Monitoreo del agua

Smart Water: Aprovechamiento IoT para el monitoreo y la gestión del agua

La tecnología IoT puede proporcionar una solución rentable y eficiente para el monitoreo del agua, permitiendo recopilar y analizar datos en tiempo real de forma remota. En este artículo, exploraremos cómo se utiliza IoT para diferentes tipos de monitoreo del agua y los beneficios que ofrece.

cristina botero
· 10 min de lectura
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Necesitamos agua. Por muy obvio que parezca, a veces lo damos por sentado y olvidamos que abrir el grifo y obtener abundante cantidad de este recurso esencial es un lujo que millones de personas en todo el mundo no disfrutan . Ya sea para consumo humano o animal, agricultura, recreación o generación de energía, el agua define nuestras vidas y su gestión es cada vez más importante para las instituciones públicas y privadas por igual.

Es por eso que todos los esfuerzos puestos en la preservación del agua son de gran importancia y tecnologías como IoT ya están haciendo importantes contribuciones a este fin. La tecnología IoT puede proporcionar una solución rentable y eficiente para el monitoreo del agua, permitiendo recopilar y analizar datos en tiempo real de forma remota. En este artículo, exploraremos cómo se utiliza IoT para diferentes tipos de monitoreo del agua y los beneficios que ofrece.

Monitoreo de la calidad del agua

Pocas combinaciones son tan desastrosas como hacer que todos los organismos vivos dependan del agua y luego contaminarla gravemente con todo tipo de productos químicos, plásticos, desechos e incluso materiales radiactivos . Esta combinación resulta en problemas de salud , productos agrícolas contaminados , ecosistemas alterados negativamente y pérdidas económicas.

Es por eso que monitorear la calidad del agua, como parte de estrategias más amplias, es un paso crítico para prevenir y mitigar estas consecuencias negativas, y IoT ya ha demostrado su valía en este campo al proporcionar recopilación, análisis y visualización de datos en tiempo real. Estas son algunas de las variables que se analizan como parte de una solución de monitoreo de la calidad del agua:

  1. Monitoreo del pH : el monitoreo del pH realiza un seguimiento de la acidez o alcalinidad del agua. El pH afecta la solubilidad de los nutrientes y los metales pesados ​​y también puede afectar la vida acuática.
  2. Monitoreo de oxígeno disuelto : los niveles de oxígeno disuelto son críticos para la vida acuática y monitorearlos puede ayudar a detectar problemas como niveles bajos de oxígeno debido a la contaminación, proliferación de algas u otros factores.
  3. Monitoreo de turbidez : La turbidez se refiere al nivel de turbidez o turbiedad en el agua causado por partículas suspendidas. Los altos niveles de turbidez pueden hacer que el agua no sea segura para el consumo, y monitorearla es fundamental para garantizar la calidad del agua.
  4. Monitoreo de la temperatura : la temperatura afecta muchos aspectos de la calidad del agua, incluidos los niveles de oxígeno disuelto y la disponibilidad de nutrientes.
  5. Monitoreo de la salinidad : los niveles de salinidad pueden afectar la vida acuática, el crecimiento de los cultivos y la eficacia de los sistemas de riego.

IoT ha mejorado el monitoreo de la calidad del agua al proporcionar recopilación, análisis y visualización de datos en tiempo real que ofrece una mejor imagen para los analistas y permite tomar acciones más rápidas y precisas.

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Gestión del agua

El agua llega a nuestras infraestructuras y el problema pasa de mantenerla limpia a utilizarla eficientemente. Las fugas de agua pueden pasar desapercibidas durante largos períodos y terminar agregando varios cientos de dólares a las facturas , o incluso causar daños estructurales importantes que resultan en que aproximadamente una de cada 60 viviendas aseguradas tenga un reclamo por daños a la propiedad causados ​​por agua o congelamiento cada año y un promedio de daños materiales por USD 11.650 .

Sin embargo, no sólo eso: dado que las sequías se están convirtiendo en una realidad cada vez mayor en muchos lugares del mundo (no olvidemos la reciente crisis del agua en Sudáfrica ), el uso eficiente del agua no es sólo una cuestión de finanzas personales, sino una cuestión social que requiere todo lo posible. de compromiso e innovación.

