城市垃圾分類處理是解決目前城市垃圾出產量激增,垃圾處理效率低,垃圾利用率低等問題的重要途徑。2019年3月,上海釋出《上海生活垃圾管理條例》(簡稱《條例》)作為試點全面推行生活垃圾強制分類,國務院亦釋出《生活垃圾分類制度實施方案》(簡稱《方案》)要求在2020年底前全國46個城市全面推行生活垃圾強制分類,中國垃圾分類進入了全制度化推進的新時代。而制度的強制執行需要大量的宣傳成本,人力成本與時間成本。人工智慧技術則能夠替代垃圾分類中的部分勞動力,從而大大降低垃圾分類所需要的人力成本,同時提升垃圾分類的效率。在這樣的大背景下,垃圾分類過程中的輔助性人工智慧產品大量湧現。
目前,已投入市場與在研發過程的產品大致可分為三大類,分別服務於垃圾分類的三個不同環節:宣傳教育環節、收集環節與處理環節。
一、 服務於宣傳教育環節的智慧軟體
2019年7月上海作為第一試點城市打響了全國城市垃圾強制分類第一槍,相較於歐美、日韓等垃圾分類政策已推行了幾十年的國家,中國還處於最初的起步階段,有關垃圾分類的知識仍舊處於極為困難的普及階段。在此環境之下,一些企業推出了基於計算機視覺技術與大資料的人工智慧軟體,主要都為輔助分類型。
“圾生活”小程式
二、 服務於收集環節的智慧終端
在垃圾收集環節,智慧垃圾桶是目前市場上投放最多、研發最熱的人工智慧產品,主要有監督分類與自動分類兩種型別。
監督分類型智慧垃圾桶的技術難度相對較低。通過機器視覺判斷垃圾分類正確性,用人臉識別等功能將居民信用與垃圾分類行為掛鉤,以此督促居民正確投放。同時智慧垃圾桶的設計也囊括了通過感測器、機械結構與物聯網等來解決垃圾滿倉、清潔與運輸便捷性等問題。國內的德瀾仕智慧垃圾桶便是此中的佼佼者,其配套的獎懲系統也使居民更有動力,目前已在全國投放了近1000套裝置。
“圾生活智慧站”
三、 服務於垃圾環節的智慧分揀裝置
目前中國垃圾處理要求做到減量化、資源化、無害化,而垃圾分類處理則是最終也是最關鍵的環節,垃圾分類收集環節就是為了最終分類處理而服務的。對這一環節的機械化、智慧化研究目前還處於初級階段,其研發投資與難度較大。
現下中國垃圾處理環節的分揀基本依靠人力,機械輔助少,人力成本高且具危險性(有直接觸碰有毒有害垃圾的可能)。國內外的科研機構與高新企業都有對這一方面進行探索。例如日本FANUC公司,美國Alphabet公司、芬蘭ZenRobotics公司,中國中城綠建,美國麻省理工(MIT)AI研究所等都有研製基於人工智慧機器視覺與機器學習的中大型機器人(機械臂),但分揀的主要物件為經濟效益較高的可回收垃圾,其實用性與價效比不高,目前垃圾處理廠中大多還是以人工分揀為主。
垃圾分揀機械臂
結論:在垃圾分類領域,人工智慧技術有很大的應用空間與可能性,它能為垃圾分類提供強大的助力,對推動中國垃圾資源化和減量化處理具有重要意義。完善和優化垃圾分類領域的人工智慧技術任重而道遠,這也必將帶來一場新的革命。