Птицы против мусора: как умная кормушка поможет поддерживать порядок
Проблема мелкого мусора в городских дворах и парках давно стала привычной. В условиях большого города штатных мер по уборке бывает недостаточно: урны переполняются быстрее, чем их успевают опустошать, ручной труд требует постоянного присутствия персонала, уборочная техника ограничена в мобильности, а экологические акции носят разовый характер.
Необычное техническое решение предложил выпускник Института информационных технологий и программирования Илья Зубков: разработанная им умная кормушка для птиц не только поощряет пернатых за то, что они приносят мусор, но и сама сортирует предметы. Устройство принимает объект, анализирует его с помощью нейросети и выдает корм только в том случае, если птица принесла именно мусор.
В основе системы — микроконтроллер ESP32-CAM, который объединяет вычислительный модуль, камеру и поддержку Wi-Fi. Птица помещает предмет в приемный отсек, где расположены инфракрасный датчик, камера и светодиодная подсветка. Датчик фиксирует наличие объекта, камера делает снимок, а затем изображение передается в модель компьютерного зрения.
После распознавания в дело вступает сервопривод. Он поворачивает заслонку, на которой лежит предмет, объект падает в контейнер для мусора. Если предмет был распознан как мусор, после сброса запускается механизм выдачи корма, который поступает из бункера в лоток. Размер порции можно менять программно.
Пользователь управляет кормушкой через веб-интерфейс. Серверное приложение на Go обрабатывает запросы, а команды передаются на устройство через постоянное WebSocket-соединение. Устройство само подключается к серверу и передаёт уникальный идентификатор, сформированный на основе MAC-адреса — никакого ручного ввода IP-адресов.
Кормушка привязывается к учетной записи пользователя по уникальному коду. Через веб-интерфейс можно просматривать список устройств, менять размер порции, запускать сброс предмета и смотреть журнал событий, где записываются все результаты распознавания и команды.
Предусмотрен и автономный режим: если Wi-Fi или сервер недоступны, устройство продолжает работать локально — распознавать объекты, сбрасывать мусор и выдавать корм. Когда связь восстанавливается, оно подключается заново и передает актуальный статус.
— Проект решает сразу несколько задач. Экологическую — устройство помогает собирать мелкий мусор с минимальным участием человека. Образовательную — разработку можно использовать в учебных проектах по искусственному интеллекту и робототехнике. И, наконец, поведенческую — птицы учатся приносить мусор, получая за это награду, — отмечает разработчик.
В перспективе такие устройства могли бы появиться в парках и скверах. Конечно, обучение птиц требует времени, и эффективность зависит от многих факторов — вида птиц, сезона, наличия другой еды. Но сама идея — использовать животных для решения антропогенной задачи — выглядит нестандартно и перспективно.
В планах разработчика — расширить набор данных для обучения модели, чтобы она лучше распознавала разные виды мусора, провести испытания в реальных условиях и доработать конструкцию с учетом погоды. Также рассматривается возможность добавить солнечные панели для автономного питания и QR-коды для упрощения привязки устройств.
