Treffer: Smart Waste Management Framework for Green Cities: Integrating IoT, LoRa, and Deep Learning for Efficient Waste Classification and Management.

Waste management is recognized as a crucial issue in modern civilization, requiring substantial effort and resources while significantly impacting various societal aspects. In sustainable cities striving to eliminate carbon emissions, implementing effective waste management strategies is prioritized. Tackling the three interconnected challenges in trash management, including preventing overflow, tracking bin locations, and designing efficient garbage collection routes, is complex. Current methods often provide incomplete solutions for all three aspects simultaneously. To overcome these difficulties, a smart waste management framework was proposed for environmentally friendly cities, combining the Internet of Things (IoT), long-range (LoRa) technology, and Deep Learning techniques. The proposed system utilized ultrasonic sensors equipped with a LoRa connection to facilitate the real-time monitoring of bin status. Prompt intervention to prevent overflow scenarios was facilitated. Integrating the Floyd-Warshall algorithm enhanced the garbage collection route efficiency by considering the bin fill levels and their exact locations. Deployment was made affordable and straightforward using inexpensive IoT components, including LoRa modules, facilitating smooth data transfer. In addition, incorporating RecycleCnn, implemented using Python with TensorFlow and Keras frameworks, enhanced the proposed framework by enabling automatic garbage classification with a 98% accuracy rate. This classification system facilitated the categorization of garbage into specific groups, improved recycling initiatives, and advocated for sustainable waste management methods. The proposed system used Arduino UNO microcontrollers, ultrasonic sensors, and LoRaWAN technologies to provide a precise and effective method for assessing garbage levels and controlling waste distribution. This holistic approach to intelligent waste management seeks to provide cleaner, pollution-free urban environments by addressing problems arising from ineffective garbage collection methods. The proposed framework addressed trash management and recycling challenges while laying the foundation for sustainable development projects in smart towns like Khandagiri and Pokhariput. Also, it provided a comprehensive approach to garbage collection, categorization, and management. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

تعد إدارة النفايات قضية محورية في الحضارة الحديثة، حيث تتطلب جهودًا وموارد كبيرة بينما تؤثر بشكل كبير على جوانب مجتمعية متعددة. وفي المدن المستدامة التي تسعى للقضاء على انبعاثات الكربون، يُعطى الأولوية لتنفيذ استراتيجيات فعالة لإدارة النفايات. إن معالجة التحديات الثلاثة المترابطة في إدارة القمامة - المتمثلة في منع الفيضان (الانسكاب)، وتتبع مواقع الحاويات، وتصميم مسارات فعالة لجمع القمامة - تعد عملية معقدة. غالبًا ما تقدم الأساليب الحالية حلولاً غير كاملة لهذه الجوانب الثلاثة بشكل متزامن لتجاوز هذه الصعوبات، تم اقتراح إطار عمل ذكي لإدارة النقابات للمدن الصديقة للبيئة، يجمع بين إنترنت الأشياء (IoT) ، وتقنية الاتصال بعيد المدى (LoRa) ، وتقنيات التعلم العميق (Deep) .(Learning استخدم النظام المقترح مجسات فوق صوتية مجهزة باتصال LoRa لتسهيل الرصد في الزمن الحقيقي لحالة الحاويات. مما مكن من التدخل الفوري لمنع حالات الفيضان. كما عزز دمج خوارزمية فلويد - وارشال Floyd Warshall) كفاءة مسار جمع القمامة من خلال أخذ مستويات ملء الحاويات ومواقعها الدقيقة في الاعتبار. تم جعل النشر ميسور التكلفة ومباشرًا باستخدام مكونات إنترنت الأشيـ الأشياء غير المكلفة، بما في ذلك وحدات LoRa ، مما سهل نقل البيانات بسلاسة. علاوة على ذلك، عزز دمج نموذج - RecycleCNN المنفذ باستخدام لغة Python مع أطر عمل TensorFlow و - Keras الإطار المقترح من خلال تمكين التصنيف التلقائي للنفايات بدقة بلغت ۹۸ وسهل نظام التصنيف هذا فرز القمامة إلى مجموعات محددة، وعزز مبادرات إعادة التدوير، ودعم أساليب الإدارة المستدامة للنفايات. استخدم النظام المقترح متحكمات دقيقة من نوع Arduino UNO ، والمجسات فوق الصوتية، وتقنيات LoRaWAN لتقديم طريقة دقيقة وفعالة لتقييم مستويات القمامة والتحكم في توزيع النفايات. يسعى هذا النهج الشامل للإدارة الذكية للنفايات إلى توفير بيئات حضرية أنظف وخالية من التلوث من خلال معالجة المشاكل الناجمة عن أساليب جمع القمامة غير الفعالة. عالج الإطار المقترح تحديات إدارة النفايات وإعادة التدوير مع وضع أساس لمشاريع التنمية المستدامة في المدن الذكية مثل خاندا غيري (Khandagiri) وبوكهاريبوت (Pokhariput كما وفر نهجا شاملاً لجمع القمامة وتصنيفها وإدارتها. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Tikrit Journal of Engineering Sciences is the property of Republic of Iraq Ministry of Higher Education & Scientific Research (MOHESR) and its content may not be copied or emailed to multiple sites without the copyright holder's express written permission. Additionally, content may not be used with any artificial intelligence tools or machine learning technologies. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)