در مناطق شهری در حال گسترش که دنیای مدرن ما را تعریف می‌کند، مدیریت پسماند به عنوان یک چالش پایدار شمرده می‌شود. در میان آسمان‌خراش‌های سر به فلک کشیده و خیابان‌های مملو از ترافیک و خودرو، روش‌های سنتی جمع‌آوری پسماند تمام تلاش خود را می‌کند تا همگام با خواسته‌های رو به رشد جامعه‌ای که به سرعت در حال شهرنشینی است، همگام شوند.
به گزارش اعتماد، به‌طور مثال؛ «دوبی بهره‌برداری از بزرگ‌ترین مرکز تبدیل زباله به انرژی در جهان را آغاز کرد و فاز نخست پروژه مرکز تبدیل زباله به انرژی در منطقه ورسانبا با هزینه‌ای بیش از یک میلیارد دلار به بهره‌برداری رسید. فاز نخست این پروژه شامل فعال‌سازی دو خط از ۵ خط است که ظرفیت پذیرش روزانه حدود ۲ هزار و ٣٠٠ تن زباله را برای تولید حدود ٨٠ مگاوات در ساعت انرژی تجدیدپذیر دارد.»، اما به‌طور کلی برای دهه‌ها، مدیریت پسماند بر سیستم‌های سنتی رایج تکیه کرده که در عین عملکرد با بازدهی پایین، اغلب در مواجهه با پیچیدگی‌های ساختار دفع پسماند، موفق عمل نمی‌کند.
این سیستم‌ها براساس مسیر‌های جمع‌آوری عمدتا ثابت طراحی شده‌اند و با طبیعت پویای تولید و دفع پسماند منطبق نیستند. اما آنچه مشخص است، ناکارآمدی‌های عملکردی بوده که شهرداری‌ها را تحت فشار قرار می‌دهد، منابع مادی را بیش از حد هدر داده و منجر به تداوم آسیب‌های زیست‌محیطی می‌شوند.
در میانه این چالش، نور امیدی در قالب فناوری استفاده از اینترنت اشیا (Internet of Things) در مدیریت پسماند پدیدار می‌شود؛ راه‌حلی که آماده است تا مدیریت پسماند را همانطور که تمایل مدیران شهری در جهت حفظ محیط زیست در کنار بهینه کردن هزینه‌هااست، متحول کند.
فناوری اینترنت اشیا رویکردی دگرگون‌کننده برای مدیریت پسماند ارایه می‌دهد و جان تازه‌ای را در جهت بهبود عملکرد سیستم مدیریت پسماند می‌بخشد. اینترنت اشیا با به هم مرتبط کردن خودرو‌ها و حسگر‌های تعبیه‌شده در ظروف جمع‌آوری پسماند، جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و به اشتراک‌گذاری یکپارچه حجم وسیعی از داده‌ها را در لحظه امکان‌پذیر می‌کند. این چشم‌انداز مبتنی بر داده برخط است که براساس آن تصمیم‌گیری هوشمند شکل می‌گیرد و مدیریت پسماند را به فرآیندی هوشمندتر و پایدارتر تبدیل می‌کند.
ابوعلی گلزاری در توضیح شاهرگ حیات مدیریت پسماند مبتنی بر اینترنت اشیا برای «اعتماد» شرح می‌دهد. در حوزه مدیریت پسماند، قدرت فناوری اینترنت اشیا در ایجاد انقلابی در اشتراک‌گذاری و استفاده از داده‌های لحظه‌ای و برخط نهفته است. با استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، نهاد‌های مدیریت پسماند اکنون می‌توانند ظروف جمع‌آوری پسماند را در لحظه ردیابی و نظارت کنند.
