基于智能垃圾分类处理系统的移动端交互设计

张鹏辉，张鸣宇，胡春璐

（山东省青岛市青岛黄海学院 山东 青岛 266400）

0 引言

在21世纪的今天，随着人类文明程度不断提高，垃圾分类问题已经成为一个热门话题。目前国内对于环境污染和资源浪费方面颇为重视，一方面由于中国人口众多且基数大以及技术落后等因素导致我国对各种垃圾的处理还远远没有达到成熟地步，另一方面我国互联网技术十分发达，但缺少通过互联网联动垃圾箱的垃圾处理系统，给社区居民的生活造成了很大的不便[1-2]。本文意在设计一种移动端设备与智能垃圾分类处理箱形成联动，使其成为一种新型的环保智能物品载体，并论述两者交互的可行性。

1 智能垃圾分类处理系统

1.1 系统整体介绍

智能垃圾分类处理系统由智能垃圾分类处理箱和移动端“废循站APP”组成。

智能垃圾分类处理箱是建立在现有的垃圾分类情境下，根据相应的法定规则和相应流程分门别类地对垃圾进行存放、转化，将进入箱内的不同种类的垃圾转变为有益物质的装置。

“废循站APP”是一款以城镇居民及各大社区为服务对象，连接智能分类处理垃圾箱、城市垃圾分类处理中心（城建部门）以及社会公益组织并为其提供垃圾智能分类回收服务的公用服务类APP。该款APP主要针对垃圾分类和垃圾再利用问题，方便居民投掷垃圾，同时也为迎合国家环保相关政策，节约资源、保护环境[3]。

1.2 功能介绍

本系统的目的是进一步提升资源循环利用价值、经济效益价值等，从而大大降低经营成本、环境成本、社会成本等各种运行成本，解决现有的垃圾处理过程烦琐、处理成本较高、有益垃圾取用不便等问题。

智能垃圾分类处理箱主要有物体识别功能和温度检测功能，物体识别系统使用摄像头提供硬件支持，搭配卷积神经网络识别算法完成对垃圾种类的正确识别。温度检测系统主要搭载接触式温度传感器，在投掷垃圾时检测箱内温度，预防危险垃圾进入箱内产生化学反应，对智能垃圾分类处理箱造成损耗[4]。在社区内智能垃圾分类处理箱设置有一个LED智能显示屏，连接相关移动网络，为本系统的控制中心，可以引导投放者正确使用本系统并实时统计垃圾投放的具体数据，也可以进行环保相关新闻的投放，具有很强的盈利价值。

“废循站APP”主要有广告投放、积分兑换及抽奖、爱心公益、“社区圈圈”等功能，对智能垃圾分类处理箱的功能进行合理延续，进行交互设计，不仅可以更好地满足民众的需求，还可以对智能垃圾分类进一步优化，使得智能垃圾分类可以更好更有序地发展。

“废循站APP”与智能垃圾分类处理箱总体运行流程图如图1所示。

图1 “废循站APP”与智能垃圾分类处理箱总体运行流程图

2 基于智能垃圾分类处理系统的移动端总体设计

2.1 系统的目标

本文研究的智能垃圾分类处理系统移动端“废循站APP”是基于Android平台开发，通过定位功能对用户进行分组，并根据用户的不同需求来设计相应功能，从而完成交互设计。系统主要为了完成四种交互问题，包括智能垃圾分类处理箱与“废循站APP”的交互、智能垃圾分类处理箱“控制中心”与“废循站APP”的交互、智能垃圾分类处理箱与用户的交互[8]。

2.2 移动端交互设计思路

本课题主要研究基于智能垃圾分类平台的交互设计，首先是对用户需求进行分析，包括用户功能、体验和行为等方面。其次根据以上数据信息完成相关技术指标，在此基础上再确定总体方案。然后通过与用户进行互动，使其完成对垃圾的系统数据采集、反馈和处理。

通过对实际使用场景调研，结合用户需求和整体规划进行分析、建模。首先根据垃圾桶功能模块来确定其主题内容。然后再从技术可行性方面考虑如何实现该课题所要达到的效果以及是否能完成该项目设计，最后是针对本方案中存在问题给出相应解决方案并加以验证等工作[9]。

2.3 移动端交互设计试验

试验以某实验室为试点，初步完成了硬件零件的实物制作以及“废循站APP”系统控制中心的调试，图2为三天时间内系统控制中心后台数据。通过对试点收集到的垃圾进行投掷试验，在实际运行中进行反复测试、比对和验证，反馈到后台控制中心，并不断对控制中心反馈的数据和实际垃圾投入数据进行对比检查并修正，以确保智能垃圾分类处理箱“控制中心”与用户交互的准确性。

图2 系统控制中心后台数据界面

3 基于智能垃圾分类处理系统的移动端交互设计

3.1 交互设计的概念

所谓交互设计，就是在人与产品、服务或系统之间创建一系列的对话，是人与人工智能之间的沟通桥梁。因此，交互设计就是通过产品的人性化，增强、改善和丰富人们体验过程的一种设计。

