GESTIÓN DEL AGUA 4.0

La sequía y las fugas masivas de agua en el subsuelo de grandes ciudades, hacen más necesaria que nunca la mejora de la gestión de los recursos hídricos en los entornos urbanos. La adopción de sistemas conectados e inteligentes para las infraestructuras de suministro y purificación de agua tiene ventajas claras y llegará con el tiempo. Pero actualmente el sector tiene un bajo nivel de digitalización, así que esta transición debe hacerse de forma ágil, pero también controlada.

Una investigación de Cristina Villar, alumni de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) que trabaja en una de las principales empresas tecnológicas del país diseñando soluciones de digitalización y seguridad de múltiples infraestructuras, ha establecido las bases sobre cómo debería hacerse este proceso. Su trabajo, en el marco del máster universitario de Ingeniería de Telecomunicación, analiza los requisitos necesarios para esta renovación y también propone la arquitectura de red y el tipo de hardware específico para asegurar la cadena de suministro del agua, un recurso que el cambio climático y el aumento de población hacen cada vez más preciado.

«En el tratamiento y gestión del agua falta mucho desarrollo y estandarización de los protocolos digitales y, en vez de crear un diseño único e inflexible, hemos querido sentar las bases de funcionamiento para adaptar este entorno a las necesidades de la industria 4.0 y la legislación española», apunta Cristina Villar, primera autora de la investigación. Su trabajo final de máster, publicado en abierto, fue dirigido por Victor Monzon Baeza, actualmente investigador en la Universidad de Luxemburgo. Tras los excelentes resultados, el trabajo fue publicado por la revista MDPI Smart Cities, y contó con la colaboración de Raúl Parada, investigador del Centro Tecnológico de Telecomunicaciones de Cataluña, y de Carlos Monzo, profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación. Según su criterio, la renovación de las infraestructuras críticas relacionadas con la cadena de suministro hídrico debería configurarse con una arquitectura que incluyera un grupo de acción y medición (el amplio dispositivo de sensores sobre el terreno) y una red sin interferencias para dar cobertura y enviar los datos que se generen al grupo central de computación, eje principal de la solución. Esta parte del sistema se encargaría de recopilar todos los datos de los sensores y ejecutar comandos que enviaría a los actuadores. Estos comandos podrían ser configurados manualmente por los responsables de mantenimiento del sistema o podrían automatizarse para mejorar la agilidad de acción del sistema de control hídrico.

Todos los datos se almacenarían en bases de datos NoSQL como MongoDB, desplegadas idealmente en servidores con alta disponibilidad ubicados en centros de procesamiento de datos (CPD) privados. Estos servidores contarían con un sistema de copias de seguridad y estarían duplicados para que, en caso de contingencias, el sistema siguiera activo y no sufriera cortes de servicio.

Dicha información podrá ser extraída y estudiada a través de los procesadores de análisis de datos y podrá subirse a la nube para una mayor computación y aplicación de la inteligencia artificial. Los autores proponen la adopción del protocolo NB-IoT para los dispositivos sobre el terreno, ya que utiliza todos los protocolos de seguridad de comunicación necesarios, así como la cobertura de red móvil 4G para la conectividad, dado que su nivel de despliegue de cobertura es alto y efectivo para aplicar en el entorno.