برچسب‌های RFID که روی سطل‌های پسماند چسبانده می‌شوند، شناسایی و ردیابی آنی را امکان‌پذیر می‌کنند و جریان ثابتی از داده‌ها را تولید کرده که پایش لحظه‌ای را در مورد ظرفیت سطل، نوع پسماند و مکان خدمات‌دهی، ارایه می‌دهد. این داده‌های آنی، شاهرگ حیاتی سیستم‌های مدیریت هوشمند پسماند مجهز به فناوری اینترنت اشیا هستند. با جمع‌آوری پسماند در ظروف مجهز به سنسور، برچسب‌های RFID اطلاعات حیاتی را به شبکه اینترنت اشیا منتقل و حجم وسیعی از داده‌ها را ایجاد می‌کنند که به متولیان مدیریت پسماند اجازه می‌دهد تا عملیات جمع‌آوری را بهینه کنند.
داده‌های جمع‌آوری‌شده از سطل‌های هوشمند مجهز به حسگر‌های پیشرفته، لایه دیگری از هوشمند شدن سیستم جمع‌آوری را اضافه می‌کند. این حسگرها می‌توانند سطوح پر شدن را کنترل کنند و ارزیابی دقیق و جامعی از شرایط پسماند ارایه دهند. قدرت واقعی فناوری IoT زمانی به ثمر می‌رسد که این داده‌ها به مراکز داده متمرکز ارسال می‌شوند، جایی که با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده و هوش مصنوعی تحت تجزیه و تحلیل دقیق قرار می‌گیرند.
این سرور‌های مرکزی دیجیتال، داده‌های به دست آمده را بررسی و عملیات بهینه‌سازی مسیر جمع‌آوری که استراتژی‌های مدیریت هوشمند پسماند را شکل می‌دهند انجام می‌دهد. با استفاده از این داده‌ها، متولیان جمع‌آوری پسماند می‌توانند مسیر‌های جمع‌آوری را بهینه کنند، مسافت طی‌شده جهت جمع‌آوری را به حداقل برسانند، مصرف سوخت را کاهش داده و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش دهند.
الگوریتم‌های یادگیری ماشینی الگو‌های پیچیده تولید پسماند را آشکار می‌کنند و به مسوولان مدیریت پسماند اجازه می‌دهند تا مناطق با تولید پسماند بالا را شناسایی کرده و طرح‌های هدفمند برای کاهش پسماند را اجرا کنند. با استفاده از این فناوری جدید، تصمیم‌گیرندگان می‌توانند انتخاب‌های آگاهانه‌ای داشته باشند که منجر به شیوه‌های مدیریت پایدارتر پسماند شود که به صورت همزمان در جهت حفظ محیط زیست و تامین سلامت عمومی گام بر‌می‌دارد.
گلزاری در توضیح اثرات زیست‌محیطی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیا در مدیریت پسماند می‌گوید: فناوری اینترنت اشیا با بهینه‌سازی مسیر‌های جمع‌آوری، کاهش حرکت غیرضروری خودرو و جلوگیری از سرریز شدن سطل‌ها، انتشار کربن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و مصرف سوخت را به حداقل می‌رساند. همچنین، توانایی ردیابی و پایش پسماند‌های خطرناک، دفع مناسب آنها، کاهش آسیب احتمالی به محیط زیست و حفاظت از رفاه عمومی را تضمین می‌کند.
از منظر مالی، در حالی که سرمایه‌گذاری اولیه در زیرساخت اینترنت اشیا ممکن است قابل توجه به نظر برسد، مزایای بلندمدت آن بیشتر از هزینه‌ها است. با ساده‌سازی فرآیند‌های جمع‌آوری پسماند، بهینه‌سازی مسیر‌ها و کاهش مداخله دستی، فناوری اینترنت اشیا صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها برای شهرداری‌ها و نهاد‌های مدیریت پسماند به همراه دارد. تخصیص منابع بهبودیافته و شیوه‌های مدیریت پسماند بهبودیافته منجر به نتایج مالی پایدارتر می‌شود و یک موقعیت برد- برد برای محیط زیست و شهروندان ایجاد می‌کند.
