基于智能垃圾分類處理系統的移動端交互設計

張鵬輝，張鳴宇，胡春璐

（山東省青島市青島黃海學院 山東 青島 266400）

0 引言

在21世紀的今天，隨著人類文明程度不斷提高，垃圾分類問題已經成為一個熱門話題。目前國內對于環境污染和資源浪費方面頗為重視，一方面由于中國人口眾多且基數大以及技術落后等因素導致我國對各種垃圾的處理還遠遠沒有達到成熟地步，另一方面我國互聯網技術十分發達，但缺少通過互聯網聯動垃圾箱的垃圾處理系統，給社區居民的生活造成了很大的不便[1-2]。本文意在設計一種移動端設備與智能垃圾分類處理箱形成聯動，使其成為一種新型的環保智能物品載體，并論述兩者交互的可行性。

1 智能垃圾分類處理系統

1.1 系統整體介紹

智能垃圾分類處理系統由智能垃圾分類處理箱和移動端“廢循站APP”組成。

智能垃圾分類處理箱是建立在現有的垃圾分類情境下，根據相應的法定規則和相應流程分門別類地對垃圾進行存放、轉化，將進入箱內的不同種類的垃圾轉變為有益物質的裝置。

“廢循站APP”是一款以城鎮居民及各大社區為服務對象，連接智能分類處理垃圾箱、城市垃圾分類處理中心（城建部門）以及社會公益組織并為其提供垃圾智能分類回收服務的公用服務類APP。該款APP主要針對垃圾分類和垃圾再利用問題，方便居民投擲垃圾，同時也為迎合國家環保相關政策，節約資源、保護環境[3]。

1.2 功能介紹

本系統的目的是進一步提升資源循環利用價值、經濟效益價值等，從而大大降低經營成本、環境成本、社會成本等各種運行成本，解決現有的垃圾處理過程煩瑣、處理成本較高、有益垃圾取用不便等問題。

智能垃圾分類處理箱主要有物體識別功能和溫度檢測功能，物體識別系統使用攝像頭提供硬件支持，搭配卷積神經網絡識別算法完成對垃圾種類的正確識別。溫度檢測系統主要搭載接觸式溫度傳感器，在投擲垃圾時檢測箱內溫度，預防危險垃圾進入箱內產生化學反應，對智能垃圾分類處理箱造成損耗[4]。在社區內智能垃圾分類處理箱設置有一個LED智能顯示屏，連接相關移動網絡，為本系統的控制中心，可以引導投放者正確使用本系統并實時統計垃圾投放的具體數據，也可以進行環保相關新聞的投放，具有很強的盈利價值。

“廢循站APP”主要有廣告投放、積分兌換及抽獎、愛心公益、“社區圈圈”等功能，對智能垃圾分類處理箱的功能進行合理延續，進行交互設計，不僅可以更好地滿足民眾的需求，還可以對智能垃圾分類進一步優化，使得智能垃圾分類可以更好更有序地發展。

“廢循站APP”與智能垃圾分類處理箱總體運行流程圖如圖1所示。

圖1 “廢循站APP”與智能垃圾分類處理箱總體運行流程圖

2 基于智能垃圾分類處理系統的移動端總體設計

2.1 系統的目標

本文研究的智能垃圾分類處理系統移動端“廢循站APP”是基于Android平臺開發，通過定位功能對用戶進行分組，并根據用戶的不同需求來設計相應功能，從而完成交互設計。系統主要為了完成四種交互問題，包括智能垃圾分類處理箱與“廢循站APP”的交互、智能垃圾分類處理箱“控制中心”與“廢循站APP”的交互、智能垃圾分類處理箱與用戶的交互[8]。

2.2 移動端交互設計思路

本課題主要研究基于智能垃圾分類平臺的交互設計，首先是對用戶需求進行分析，包括用戶功能、體驗和行為等方面。其次根據以上數據信息完成相關技術指標，在此基礎上再確定總體方案。然后通過與用戶進行互動，使其完成對垃圾的系統數據采集、反饋和處理。

通過對實際使用場景調研，結合用戶需求和整體規劃進行分析、建模。首先根據垃圾桶功能模塊來確定其主題內容。然后再從技術可行性方面考慮如何實現該課題所要達到的效果以及是否能完成該項目設計，最后是針對本方案中存在問題給出相應解決方案并加以驗證等工作[9]。

2.3 移動端交互設計試驗

試驗以某實驗室為試點，初步完成了硬件零件的實物制作以及“廢循站APP”系統控制中心的調試，圖2為三天時間內系統控制中心后臺數據。通過對試點收集到的垃圾進行投擲試驗，在實際運行中進行反復測試、比對和驗證，反饋到后臺控制中心，并不斷對控制中心反饋的數據和實際垃圾投入數據進行對比檢查并修正，以確保智能垃圾分類處理箱“控制中心”與用戶交互的準確性。

圖2 系統控制中心后臺數據界面

3 基于智能垃圾分類處理系統的移動端交互設計

3.1 交互設計的概念

所謂交互設計，就是在人與產品、服務或系統之間創建一系列的對話，是人與人工智能之間的溝通橋梁。因此，交互設計就是通過產品的人性化，增強、改善和豐富人們體驗過程的一種設計。

