Technologie oparte na sztucznej inteligencji znajdują zastosowanie w gospodarce odpadami. Computer vision, czyli systemy analizujące obraz, umożliwiają automatyczną kontrolę pracy pojazdów komunalnych i weryfikację prawidłowości segregacji odpadów. Takie rozwiązania usprawniają logistykę odbioru śmieci, zwiększają bezpieczeństwo i mogą pomóc w poprawie jakości recyklingu.

Sektor komunalny coraz śmielej sięga po sztuczną inteligencję, wykorzystując ją nie tylko w sortowniach, lecz także bezpośrednio w pojazdach odbierających odpady. W Polsce takie rozwiązania rozwija spółka Globtrak, wdrażająca systemy kamer i analizy obrazu, które umożliwiają bieżące rozpoznawanie rodzaju pojemników i frakcji odpadów.

– Computer vision, czyli widzenie komputerowe przez model AI, polega na klasyfikacji obiektów, które znajdują się na nagraniu. U nas znalazło trojakie zastosowania. Pierwszym rozwiązaniem jest anonimizacja danych, czyli problem rejestracji osób postronnych, które znajdują się wokół śmieciarki – ich wizerunki są automatycznie rozpoznawane i blurowane. Kolejne zastosowanie to model dowodu pracy, który polega na tym, że wykrywamy rodzaje pojemników, które są podstawiane pod śmieciarkę, fakt opróżnienia oraz liczbę pracującej załogi. Z kolei w modelu policzalności pracy wykrywamy rodzaj frakcji i liczbę worków wrzuconych do śmieciarki – podkreśla Sławomir Prasek, wiceprezes zarządu Globtraku.

Monitoring, czujniki, kamery

Wdrożone przez spółkę rozwiązanie wspiera logistykę wywozu odpadów. Łączy ze sobą kilka elementów: monitoring przejazdu wspierany przez GPS, system RFID zapewniający identyfikację pojemników czy czujnik zapełnienia pojemnika, a także system kamer 360º, które zwiększają bezpieczeństwo przejazdu, umożliwiają dokumentowanie pracy i rozpoznawanie obiektów.  Dane z kamer są przesyłane do serwerów, gdzie modele AI analizują obraz i automatycznie tworzą raporty z pracy śmieciarki.

– Przykładowo systemy RFID są „ślepe” – powstają nam rekordy w bazie danych, ale nie wiemy, czy one są prawdziwe. To potwierdzenie daje nam właśnie rejestracja obrazu i computer vision – wyjaśnia Sławomir Prasek.

– Computer vision można stosować na wszystkich etapach pracy pojazdów użyteczności publicznej. Są one w stanie zapewnić bezpieczeństwo w pobliżu pojazdów, raportowanie dotyczące odbieranych odpadów, a następnie mogą faktycznie pomagać w rozpoznawaniu poszczególnych frakcji odpadów i ich sortowaniu. Można je też sprzężyć z systemami autonomicznymi, które mogłyby na liniach segregacji zastąpić ludzi – ocenia Dariusz Skonieczny, dyrektor rozwoju w Comtegrze, firmie dostarczającej infrastrukturę chmurową do omawianego rozwiązania.

W miarę wzrostu strumienia odpadów rośnie też potrzeba jego precyzyjnej kontroli i raportowania.

– Computer vision, oprócz systemów RFID i systemów ważenia, jest trzecim sposobem na kontrolę tego strumienia odpadów – tłumaczy Sławomir Prasek.

Monitorowanie pojemników

Połączenie tych technologii umożliwia firmie weryfikację zajętości pojemników z odpadami, monitorowanie zanieczyszczenia segregowanych odpadów i dbanie o bezpieczeństwo floty oraz jej otoczenia. Systemy wykorzystujące analizę obrazu przez AI pozwalają lepiej nadzorować proces odbioru odpadów, ograniczyć nadużycia oraz zapewnić zgodność z regulacjami środowiskowymi.

– Każde uszczelnienie systemu spowoduje wzrost wskaźników odzysku, segregacji odpadów – ocenia wiceprezes Globtraku.

Przykłady i zastosowania za granicą pokazują, że „widzenie komputerowe” w gospodarce odpadami nie jest już eksperymentalne. W Holandii w centrum sortowania firmy Renewi przeprowadzono sześciomiesięczny pilotaż systemu opartego na computer vision, który poprawił jakość rozpoznawania różnych materiałów i ograniczył pracę ręczną. W Norwegii uruchomiono pierwszą stację sortującą odpady przemysłowe z robotami wspieranymi sztuczną inteligencją, która znacząco zwiększyła odzysk materiałów.

Dlatego też coraz więcej firm z sektora komunalnego i technologicznego inwestuje w rozwój podobnych systemów. Wspomagają one nie tylko procesy segregacji, ale także bezpieczeństwo pracy i raportowanie. Eksperci podkreślają, że computer vision nie musi być kosztownym rozwiązaniem. Dzięki upowszechnieniu modeli konwolucyjnych sieci neuronowych, które są fundamentem technologii głębokiego uczenia się, systemy te stają się dostępniejsze dla samorządów i przedsiębiorstw, nie tylko w branży gospodarki odpadami. Moduł może być dostosowany do różnych środowisk – od zakładów komunalnych, przez systemy miejskie, po duże przedsiębiorstwa przemysłowe.

– W dzisiejszych czasach ta technologia upowszechniła się bardzo szeroko i bardzo wielu deweloperów jest w stanie implementować podobne rozwiązania – przekonuje Dariusz Skonieczny. – Chodzi tylko o to, aby na wejście systemu podać jakiś strumień wideo, a następnie go odebrać wraz z informacjami, które potrzebujemy z niego uzyskać. Mogą to być na przykład informacje o produktach, których brakuje na półkach lub które zostały nie do końca dobrze wyprodukowane w systemie produkcyjnym. Przykłady można mnożyć.

Poprawa wyników w zasięgu ręki

Eksperci wskazują, że włączenie AI do zarządzania odpadami to realna szansa na poprawę wyników recyklingu i efektywności całego systemu gospodarki komunalnej, a przy tym na większą przejrzystość i bezpieczeństwo pracy.

– Systemy computer vision są w stanie wesprzeć ten proces end-to-end, natomiast na pewno w tym procesie nie możemy zapominać o ludziach, którzy w tym procesie też funkcjonują. Same systemy automatyzujące na pewno nam pomogą usprawnić cały proces segregacji, a ludzie będąc świadomi, że jest coś, co im pomaga, na pewno bardziej się do tego przyłożą – podkreśla dyrektor rozwoju w Comtegrze.

_{Fot: Depositphotos}