3.2 以“环保新闻”为基点的交互设计

“废循站APP”垃圾分类新闻界面呈现在使用者的手机页面上，在使用者进入APP首页、完成相关垃圾分类消息查询和投递行为时都能及时地看到相关的环保新闻和垃圾分类新闻，这有助于使用者更好地了解国家相关的环保和垃圾分类政策，同时可以解答一些民众心中的疑惑，比如特殊垃圾的类别，还能够很好地满足人们对于智能垃圾分类系统的好奇[5]。新闻界面主要展示的都是以环保和垃圾分类为主题的消息，和本系统的主导思想、主要目的相辅相成。

智能垃圾分类处理箱“控制中心”广告位置滚动的垃圾分类新闻作为移动端的有效补充，交互使用，互补消息内容。二者的交互可以加深使用者对垃圾分类的意识、更好地了解垃圾分类知识。除此之外，“废循站APP”和智能垃圾分类处理箱控制系统可以营造一种垃圾分类的良好氛围，潜移默化地影响民众的生活方式。

以“环保新闻”为基点的交互设计流程图如图3所示。

图3 以“环保新闻”为基点的交互设计流程图

3.3 以“积分兑换”为基点的交互设计

使用者可以通过在智能垃圾分类处理箱完成垃圾投递、每日登录签到、每日答题、加入公益种子计划等方式获得积分，这一规则将会结合系统的实际投放和使用面对的新情景进行调整和优化[7]。用户可以消耗积分兑换环保物品，也可以通过消耗积分参与扭蛋抽奖获得实物奖励，更优地增加社区用户的黏性。移动端“废循站APP”对该板块的设置，有助于加强系统和使用者的交互并更好地满足使用者的多方需求，全景式打造垃圾分类的环保氛围。

积分兑换这一设计体现了极高的交互意识也很好地反映了本系统的优势，让垃圾的投递不只是为了“投递而投递”，更好地激发社区用户对垃圾分类投递的积极性，让用户乐在其中。智能垃圾分类处理箱作为积分的主要来源，极大地提高了其在用户投递垃圾时选择的优先级，使得相关的垃圾分类政策、垃圾分类新闻等更多地被用户理解和运用，通过积分与“废循站APP”的联动，最大程度地增加用户对两者的使用，从而完成交互配合。

以“积分兑换”为基点的交互设计流程图如图4所示。

图4 以“积分兑换”为基点的交互设计流程图

3.4 以“爱心公益”为基点的交互设计

“废循站APP”公益界面主推公益种子计划，这一爱心公益设计可以实现多重目的，包括用户奉献爱心、保护环境、低碳生活等。现阶段“废循站APP”推送了两个种子计划，分别是“树苗种子”和“爱心种子”计划。

“树苗种子”这一爱心公益计划的设计思路是：用户参与此计划后，可以在智能垃圾分类处理箱“控制中心”领取一个免费的植物种子。用户通过拍摄设定的“种子→树苗”不同生长阶段的图片或视频分享至“社区圈圈”最后获得相应阶段积分奖励。在这一过程中使用者首先参与到了种植活动中，实际地感受到低碳生活的方式，其次在“社区圈圈”的社群中可以结识公益爱好者，实现线上互动，形成良好的互联网交流氛围。在这一过程中参与者不仅完成了国家政策对低碳生活的号召，也实现了物质上对地球的环保实践。

“爱心种子”这一爱心公益计划的设计思路是：用户参与此计划后，可以在“废循站APP”线上领取一个虚拟种子，用户可以把生活中废弃的物品（如衣物、旧书、旧家电等）拍照上传并填写本社区智能垃圾分类处理箱地址详情，工作人员定期会到各个智能垃圾分类处理箱处取件并测评，然后将测评合格的废弃物品捐献给山区贫困人口，通过废弃物品捐赠量回馈用户相应虚拟树苗成长值，最后在虚拟树苗“种子→树苗”的不同生长阶段可以获得相应积分奖励。爱心种子这一设计以智能垃圾分类处理箱为媒介，“废循站APP”作为此版块运行的平台，合理地满足了用户参与环保与公益的热情，这一设计不仅使得用户和系统产生了紧密的交互，同时联动了一线、新一线城市居民与山区贫困人口，在线上和线下多渠道多维度地产生了实际效益。

以“爱心公益”为基点的交互设计流程图如图5所示。

图5 以“爱心公益”为基点的交互设计流程图

3.5 以“社区圈圈”为基点的交互设计

“社区圈圈”是“废循站APP”用户进行环保交流的线上聚集地，通过智能垃圾分类处理箱的定位功能，将不同社区用户划分为不同的“社区圈圈”，在其中可以发布垃圾分类新闻、分享爱心公益计划，更好地促进环保方式的践行。

以“社区圈圈”为基点的交互设计流程图如图6所示。

图6 以“社区圈圈”为基点的交互设计流程图

4 结语

智能垃圾分类处理系统的服务对象主要是城镇居民及各大社区，主要针对垃圾分类及再利用问题，方便居民投掷垃圾，合理践行垃圾分类政策。通过智能垃圾分类处理箱与移动端“废循站APP”的交互设计，落实国家环保相关政策，提高用户参与垃圾分类的积极性，节约资源、保护地球。本文以“环保新闻”“积分兑换”“爱心公益”“社区圈圈”四个方面为切入点，论述了智能垃圾分类处理箱与“废循站APP”交互的方式，此设计能高效解决当今国内垃圾分类效率低的问题，保障并优化垃圾后续处理的难度，具有很强的实用及推广价值。