافت شهرنشینی است. عقب‌ماندگی در برنامه‌های جمع‌آوری پسماند، نه‌تنها زشتی بصری به‌دنبال دارد بلکه وضعیت بهداشتی ناپسندی را رقم می‌زند که با الزامات بهداشتی و انتظارات شهروندان در تضاد است.

راه‌‌ حل چیست؟ پاسخ آن فناوری و به‌طور خاص‌تر، اینترنت اشیا (IoT) است.

 

 اینترنت اشیا چیست؟

در بستر پیچیده و چندوجهی اینترنت اشیا (IoT)، شاهد به‌هم‌پیوستگی دستگاه‌های گسترده‌ای هستیم که دامنهٔ آن از تلفن‌های همراه و وسایل برقی گرفته تا خودروها و تجهیزاتی با برچسب‌های RFID و سطل‌های زباله را شامل می‌شود. این اتصال توسط حسگرهایی پشتیبانی می‌شود که داده‌های مرتبط با کارایی و محیط متصل به وسایل را جمع‌آوری می‌کنند و به نقل‌وانتقال اطلاعات می‌پردازند.

‌شهرهای مدرن با درخواست‌های افزایش‌یافته برای ارتقای کیفیت زندگی شهروندان و مقابله با فشارهای محیط زیستی روبه‌رو هستند. در این بین، فناوری‌های IoT، با توانمندسازی دستگاه‌های هوشمند و تسهیل ارتباطات دستگاه به دستگاه (M2M)، تبدیل به حلقه‌های کلیدی در فرمول راهبردی برای دستیابی به این امر مطلوب شده‌اند. نمونهٔ مشهود این کاربرد، مدیریت پسماند پشتیبانی‌شده توسط IoT است که به‌سمت دنیایی با شهرهایی پاک‌تر و سالم‌تر گام برمی‌دارد.

 

کارکرد مرسوم در مدیریت پسماند، مبتنی‌بر پرداخت فعالانه توجه به قراردادن سطل‌ها و به‌کارگیری ناوگان جمع‌آوری زباله است. رانندگان و کارگران، بی‌اطلاع از میزان دقیق پر بودن سطل‌ها، مسیری معین را طی کرده و تلاش می‌کنند تا بدون دستیابی به داده‌های بهینه‌سازی‌شده پسماندها را بردارند، روندی که منجر به خروجی‌هایی همچون مصرف بالای سوخت و زمان است.

با کمک IoT، اکنون ممکن است حسگرهای طراحی‌شده در سطل‌های جمع‌آوری پسماند اطلاعات مربوط به میزان پر بودن آنها را به‌طور مستقیم به نیروی انسانی ارسال کنند و به‌این‌ترتیب، مسیرهای جمع‌آوری پسماند به‌صورت خودکار و کارآمد بهینه و تولید شوند؛ چرخه‌ای که درنهایت منجر به کاهش قابل‌ملاحظهٔ اتلاف منابع و سوخت می‌شود.

 

اینترنت اشیا نه‌تنها به‌عنوان نقطه‌عطفی در ارتقای عرصهٔ مدیریت پسماند عمل می‌کند بلکه به‌عنوان بخشی از انقلاب صنعتی چهارم، دنیایی را شکل می‌دهد که در آن اشیای فیزیکی درهم‌تنیده‌ و قادر به پیاده‌سازی تعاملات متقابل از طریق شبکه‌های هوشمند هستند.

شرکت‌هایی که در حوزهٔ مدیریت پسماند فعالیت دارند و همچنین مراکز شهرداری‌ها، با بهره‌گیری از فناوری IoT و حسگرهای پیشرفته، اکنون این فرصت را دارند که اقدامات خود را عملیاتی‌تر کنند و همزمان به کاهش هزینه‌ها و افزایش میزان رضایت شهروندان بپردازند. فرآیند جمع‌آوری پسماندهای شهری، که به‌خودی‌خود دارای پیچیدگی‌های بسیار است و نیاز به سرمایه‌گذاری قابل‌توجه دارد، در بسیاری از شهرهای توسعه‌یافته از طریق وضع عوارض توسط شهروندان و همچنین درآمدهای مالیاتی مورد حمایت مالی قرار می‌گیرد، اما همچنان بار مالی عظیمی به دولت‌های محلی تحمیل می‌کند.

 

تا به امروز، کمتر شاهد استفاده از نوآوری‌های فناورانه در بخش مدیریت پسماند بوده‌ایم؛ اکثر تلاش‌ها به بهینه‌سازی مسیرهای جمع‌آوری محدود شده است. با وجود تلاش‌های صورت‌گرفته برای ارتقای این مسیرها، اپراتور ناوگان‌های جمع‌آوری زباله باید به‌طور فیزیکی و تک‌تک سطل‌های پسماند را بررسی کنند و میزان پر بودن آنها را مورد ارزیابی قرار دهند. این‌گونه از فرآیندهای دستی معمولاً منجر به هدررفت و اسراف منابع زمانی و مالی می‌شود؛ زیرا ناوگان‌های جمع‌آوری مکرراً به‌سمت سطل‌هایی می‌روند که ممکن است پر نباشند.

برای نمونه، مدل‌های تخلیهٔ پسماند به تفاوت‌های منطقه‌ای و فصلی بستگی دارند و نباید همیشه براساس یک برنامهٔ ثابت عمل کنند؛ بازدید از سطل‌های خالی و نیمه‌پر همانند سطل‌های بدون نیاز به تخلیه، نه‌تنها به افزایش هزینه‌های غیرضروری می‌انجامد بلکه زمان ارزشمندی نیز به هدر می‌رود.

