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En Rusia, aproximadamente 70% del agua potable procede de la superficie, mientras que el resto procede de las aguas subterráneas. El 25% del agua dulce del mundo se encuentra en territorios rusos.
Por desgracia, la contaminación del agua es un problema importante en este país, con más de 10 millones de rusos carecen actualmente de acceso a agua potable de calidad. Según los organismos reguladores rusos, entre el 35 y el 60% de las reservas totales de agua potable no cumplen las normas sanitarias. Este hecho favorece la proliferación de problemas sanitarios en muchas ciudades y pueblos de todo el país, ya que sólo 8% de las aguas residuales se tratan correctamente antes de ser devueltos a los cursos de agua.
Ubicación de Tolyatti, Rusia
El programa "Agua limpia se lanzó oficialmente en 2006, aunque este proyecto se ha revisado varias veces sin llegar a un acuerdo o conclusión. Este programa se basa en tres pilares básicos: el cambio de legislación para mejorar la protección de los recursos hídricos, la fomento del consumo de agua potable de calidad en el país, y la investigación científica continua sobre el tratamiento del agua.
Airalab Rus, Smart IoT Distributions (distribuidor de Libelium en Rusia) y la Universidad Estatal de Tolyatti han desarrollado el proyecto "Drone on the Volga" para medir la contaminación del agua en el embalse de Kuybyshev, el mayor de Eurasia, situado en el río Volga (en el óblast de Samara).
Airalab, organización sin ánimo de lucro y centro de investigación en robótica, especializado en proyectos de Smart Cities e Industria 4.0 en Rusia, implanta la plataforma de software libre Robonomía para proyectos de vigilancia de la contaminación del medio ambiente urbano con sensores estáticos y móviles en drones voladores y de superficie acuática. Como el proyecto "Drone on the Volga" requería una plataforma rápida de creación de prototipos para la medición de la contaminación del agua con procesamiento de datos, Tolyatti Solar Team diseñó un dron acuático alimentado por energía solar y baterías capaz de navegar por el embalse midiendo los parámetros de calidad del agua y equipado con tecnología Libelium.
Drone en el Volga
Como blockchain es una gran parte del trabajo de Airalab, se centran en la adopción de tecnologías descentralizadas para ciudades inteligentes y proyectos de industria 4.0, uniendo las nuevas tecnologías para ofrecer a los ciudadanos una mejor y mayor calidad de vida.
El omnipresente blockchainaparecen en este proyecto con el objetivo de obtener información inteligente sobre el agua para facilitarla a las partes interesadas. Una cadena de bloques suele estar gestionada por una red entre pares que se adhiere colectivamente a un protocolo para la comunicación entre nodos y la validación de nuevos bloques. Una vez registrados, estos datos no pueden alterarse sin alterar todos los bloques posteriores, por lo que los datos históricos son inmutables y cualquier adición requiere el consenso de la mayoría de la red.
Esquema del proyecto "Drone on the Volga
Las tecnologías descentralizadas como blockchain pueden ayudar con la identificación de dispositivos y fuentes de datos, datos fiables, transparencia y apertura, ecosistema de mercado, contratos respaldados por datos y activos. "Trabajamos en un mundo de proyectos IoT y blockchain, desde identificación y firma de datos hasta protocolos de mercado, por lo que hemos hecho una plataforma Robonomics de código abierto y ofrecemos soporte de ingeniería para desarrolladores desde la fase de prueba de concepto hasta soluciones completas", destaca Alisher Khassanov, ingeniero jefe de Airalab Rus.
Con este proyecto fluvial, el dron ofrece sus servicios a través de una aplicación web que permite a cualquier usuario demandar un servicio. Normalmente, la misión genera parámetros como posición del dron, velocidad de movimiento, parámetros de calidad del agua medidos y otros requisitos secundarios.
Red Robonomics
La La red Robonomics se utiliza para la comunicación con el robot. Con ella, el robot puede ofrecer sus servicios y los ciudadanos o empleados públicos pueden solicitarlos realizando un pago en criptomoneda a través del sitio web. La red Robonomics está construida sobre la plataforma blockchain Ethereum y el protocolo IPFS, que proporcionan un registro del hash de las mediciones de los sensores en una blockchain pública y proteger así los datos históricos de posibles falsificaciones.
El desarrollador de la aplicación web puede implementar la función de negociación entre el cliente y el ejecutor para llegar a un acuerdo en cuanto a condiciones de trabajo y precio. La robonomía permite a personas y máquinas negociar para llegar a "acuerdos inteligentes" en la red Ethereum sin un intercambio centralizado.
Para implantar este sistema de medición de drones de agua, Airalab decidió utilizar Libelium Waspmote Plug & Sense! Agua inteligente e iones de agua inteligentes debido a dos razones vitales:
Instalación de la plataforma del sensor Waspmote Smart Water en el dron
Los parámetros controlados por los dispositivos en el embalse de Kuybyshev fueron los siguientes temperatura del agua, pH, oxígeno disuelto, conductividad del agua, iones de NH4+ y NO3-.
El controlador Waspmote realiza mediciones durante su viaje a través del embalse mientras envía esta información a un ordenador de a bordo a través de USB. El ordenador se encarga de enviar la información al sistema a través del protocolo Robonomics (sobre IPFS y Ethereum) sobre 4G hacer que los datos sean públicos, inmutables y vinculados a un determinado acuerdo en forma de contrato inteligente.
Sensores Smart Water y Smart Water Ions utilizados en el proyecto "Drone on the Volga".
Este proyecto, que espera demostrar en una primera fase las tecnologías más avanzadas para la contaminación continua de las aguas fluviales, ha podido mostrar cómo las tecnologías blockchain ayudan a obtener datos fiables y a crear un mercado abierto y descentralizado para los servicios de drones en las ciudades inteligentes.
Airalab Rus confirma que su experiencia previa con Hardware de Libelium, buena flexibilidad, compatibilidad radioeléctrica y buena relación fiabilidad-precio. fueron los principales factores que les motivaron a utilizar la tecnología Libelium en este caso.
"Necesitamos flexibilidad de hardware y una plataforma rápida de creación de prototipos de software. En combinación con un hardware de sensores de confianza y un precio justo con una plataforma de hardware flexible tan conveniente, Libelium fue nuestra elección para "Drone on Volga", así como para otros que estamos desarrollando para la vigilancia del medio ambiente urbano. Con Libelium, tenemos módulos de hardware que funcionan como deberíanpodemos hacer un firmware en pocas horas para un caso de uso y ampliarlo con librerías compatibles con Arduino si es necesario", concluye Alisher Khassanov, ingeniero jefe de Airalab Rus.
Este proyecto combina robótica moderna, blockchain e Internet de las Cosas, demostrando cómo se puede vigilar y observar el medio ambiente sin necesidad de interacción humana. Puede ser la base para la creación de una vigilancia continua de contaminantes en entornos acuáticos. Una matriz de datos procedentes de muchos de estos drones podría alimentar sistemas de IA que detecten fácil y rápidamente una fuente de contaminación.
Este proyecto de IoT contribuye a alcanzar los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible: Objetivos de Desarrollo Sostenible:
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Referencias:
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