وی درباره نقش داده‌های به دست آمده از این فناوری تشریح می‌کند: در قلب این رویکرد انقلابی، تبادل بی‌وقفه مقادیر فراوان اطلاعات نهفته است و یک شبکه یکپارچه از داده‌های دیجیتالی ایجاد می‌کند که به مقامات مدیریت پسماند قدرت می‌دهد تا هم تصمیم‌گیری آگاهانه و بهینه‌سازی عملیات خود را انجام دهند و همچنین با توجه به این امر زباله می‌تواند به عنوان یک کالای ارزشمند مورداستفاده قرار گیرد. مرکز اشتراک‌گذاری داده‌ها در مدیریت پسماند‌های مبتنی بر اینترنت اشیا، استفاده هوشمندانه از فناوری شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) است.
این برچسب‌های کوچک و ساده که روی سطل‌ها یا کیسه‌های پسماند چسبانده شده‌اند، قفل دنیایی از اطلاعات را بازمی‌کنند. تگ‌های RFID نقاط داده مهمی مانند ظرفیت سطل پسماند، نوع پسماند و مکان را به شبکه اینترنت اشیای همیشه متصل منتقل می‌کنند. اما به اشتراک‌گذاری داده‌ها به همین جا ختم نمی‌شود.
سیستم‌های مدیریت پسماند مجهز به اینترنت اشیا دامنه خود را فراتر از برچسب‌های RFID گسترش می‌دهند و مجموعه‌ای از حسگرها و دستگاه‌ها را در بر می‌گیرند. سطل‌های هوشمند مجهز به فناوری پیشرفته می‌توانند به عنوان پایشگر لحظه‌ای ظروف جمع‌آوری پسماند تبدیل شوند. این ظروف هوشمند می‌توانند سطح پر شدن را کنترل کنند، بوها را تشخیص دهند و حتی مواد خطرناک را شناسایی کنند.
این سطل‌های هوشمند با جمع‌آوری مداوم داده‌ها در مورد وضعیت دورریزها، به ارزیابی جامع پسماند کمک می‌کنند. الگوریتم‌های پیچیده و هوش مصنوعی سیل عظیم داده‌های دیجیتال را غربال و داده‌های ارزشمند را استخراج می‌کنند و در نهایت بهینه‌سازی مسیر را انجام می‌دهند. توانایی ردیابی انواع و مکان‌های تولید پسماند، ابتکارات هدفمند برای بازیافت و کاهش پسماند را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، به اشتراک‌گذاری داده‌ها از طریق فناوری اینترنت اشیا یک اکوسیستم مشترک ایجاد می‌کند که در آن ذینفعان و ذی‌مدخلان از بخش‌های مختلف می‌توانند به کمک مدیران شهری بپیوندند.
ظهور سطل‌های هوشمند و یکپارچه‌سازی حسگر‌های پیشرفته، تحول مدیریتی عظیمی را ایجاد کرده است. این فناوری‌های پیشرفته، چشم‌انداز جمع‌آوری پسماند را تغییر می‌دهند و عصر جدیدی از کارایی، پایداری و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده را آغاز می‌کنند. در خط مقدم اقدامات سطل‌های هوشمند، توانایی آنها برای نظارت بر میزان پر شدن مبتنی است. دوران حدس و گمان و بررسی چشمی به منظور مشاهده پرشدگی سطل‌های جمع‌آوری پسماند سال‌هاست که به سر آمده است.
با ادغام سنسور‌های سطح پر شدن، این سطل‌های هوشمند می‌توانند به دقت اندازه‌گیری کرده و داده‌های آنی را بر اساس ظرفیت خود ارسال کنند. سطل‌های هوشمند مجهز به مجموعه‌ای از حسگرها هستند که می‌توانند بوها، گاز‌ها و حتی مواد خطرناک را شناسایی کنند. سطلی را تصور کنید که نه تنها پسماند‌ها را در خود جای می‌دهد، بلکه از سلامت عمومی و محیط زیست نیز محافظت می‌کند. یکپارچه‌سازی حسگرها فراتر از خود سطل‌ها گسترش می‌یابد، زیرا سیستم‌های مدیریت پسماند دستگاه‌های جمع‌آوری اطلاعات اضافی را در سراسر فرآیند جمع‌آوری پسماند‌ها ترکیب می‌کنند.