Es por eso que miles de edificios comerciales en todo el mundo están empezando a beneficiarse de la implementación de soluciones IoT que les ayudan a identificar y monitorear su consumo de agua en tiempo real.

En el centro de estas soluciones se encuentran dispositivos como registradores de pulsos que vigilan los medidores de agua y rastrean el flujo de agua. Gracias a tecnologías de conectividad como Wi-Fi o LoRaWAN , estos dispositivos pueden reenviar los datos recopilados a plataformas como Ubidots , donde el administrador del edificio puede observar las tendencias de consumo, configurar alertas para ser notificado de cualquier anomalía e incluso ejecutar aplicaciones personalizadas. Funciones para analizar datos históricos.

Otros dispositivos que componen estas soluciones son los detectores de fugas de agua, que como su nombre indica se encargan de detectar agua que se ha filtrado en una superficie monitorizada o detectar anomalías en el flujo y presión del agua. Hay tres tipos principales de dispositivos en esta categoría:

  • Sensor de inundación : estos dispositivos alertan al usuario cuando entran en contacto con el agua, por lo que, si se colocan estratégicamente, pueden ser un buen método para detectar fugas de forma temprana.
  • Medidor de flujo : estos dispositivos se instalan dentro del sistema de plomería y rastrean el caudal y la presión del agua. Las desviaciones en estas variables detectadas por el dispositivo (o la IoT ) se reconocen como fugas con un alto grado de precisión.
  • Detector de fugas por ultrasonidos : estos dispositivos se instalan sobre el sistema sanitario (no es necesario cortar las tuberías) y, mediante tecnología ultrasónica, rastrean el consumo de agua para encontrar anomalías, como en el caso de los caudalímetros.

Monitoreo del nivel de agua

En forma de ríos, lagos y represas, el agua define y da forma a nuestras ciudades, como un hito en movimiento que puede embellecerlas y causar estragos a la vez. Las inundaciones cada vez más comunes (uno de los múltiples efectos del cambio climático) ponen en peligro a comunidades enteras en todo el mundo cada año, provocando pérdidas de vidas ruinosas y devastación .

Con tanto en juego, no sorprende que instituciones públicas y privadas estén utilizando IoT para ayudar a mitigar los daños causados ​​por las inundaciones.

Por ejemplo, Peclet Technology , una empresa australiana especializada en ciudades inteligentes, está ayudando a los ayuntamientos a controlar el nivel de arroyos y ríos . Los datos, recopilados y puestos a disposición del público a través de Ubidots , se utilizan para informar a los residentes, empresas y servicios de emergencia estatales sobre el riesgo de inundaciones.

Dashboard y widgets creados con Ubidots .

A menor escala, también existen dispositivos de nivel que pueden realizar un seguimiento de los tanques y bebederos para proporcionar información en tiempo real sobre la tasa de uso del agua y la necesidad de recargas. Estos dispositivos, especialmente útiles en agricultura, están diseñados para soportar las condiciones exteriores y no molestar a los animales cuando beben. Una configuración sencilla que combine estos dispositivos con Ubidots puede garantizar el bienestar animal gracias a alertas oportunas y visualizaciones intuitivas.

Monitoreo del agua en la agricultura

Al alejarnos de las ciudades y adentrarnos en el campo, el agua se vuelve esencial para todas las actividades agrícolas de las que dependemos. Todos los problemas que hemos cubierto en esta publicación toman una forma diferente cuando se trata de la agricultura, y si bien las sequías y las inundaciones son ciertamente las más destructivas para esta industria (le costaron USD 58 mil millones, en conjunto, en el período medido) , cosas como La calidad del agua, su uso eficiente y su disponibilidad general (más allá de las sequías, claro está) resultan críticos para las operaciones del día a día.

Por ejemplo, suministrar agua al ganado o a los cultivos en campos lejanos puede ser un desafío logístico de múltiples niveles que podría implicar, entre otras cosas, acceder a acuíferos subterráneos e instalar sistemas de bombeo para extraer el agua.