3.2 以“環保新聞”為基點的交互設計

“廢循站APP”垃圾分類新聞界面呈現在使用者的手機頁面上，在使用者進入APP首頁、完成相關垃圾分類消息查詢和投遞行為時都能及時地看到相關的環保新聞和垃圾分類新聞，這有助于使用者更好地了解國家相關的環保和垃圾分類政策，同時可以解答一些民眾心中的疑惑，比如特殊垃圾的類別，還能夠很好地滿足人們對于智能垃圾分類系統的好奇[5]。新聞界面主要展示的都是以環保和垃圾分類為主題的消息，和本系統的主導思想、主要目的相輔相成。

智能垃圾分類處理箱“控制中心”廣告位置滾動的垃圾分類新聞作為移動端的有效補充，交互使用，互補消息內容。二者的交互可以加深使用者對垃圾分類的意識、更好地了解垃圾分類知識。除此之外，“廢循站APP”和智能垃圾分類處理箱控制系統可以營造一種垃圾分類的良好氛圍，潛移默化地影響民眾的生活方式。

以“環保新聞”為基點的交互設計流程圖如圖3所示。

圖3 以“環保新聞”為基點的交互設計流程圖

3.3 以“積分兌換”為基點的交互設計

使用者可以通過在智能垃圾分類處理箱完成垃圾投遞、每日登錄簽到、每日答題、加入公益種子計劃等方式獲得積分，這一規則將會結合系統的實際投放和使用面對的新情景進行調整和優化[7]。用戶可以消耗積分兌換環保物品，也可以通過消耗積分參與扭蛋抽獎獲得實物獎勵，更優地增加社區用戶的黏性。移動端“廢循站APP”對該板塊的設置，有助于加強系統和使用者的交互并更好地滿足使用者的多方需求，全景式打造垃圾分類的環保氛圍。

積分兌換這一設計體現了極高的交互意識也很好地反映了本系統的優勢，讓垃圾的投遞不只是為了“投遞而投遞”，更好地激發社區用戶對垃圾分類投遞的積極性，讓用戶樂在其中。智能垃圾分類處理箱作為積分的主要來源，極大地提高了其在用戶投遞垃圾時選擇的優先級，使得相關的垃圾分類政策、垃圾分類新聞等更多地被用戶理解和運用，通過積分與“廢循站APP”的聯動，最大程度地增加用戶對兩者的使用，從而完成交互配合。

以“積分兌換”為基點的交互設計流程圖如圖4所示。

圖4 以“積分兌換”為基點的交互設計流程圖

3.4 以“愛心公益”為基點的交互設計

“廢循站APP”公益界面主推公益種子計劃，這一愛心公益設計可以實現多重目的，包括用戶奉獻愛心、保護環境、低碳生活等。現階段“廢循站APP”推送了兩個種子計劃，分別是“樹苗種子”和“愛心種子”計劃。

“樹苗種子”這一愛心公益計劃的設計思路是：用戶參與此計劃后，可以在智能垃圾分類處理箱“控制中心”領取一個免費的植物種子。用戶通過拍攝設定的“種子→樹苗”不同生長階段的圖片或視頻分享至“社區圈圈”最后獲得相應階段積分獎勵。在這一過程中使用者首先參與到了種植活動中，實際地感受到低碳生活的方式，其次在“社區圈圈”的社群中可以結識公益愛好者，實現線上互動，形成良好的互聯網交流氛圍。在這一過程中參與者不僅完成了國家政策對低碳生活的號召，也實現了物質上對地球的環保實踐。

“愛心種子”這一愛心公益計劃的設計思路是：用戶參與此計劃后，可以在“廢循站APP”線上領取一個虛擬種子，用戶可以把生活中廢棄的物品（如衣物、舊書、舊家電等）拍照上傳并填寫本社區智能垃圾分類處理箱地址詳情，工作人員定期會到各個智能垃圾分類處理箱處取件并測評，然后將測評合格的廢棄物品捐獻給山區貧困人口，通過廢棄物品捐贈量回饋用戶相應虛擬樹苗成長值，最后在虛擬樹苗“種子→樹苗”的不同生長階段可以獲得相應積分獎勵。愛心種子這一設計以智能垃圾分類處理箱為媒介，“廢循站APP”作為此版塊運行的平臺，合理地滿足了用戶參與環保與公益的熱情，這一設計不僅使得用戶和系統產生了緊密的交互，同時聯動了一線、新一線城市居民與山區貧困人口，在線上和線下多渠道多維度地產生了實際效益。

以“愛心公益”為基點的交互設計流程圖如圖5所示。

圖5 以“愛心公益”為基點的交互設計流程圖

3.5 以“社區圈圈”為基點的交互設計

“社區圈圈”是“廢循站APP”用戶進行環保交流的線上聚集地，通過智能垃圾分類處理箱的定位功能，將不同社區用戶劃分為不同的“社區圈圈”，在其中可以發布垃圾分類新聞、分享愛心公益計劃，更好地促進環保方式的踐行。

以“社區圈圈”為基點的交互設計流程圖如圖6所示。

圖6 以“社區圈圈”為基點的交互設計流程圖

4 結語

智能垃圾分類處理系統的服務對象主要是城鎮居民及各大社區，主要針對垃圾分類及再利用問題，方便居民投擲垃圾，合理踐行垃圾分類政策。通過智能垃圾分類處理箱與移動端“廢循站APP”的交互設計，落實國家環保相關政策，提高用戶參與垃圾分類的積極性，節約資源、保護地球。本文以“環保新聞”“積分兌換”“愛心公益”“社區圈圈”四個方面為切入點，論述了智能垃圾分類處理箱與“廢循站APP”交互的方式，此設計能高效解決當今國內垃圾分類效率低的問題，保障并優化垃圾后續處理的難度，具有很強的實用及推廣價值。