این حسگرها را می‌توان در کامیون‌های پسماند جاسازی کرد که امکان نظارت در زمان واقعی مکان‌های خودرو، مسیر‌های جمع‌آوری و کارایی عملیاتی را فراهم می‌کند. ادغام سطل‌های هوشمند و حسگرها، داده‌های زیادی را به ارمغان می‌آورد که مدیریت پسماند را به یک روش مبتنی بر داده تبدیل می‌کند.
حسین نعمت‌الهی، عملکرد مرکز داده‌ها را تشریح می‌کند: مراکز داده، مراکز عصبی سیستم‌های مدیریت پسماند، به عنوان مرکزفرماندهی عمل می‌کنند که طور شبانه‌روزی کار می‌کنند تا داده‌های خام را به اقدامات عملی- مدیریتی تبدیل کنند که راه را برای مسیر جمع‌آوری بهینه هموار می‌کند. ابزار‌های تحلیلی قدرتمند الگو‌ها و روند‌های پیچیده پنهان در داده‌ها را آشکار کرده و اطلاعات ارزشمندی در مورد تولید پسماند، دفعات جمع‌آوری و الزامات دفع را آشکار می‌سازد. با در دست داشتن این ابزار، می‌توان تلاش برای بهینه‌سازی مسیر‌های جمع‌آوری را آغاز کرد.
الگوریتم‌ها کارآمدترین مسیر‌ها را با در نظر گرفتن عواملی مانند سطوح سطل پسماند، ترکیب پسماند و توزیع جغرافیایی محاسبه می‌کنند. با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی، الگو‌های تولید پسماند را می‌توان شناسایی کرد که اجازه می‌دهد دوره‌های اوج را پیش‌بینی کنند و منابع را بر اساس آن تخصیص دهند.
همانطور که مدیریت پسماند در سراسر جهان از قدرت مراکز داده بهره می‌برد و بهینه‌سازی مسیر‌های جمع‌آوری به واقعیت تبدیل می‌شود، پیوند فناوری و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده، یک سیستم مدیریت پسماند را ایجاد می‌کند که نه تنها کارآمد، بلکه پایدار بوده و ازنظر زیست‌محیطی مسوولیت‌پذیر است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل داده‌ها نقش مهمی در شناسایی فرصت‌های کاهش پسماند و بازیافت دارد.
تجزیه و تحلیل کارآمد داده‌ها کمک می‌کند تا مناطقی را که به آموزش عمومی و کمپین‌های آگاهی‌بخشی نیاز است نیز شناسایی کنند. تجزیه و تحلیل داده‌های کارآمد در مدیریت پسماند تنها مربوط به کارایی عملیاتی و صرفه‌جویی در هزینه نیست. همچنین پیامد‌های زیست‌محیطی قابل توجهی دارد.
این کارشناس مدیریت پسماند و مواد زاید از تاثیرات اقتصادی بهره‌گیری از اینترنت اشیا در جمع‌آوری زباله می‌گوید: یکی از مزایای مالی اولیه اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند در بهینه‌سازی مسیر‌های جمع‌آوری نهفته است. این رویکرد مبتنی بر داده، تضمین می‌کند که کامیون‌های جمع‌آوری به مناطقی با بیشترین تقاضا هدایت می‌شوند، توقف‌های غیرضروری را حذف کرده و مصرف سوخت را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، نظارت دقیق بر سطوح پر شدن از طریق فناوری اینترنت اشیا به جلوگیری از سفر‌های جمع‌آوری غیر ضروری کمک می‌کند.
