一、文献综述
（一）国内外研究现状
在德国, 生活垃圾分为生物垃圾、可回收垃圾、不可回收垃圾及有害垃圾几大类。不同城市根据其可实现的后端处理工艺, 规定的具体垃圾分类方法不同。德国垃圾分类工作由居民在家中完成一部分, 而大部分的垃圾分类工作在资源回收站里完成, 分类非常细致, 每个回收站里的垃圾有十几个大类, 二三十种小类, 分别进入各自的回收再利用系统[1]。日本从1980年开始实行垃圾分类回收, 并建立完善的垃圾分类法律体系。其生活垃圾一般分为可燃垃圾、不可燃垃圾、资源性垃圾、有害垃圾、大型垃圾及可回收塑料类几大类。具体到每个城市, 对一些细小的垃圾的定义和分类方法都不一样。居民到底该怎么分, 需要查阅居住地的垃圾分类方法明细表及投放管理制度。如若违反, 将会面临巨额的罚款, 而且会落下“不履行垃圾分类的名声”, 受到邻里的冷落。并且日本政府很早就对中、小学生进行环境教育, 将垃圾问题纳入小学社会课课本[1]。
在美国, 生活垃圾一般分为可回收垃圾类包括纸类、玻璃、塑料等、食品类垃圾、庭院垃圾及其他垃圾。不同区域具体垃圾分类详细规定也不同。不同区域具体垃圾分类详细规定也不同。美国不同区域垃圾收集时间不同, 而且如若投放的东西较大或对环境、社会造成危害, 需自己将垃圾送到指定场所或自行预约回收公司上门服务。
我国目前的垃圾回收方法是垃圾集中回收, 由居民将生活垃圾收集后丢弃至公共垃圾桶。政府部门并没有强制的垃圾分类要求, 致使居民对于垃圾分类的意识不够强[1]。以上海市为例, 上海市政府每年用于建设垃圾分类设施、支付垃圾收运服务、开展宣传培训等实施垃圾分类政策的费用已高达3亿~4亿元, 尽管不少市民表现出垃圾分类的意愿, 但实际由于大部分居民不了解垃圾分类的意义及对垃圾分类带来的环境福利直观感受不深刻, 实际参与度并不高, 分类正确率也较低。
学校里设置了分类垃圾的垃圾桶，用鲜明的红黄绿来分别代表不可回收，普通垃圾和可回收垃圾，但是由于同学们关于垃圾分类的环保意识较为薄弱，导致在扔垃圾时人们并不会有意识的去将垃圾扔进正确的垃圾桶里，造成了垃圾桶分类标识如同摆设，更不利于可持续的发展。由于校园较大，对于垃圾桶的需求量随之而增加，管理其的人力的需求量也很大，经常看到垃圾桶溢满或是下雨天垃圾桶不能及时的关上而导致雨水与垃圾长时间接触，增大分离和回收垃圾的难度甚至因为没能得到有效的处理而散发出异味。
（二）研究主要成果
自1993年以来，智慧城市理念在世界范围内悄然兴起。当前，许多国家都在积极开展智慧城市[6]建设，致力于通过信息和通信技术手段感知、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对民生、环 保、公共安全、城市服务、工商业等领域内的各种需求做出智能响应。而城市环卫管理工作的信息化和智能化是其中的一项重要内容。在智慧城市概念中，城市智能垃圾桶[2]是最早研究的领域之一。早在2009 年，Bigbelly公司就已制造了具有垃圾压缩和发电功能的智能垃圾桶，并且为垃圾桶安装WiFi部件，使其具有网络热点功能，网速可达到每秒50-75兆。伦敦市政府携手一家设计公司共同推出过一款双面配有LCD显示屏的智能垃圾桶，每个智能垃圾桶都配有WiFi无线网络传输的功能，这样遍布伦敦的智能垃圾桶就成为城市的数据交换站[3]。垃圾桶所需电能由顶部的太阳能电池板提供，当垃圾装满时，垃圾桶向卫生清理部门发送信息，通知环卫工人前来清理。这些智能垃圾桶还具有自动报警功能，为需要帮助的路人提供紧急报警服务，因而具有很好的时效性和公益性。
在我国，一些设计的智能垃圾桶可以对垃圾进行压缩,基于红外测距传感器,通过对垃圾桶深度的判断来决定是否对垃圾进行压缩,能很大程度上解决垃圾桶“假满”的问题[4]。智能垃圾桶还可以通过上位机对蓝牙范围内的所有垃圾桶进行统一的实时监测,可检测垃圾桶的剩余容量、垃圾桶盖子的开关状态、垃圾桶内部的温湿度以及垃圾桶是否已满等信息。通过对区域内垃圾桶的统一管理和监测,可以降低垃圾回收的运营成本,提高垃圾回收效率,避免由于垃圾长时间堆积而导致的环境污染问题。珠海市云筒环保科技有限公司已经研发了一套成熟稳定的智能垃圾桶系统，垃圾桶可以利用太阳能压缩垃圾，使其容量是普通垃圾桶的6-10倍。同时，垃圾桶还装有智能传感模块。当垃圾桶即将填满时，自动发送信息到清洁工人的手机上。
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