垃圾互联网

虽然智慧城市技术可以解决各种行业的问题,并且使用不同的平台来收集、分析和传输数据,但他们都有一个共同点 – 数据量巨大。像现代城市这样充满活力的生活环境每天都会产生大量的数据。

GreenQ 是一家从事智能住宅垃圾收集的公司,该公司在垃圾收集车上安装硬件,而无需在垃圾箱上安装传感器。随着垃圾箱的每次升降,卡车上的传感器都会测量垃圾桶内的垃圾量(垃圾箱容量),并监控运送垃圾的时间和位置。

根据从收集过程中“学到”的知识,对数据进行实时分析,并提出流程优化建议。您可以将其称为物联网垃圾管理,GreenQ 称之为 IoG – 垃圾互联网,通过运用传感器和大数据分析设定住宅垃圾收集路线,市政当局可以减少开支,减少排放,并为市民提供更好的服务。

虽然这家年轻的智能垃圾管理公司已经开始为越来越多的客户提供服务,但随着数据量的增加,他们所需的计算能力也在不断增长。随着这家公司的发展壮大,他们需要经常性地维护服务器,确保其客户根据最新的当地废物产生情况获得有价值的新鲜资讯。

GreenQ 的开发者必须回答的问题是:如何以最有效的方式来使用他们的平台,特别是在数据量剧增期间,如何为其客户保持现有的服务水平,甚至是提高服务水平。

由于他们的智慧城市垃圾管理技术被设置为在不同的时间向服务器发送信息(只有当卡车提起垃圾桶时),因此使用的服务若能够处理临时高数据速率,同时在闲置期间也不会花费太多成本,这样似乎才是合理的。为帮助解决这个问题,GreenQ 应用了 IBM Alpha Zone Accelerator,致力于建立一个强大的垃圾管理解决方案。在 Alpha Zone 计划期间,他们意识到可扩展性和可变计算能力需求的答案可以在 IBM Cloud Functions 中找到,这是一个随需应变的无服务器平台。不必再花费宝贵的时间来设计和维护多服务器可扩展架构,IBM Cloud Functions 完全可以为其代劳。通过应用程序执行逻辑、开发者工具和调制,IBM Cloud Functions 为 GreenQ 提供了最佳功能。

例如,卡车对垃圾箱的每次提升都被视为一个事件或触发器,会将数据发送到系统核心。作为响应,将分析这些数据并将其插入到数据库中,这称为“操作”。IBM Cloud Functions 提供了一个由基于 REST API 的命令行接口 (CLI) 支持的编程环境,以及一些打包支持工具和若干目录服务。

以下说明了利用 IBM Cloud Functions 的 GreenQ 解决方案的整个架构:

GreenQ-High-Level-Architecture

整个解决方案基于收集有关每个垃圾箱提起信息的设备。收集的信息包括:时间、位置和垃圾箱容量。有关每次提起的原始数据都封装在一个文件中,该文件通过 sFTP 传输到 IBM Cloud,同时卡车的位置和状态使用 MQTT 传输到 Watson IoT Platform。上传到 IBM Cloud 的每个文件和每条 MQTT 消息都会触发 IBM Cloud Functions 操作。例如,将信息插入 MySQL 数据库并启动可创建警报的持续监控算法。有关垃圾收集的分析信息存储在数据库中,而每个 API 调用或 UI 访问都会触发一个操作:从数据库获取相关数据,分析数据,并通过 API 或 UI 提供信息。

总而言之,对于必须为客户提供高水平服务的智慧城市解决方案来说,IBM Cloud Functions 的独特方法使其受益匪浅。像 GreenQ 这样的智能垃圾收集提供商现在可以确保他们以更智能、更高效的方式工作,而不必处理可扩展性和计算能力问题。

我们为什么选择这种架构?

  • 通过选择使用 IBM Cloud Functions,GreenQ 可具备必要的高可用性和扩展能力,随时迎接峰值需求。
  • 对于年轻的初创公司而言,尤为重要的另一大优点在于,使用 IBM Cloud Functions,您只需为实际使用付费。您不需要为空闲时间或未使用系统时间支付任何费用。
  • 通过使用 IBM Cloud Functions,GreenQ 能够专注于主动式引擎逻辑,并受益于 IBM Cloud Functions 的全部内置功能,比如事件和定期执行。
  • 使用 Watson IoT 为 GreenQ 提供了内置的 MQTT 标准协议支持,用于物联网数据传输。Watson IoT 内置了相关规则支持,因此可以在传输过程中分析数据,只有异常的测量值才能触发 IBM Cloud Functions 中的操作。
  • IBM Cloud Object Storage 被选为垃圾桶图像的存储库,通过使用 Watson Visual Recognition,可以分析这些图像,并在检测到异常时(例如,所收集的垃圾桶颜色错误时)触发 IBM Cloud Functions 上的操作。

在构建此架构时,我们参考了无服务器 Code Pattern,这是一个很好的信息来源,可帮助您快速开始开发和编写自己的解决方案。

关于 GreenQ

GreenQ 是一家年轻的创新型公司,成立于 2015 年,以将高效技术带入垃圾管理领域为已任。他们的战略是创造可持续的高效运转城市,提高我们的生活质量。GreenQ 平台可在垃圾收集过程中实时收集数据,无需手动激活,硬件仅安装在垃圾车上,而不必在垃圾箱上再添加传感器。他们设计了先进的技术来满足了市政当局、收集供应商和系统集成商的需求。

关于 IBM Alpha Zone Accelerator

IBM Alpha Zone Accelerator 是一个为期 20 周的计划,旨在帮助初创公司为企业市场构建领先的解决方案。该计划重点关注获得了种子轮和 A 轮融资的初创公司,旨在帮助他们与全球的 IBM 公司建立长期的技术和业务合作关系。

本文翻译自:Internet of Garbage (IoG): Serverless and IoT architecture for Smart Waste Management System(2019-02-09)

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