 

مدیریت هوشمند پسماند در کشورهای دیگر

آنچه به‌عنوان رایج‌ترین و اجرایی‌ترین راهکارهای مدیریت هوشمند پسماند مطرح می‌شود، شامل عناصری مانند حسگرهای نصب‌شده روی سطل‌ها، دروازه‌های واسط، زیربناهای مبتنی‌بر IoT و اپلیکیشن‌های مرتبط با آنها در بسترهای تلفن همراه و وب است. این حسگرها که در کنار سطل‌های زباله جای گرفته‌اند، میزان پر بودن سطل‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند و داده‌ها را از طریق دروازه‌ها به‌سمت پایگاه‌های ابری می‌فرستند. در کنار این، برخی درگاه‌ها که قابلیت پردازش داده در زمان واقعی (edge-processing) را دارا هستند، در راه‌حل‌های پیشرفته‌تر ضروری‌اند.

 

این ابزار، داده‌های کسب‌شده را در محل پردازش می‌کنند و اطلاعات تصفیه‌شده را به‌سمت بستر IoT می‌فرستند که مسئولیت تحلیل و تبدیل اطلاعات را در خود دارد. اگرچه بسیاری از زیربناهای IoT در فضای ابری (Cloud) میزبانی می‌شوند، توجه به نیازهای داده‌ها به‌لحاظ امنیتی ممکن است مستلزم آن باشد که گاهی بر روی دستگاه‌ها در محل سازمان قرار گیرند.

در یک تحول نوآورانه در حوزهٔ مدیریت پسماندها، شرکت آمریکایی مستقر در سان‌فرانسیسکو، Compology Inc، به‌کارگیری فناوری اینترنت اشیا (IoT) را برای ارتقای بهره‌وری در سیستم‌های شهر هوشمند آغاز کرده است. این شرکت با استفاده از حسگرهای پیشرفتهٔ نصب‌شده بر روی سطل‌های زباله، اطلاعات مربوط به تخلیه و پر شدن آنها را گردآوری می‌کند و به‌معنای واقعی تحلیل رفتاری پسماند شهری را ممکن می‌سازد.

 

نتایج حاصل از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط این حسگرها، زمانی که با اطلاعات دیگر سیستم‌های شهری ترکیب و تحلیل می‌شوند، پتانسیل بسزایی در بهینه‌سازی مدیریت پسماند دارند. از این روش‌ها می‌توان برای بهبود فرایند توزیع سطل‌های زباله، حذف شیوه‌های ناکارآمد دفع و کاستن حجم زباله‌هایی که به مراکز دفن منتقل می‌شوند، بهره جست. سیستمی که توسط Compology ارائه می‌شود، شامل یک بستر نرم‌افزاری مبتنی‌بر وب است که اطلاعات جمع‌آوری‌شده توسط حسگرها را تجزیه و تحلیل می‌کند. این حسگرها، مجهز به دوربین‌های باکیفیت برای عکس‌برداری، سنسورهای موقعیت‌یاب جهانی (GPS) برای ردیابی مکانی، شتاب‌سنج‌ها برای ثبت حرکت و باتری‌هایی با دوام پنج‌ساله‌ هستند. به‌عنوان بخشی از زیرساخت خود، هر حسگر مجهز به مودم سلولی است که انتقال بی‌سیم داده‌ها را ممکن می‌سازد.

در روتردام، یک برنامهٔ خلاقانه بااستفاده از فناوری سونار التراسونیک برای تعیین سطح پری در ظروف پسماندهای مربوط به مجتمع‌های آپارتمانی معرفی‌ شده است که تسهیل در جمع‌آوری پسماندهای کاغذ و مقوا را ممکن ساخته و برنامه‌ریزی مسیر پویا و تحلیل داده‌ها را به‌دنبال دارد.

 

در جزایر مالت نیز حدود ۸۰۰ سطل بازیافت هوشمند به‌منظور پیشگیری از تخلیهٔ بی‌رویه و غیربهداشتی پسماندها نصب شده است که با اتصال به شبکهٔ IoT، فوراً داده‌های خود را در اختیار مسئولان قرار می‌دهند.

هند نیز شاهد استقرار یک نظام متکی بر IoT برای مدیریت پسماندهای جامد است که از حسگرهای موجود در ظروف پسماند برای شناسایی سطح و وزن زباله‌ها بهره می‌برد. این سیستم اطلاعات را از طریق زیرساخت‌های مخابراتی موجود به سرورهای مرکزی شهری ارسال می‌کند و این اطلاعات می‌تواند در تصمیم‌گیری‌های استراتژیک مدیریت پسماند به‌کار گرفته شود.

 

درنهایت باید گفت مجموعه‌ای رو‌بهرشد از دستگاه‌های متصل به IoT، عملیات شهری روزمره را مدیریت کرده و ردپای کربنی را بهبود می‌بخشند. اما برای اینکه IoT به پیشرفت‌های بیشتری در مدیریت کارآمد پسماند دست یابد، به حمایت بیشتری از سوی بخش عمومی از طریق قوانین و تشویق‌ها و از سوی بخش خصوصی از طریق نوآوری و همکاری با دستگاه‌های مختلف برای استفاده از کاربردهای IoT به‌منظور ساخت آینده‌ای بهتر و پایدارتر نیازمندیم.