با شناسایی دوره‌های اوج تولید پسماند یا مناطق خاص با انباشت پسماند بالا، می‌توان، منابع را به صورت استراتژیک تخصیص داد و استفاده از نیروی کار و تجهیزات را بهینه کرد. در پیگیری پایداری مالی، مدیریت هوشمند پسماند مبتنی بر اینترنت اشیا به عنوان یک کاتالیزور برای تغییر عمل می‌کند. نعمت‌الهی در پاسخ به این سوال که آینده مدیریت هوشمند پسماند را چگونه تصور می‌کند، می‌گوید پاسخ به این سوال شامل چند بخش است:
اتوماسیون و رباتیک: سیستم‌های جمع‌آوری خودکار مجهز به بازو‌های رباتیک به‌طور موثر سطل‌ها را خالی می‌کنند و فشار فیزیکی بر کارگران را کاهش می‌دهند و فرآیند جمع‌آوری پسماند را ساده‌تر می‌کنند. ربات‌ها در محیط‌های پیچیده حرکت می‌کنند، مواد قابل بازیافت را از پسماند‌های عمومی با سرعت و دقت بی‌نظیر دسته‌بندی و جدا می‌کنند. این انقلاب اتوماسیون کارایی را افزایش می‌دهد، خطا‌ها را به حداقل می‌رساند و پردازش پسماند را تسریع می‌بخشد و اجازه مدیریت حجم بیشتری را می‌دهد.
فناوری‌های مرتب‌سازی پیشرفته: این فناوری‌ها، استخراج کارآمد منابع ارزشمند از جریان‌های پسماند، به حداکثر رساندن نرخ بازیافت و به حداقل رساندن اتکا به مواد خام را ممکن می‌سازد.
اقتصاد چرخشی و ابتکارات تبدیل اتلاف به انرژی: بستن حلقه ابتکارات نوآورانه تبدیل پسماند به انرژی با فناوری‌های پیشرفته تبدیل پسماند‌های آلی به منابع انرژی تجدیدپذیر از طریق هضم بی‌هوازی، تبدیل به گاز یا تجزیه در اثر حرارت، اهمیت پیدا می‌کند. این فرآیند‌ها نه تنها وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهند، بلکه به تولید انرژی پاک نیز کمک می‌کنند. سیستم‌های مدیریت پسماند با پذیرش چرخش، به تعادل پایداری بین کاهش تولیدپسماند، بازیابی منابع و تولید انرژی دست خواهند یافت.
فناوری بلاک‌چین که به دلیل شفافیت و تغییر‌ناپذیری شناخته شده است، جایگاه خود را در آینده مدیریت پسماند پیدا خواهد کرد. با ایجاد یک رکورد غیرقابل تغییر از تراکنش‌های پسماند، از جمع‌آوری تا دفع، بلاک‌چین ردیابی و پاسخگویی را تضمین می‌کند.
مشارکت شهروندان و تغییر رفتار: از طریق پلتفرم‌های دیجیتال و برنامه‌های کاربردی تلفن همراه، جوامع به داده‌های زمان واقعی در مورد برنامه‌های جمع‌آوری پسماند، دستورالعمل‌های بازیافت و منابع آموزشی دسترسی خواهند داشت. برنامه‌های بازی‌سازی و پاداش به دفع مسوولانه پسماند و مشارکت فعال در طرح‌های بازیافت کمک می‌کند. با توانمندسازی افراد و تقویت حس مسوولیت جمعی، مدیریت پسماند به یک تلاش مشترک تبدیل می‌شود که باعث ایجاد تغییرات معنادار در سطح مردم می‌شود.
الگوریتم‌های تجزیه و تحلیل پیشرفته این توانایی را فراهم می‌سازد تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد تخصیص منابع، مسیر‌های جمع‌آوری و برنامه‌ریزی زیرساخت اتخاذ کنند.
در آینده، مدیریت پسماند یک تلاش مشترک و فراتر از مرز‌های جغرافیایی خواهد بود. شهرها، دولت‌ها و سازمان‌ها در اشتراک دانش، تبادل بهترین شیوه‌ها و راه‌حل‌های نوآورانه برای مقابله با چالش‌های مدیریت پسماند شرکت خواهند کرد. همکاری‌های بین‌المللی منجر به تحقیق و توسعه، تسهیل‌پذیرش فناوری‌های پیشرفته و تقویت چشم‌انداز جمعی برای آینده‌ای پایدار خواهد شد.