En este ejemplo, IoT se puede implementar para dos cosas: monitorear variables del agua como su nivel y controlar el sistema de bombeo. De esta manera, es posible adoptar un enfoque más sistemático y conveniente en la forma en que se distribuye el agua de perforación y la planificación general de la operación; esto da como resultado menos desperdicio de agua y, en última instancia, una mejor experiencia agrícola.

IoT también puede contribuir a mejorar el uso del agua en la agricultura gracias a la implementación de sistemas de detección de humedad. Mediante el uso de dispositivos de humedad y conectividad celular o LoRaWAN, es posible monitorear grandes extensiones de terreno y realizar un riego más eficiente.

Los datos generados por esos dispositivos pueden luego ir a un dashboard Ubidots donde siempre se puede determinar con precisión cuándo y cuánto regar. No solo eso, los sensores de humedad pueden ser solo una parte de un sistema de riego IoT más amplio que puede ahorrar miles de dólares en gastos de agua mediante el uso de otros sensores como estos:

  • Nivel
  • Presión
  • Fluir
  • Sensores de calidad (para medir la conductividad, o el pH, entre otras variables)

Monitoreo de recursos hídricos

En última instancia, al combinar varias de las estrategias mencionadas anteriormente, IoT también puede ayudar a monitorear y preservar cuencas de drenaje y grandes masas de agua, como lagos y ríos.

El monitoreo de la calidad del agua, la gestión del riego y el monitoreo del nivel pueden arrojar luz sobre los efectos del riego y la escorrentía agrícola/urbana, y cómo impactan el nivel de las aguas superficiales y subterráneas, para comprender mejor el flujo a través del sistema hídrico, detectar problemas e implementar soluciones.

Los beneficios de estrategias a gran escala como éstas, que abarcan cuencas de drenaje y grandes masas de agua como lagos o ríos, pueden ser enormes al tener un impacto positivo, entre otros, en:

  • Recreación
  • Agricultura
  • Prevención de inundaciones
  • Consumo de agua
  • Sostenibilidad ambiental
  • Desperdicio de agua
  • Erosión del suelo
  • Generación de energía

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Al permitir el monitoreo y análisis remoto y en tiempo real de múltiples variables clave, IoT ha transformado positivamente la forma en que rastreamos, analizamos y gestionamos los recursos hídricos. Aprovechando el poder de IoT ahora es posible monitorear varios aspectos de la calidad, el nivel y el uso del agua, y responder de manera eficiente a cualquier anomalía o problema.

Desde medidores de agua inteligentes y sistemas de detección de fugas hasta sensores de calidad del agua y soluciones de monitoreo de inundaciones, IoT nos brinda información innovadora sobre nuestra relación con el agua y nos ayuda a tomar decisiones más informadas sobre su gestión y conservación. A medida que seguimos enfrentando desafíos crecientes en torno a la escasez de agua y la contaminación, IoT sin duda desempeñará un papel crucial para garantizar la sostenibilidad de este recurso esencial.

Introducción al hardware de gestión del agua

En el mundo del monitoreo y la gestión del agua, elegir el hardware adecuado es crucial para el éxito. Con tantas opciones disponibles, puede resultar abrumador. Para ayudar a las empresas a comenzar su viaje hacia las soluciones inteligentes para el agua, recomendamos dispositivos bien probados que se integran perfectamente con Ubidots . Estas opciones de hardware confiables son un excelente punto de partida para proyectos de gestión del agua.

ENT (Dispositivos de Control Nacional):

Con más de 20 años de experiencia en la producción de hardware, NCD es un fabricante de dispositivos probado que ofrece productos para casi todos los sectores y aplicaciones comerciales. Con énfasis en la confiabilidad y la robustez, los dispositivos de NCD son una excelente opción para muchos de los tipos de monitoreo del agua que se tratan en este artículo.

Los sensores inalámbricos de largo alcance de la serie empresarial de NCD incluyen varios dispositivos de detección de humedad del suelo, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica y agua que cuentan, entre muchas otras características, con un alcance de línea de visión de 2 millas, hasta 10 años de duración de la batería y altos niveles de precisión.

Aprenda cómo enviar fácilmente datos generados por sensores NCD a Ubidots.