در سطح بین‌المللی، شهرها و کشور‌ها از قدرت اینترنت اشیا در مدیریت پسماند استقبال کرده‌اند و تجربیات موفقیت‌آمیز قابل توجهی درحال ظهور هستند. از کلان‌شهر‌های شلوغ گرفته تا شهر‌های دورافتاده، تجربیات بین‌المللی اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند نتایج درخشانی را در جهت کاهش هزینه‌ها و نیز حفظ محیط زیست ارایه داده‌اند.
سنگاپور که به دلیل خیابان‌های تمیز و نیز استفاده از تکنولوژی‌های به روز در مدیریت شهری در سطح جهان شناخته شده است، به عنوان یک پیشرو جهانی در مدیریت هوشمند پسماند ظاهر شده است.
بارسلونا، اسپانیا به دلیل رویکرد آینده‌نگر خود در مدیریت پسماند، در سال‌های اخیر شهرت بین‌المللی را به دست آورده است. این شهر بااجرای یک سیستم جامع مدیریت هوشمند پسماند که شامل سطل‌های هوشمند، برچسب‌های RFID و تجزیه و تحلیل داده‌ها است، از فناوری اینترنت اشیا استفاده کرده است.
کلان‌شهر شلوغ توکیو، از قدرت اینترنت اشیا در تلاش‌های مدیریت پسماند خود بهره برده است. با استقرار سطل‌های هوشمند و استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌ها، توکیو قادر به شناسایی الگو‌های تولید پسماند و بهینه‌سازی مسیر‌های جمع‌آوری بر اساس آن است.
کپنهاگ، دانمارک مدت‌هاست که در خط مقدم اقدامات مبتنی بر رویکرد توسعه پایدار قرار داشته است و شیوه‌های مدیریت پسماند آن نیز از این قاعده مستثنی نیست. کپنهاگ با ادغام فناوری اینترنت اشیا در مدیریت پسماند، مسیر‌های جمع‌آوری را بهینه کرده، مصرف سوخت را کاهش داده و به نرخ بازیافت قابل توجهی دست یافته است.
سانفرانسیسکو، ایالات متحده، پیشگامی در پذیرش فناوری اینترنت اشیا برای بهبود شیوه‌های مدیریت پسماند بوده است. این شهر سیستمی از سطل‌های هوشمند مجهز به حسگر‌هایی را اجرا کرده است که سطح پر شدن را کنترل می‌کند. تجربه سانفرانسیسکو به عنوان الهام‌بخش شهر‌های دیگری است که به دنبال استفاده از اینترنت اشیا برای مدیریت هوشمندتر و پایدارتر پسماند هستند.
ادغام فناوری اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند، عصر جدیدی از کارایی، پایداری و نوآوری را آغاز می‌کند. برای گذار از روش‌های سنتی جمع‌آوری پسماند تا مدیریت هوشمند پسماند‌های شهری، تاثیر اینترنت اشیا غیرقابل انکار است. از طریق استفاده از سطل‌های هوشمند، حسگرها، مراکز داده و تجزیه و تحلیل پیشرفته در مدیریت پسماند رویکرد جدیدی ایجاد می‌شود که مسیر‌های جمع‌آوری را بهینه می‌کنند و تخصیص منابع را بهبود می‌بخشند.
اثرات زیست‌محیطی اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند قابل توجه است که با به حداقل رساندن تردد‌های غیرضروری جمع‌آوری، کاهش مصرف سوخت و ترویج بازیافت، سیستم‌های مدیریت پسماند می‌توانند به محیطی پاک‌تر و پایدارتر کمک کنند.
تغییر به سمت یک اقتصاد چرخشی که توسط فناوری‌های مجهز به اینترنت اشیا تقویت می‌شود، تضمین می‌کند که پسماند به جای یک بار زیست‌محیطی سنگین، منبعی ارزشمند تلقی شود که باعث ارتقای بازیابی منابع و کاهش اتکا به مصرف مواد خام می‌شود. علاوه بر این، مزایای مالی استفاده از اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند قابل توجه است. تجارب بین‌المللی اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند پسماند به عنوان نقاط درخشان استفاده از این فناوری عمل می‌کند و پتانسیل تحول‌آفرین دستگاه‌های متصل به هم و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده را نشان می‌دهد.