Controles del León Rojo:

Red Lion es una empresa estadounidense que se enfoca en capacitar a las organizaciones industriales para desbloquear el valor de los datos mediante el desarrollo y la fabricación de productos y soluciones innovadores para acceder, conectar y visualizar su información. Los productos de Red Lion abordan la necesidad de recuperar datos de dispositivos nuevos y antiguos y protegen contra las violaciones de seguridad que enfrenta la industria del agua y las aguas residuales.

Desde medidores de panel que ponen los datos a su alcance hasta plataformas que le permiten integrar datos de diferentes lugares , los productos de Red Lion le permiten actualizar rápida y fácilmente.

Aprenda cómo conectar Crimson® 3.2 de Red Lion utilizando el conector de nube nativo de Ubidots.

Casos de uso reales de gestión del agua Ubidots

Francobordo: convertir el lago Erie en inteligente

Como la ya mencionada Peclet Technology, otras empresas especializadas en la gestión y monitorización del agua utilizan Ubidots como parte de sus soluciones. Ese es el caso de Freeboard Technology , una empresa que está construyendo redes de sensores ambientales más inteligentes para lagos, ríos, estuarios y humedales, combinando tecnología probada y emergente para monitorear y pronosticar las condiciones ambientales.

Dashboard creado con Ubidots para monitorear las aguas pluviales alrededor del lago Erie.

Trabajando en áreas tan grandes y complejas como el lago Erie, Freeboard monitorea los impactos del cambio climático, exceso de escorrentía de nutrientes, algas tóxicas, hipoxia, inundaciones extremas, corrientes peligrosas, fuertes vientos y erosión costera utilizando sistemas de alerta temprana, analizadores de nutrientes en línea y redes. de boyas conectadas y plataformas de observación.

Según el cofundador de Freeboard Ed Verhamme , "Freeboard influirá y dirigirá el diseño, la fabricación y el despliegue de redes de nuevos sensores e infraestructura que se necesitan para monitorear y proteger las aguas de nuestra nación".

Peak HydroMet: Monitoreo de la salinidad a lo largo del río Fraser

Peak HydroMet Solutions , una empresa canadiense dedicada a brindar un servicio completo de monitoreo ambiental, es otro ejemplo de cómo IoT y Ubidots se pueden utilizar para diferentes aplicaciones en el campo del monitoreo del agua. Algunos de sus proyectos se centran en el seguimiento a gran escala de ríos y cuencas en un esfuerzo por comprender los efectos de la retirada del riego sobre el nivel del agua, así como la viabilidad del riego en determinadas zonas afectadas por la salinidad.

Dashboard realizado con Ubidots para monitorear la calidad del agua a lo largo del delta del río Fraser.

Uno de estos proyectos se ha centrado alrededor del río Fraser en Delta, Columbia Británica, buscando capturar y mostrar datos de sensores que puedan usarse para monitorear la calidad del agua de riego con la ayuda de los agricultores locales. El proyecto consiste en recuperar información sobre salinidad, profundidad, temperatura, mareas, flujo y clima de diversas fuentes y ponerla a disposición de las partes interesadas.

Cuantificar el medio ambiente: reducir drásticamente los costos de los servicios públicos

Otra empresa que analiza más profundamente el agua es Quantify Environmental , una innovadora firma de consultoría de sostenibilidad a la vanguardia del aprovechamiento del poder del hardware del Internet industrial de las cosas (I IoT ) para la eficiencia ambiental e industrial.

Monitoreo del consumo de agua en Ubidots .

Ubicada en Ontario, Canadá, Quantify Environmental ayuda a las empresas a identificar tendencias en el uso del agua y desarrollar proyectos que resulten en reducciones de las facturas anuales de agua de hasta un 20 %.

Eche un vistazo a un estudio de caso completo de Quantify Environmental usando Ubidots.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el monitoreo de la calidad del agua?

Se refiere al uso de tecnología para monitorear variables (pH, oxígeno disuelto, turbidez, temperatura, salinidad) que afectan la calidad del agua y, por tanto, cualquier fin para el que se utilice (consumo humano/animal, agricultura, recreación, etc.). .).

¿Qué es la gestión del agua?

Las fugas no detectadas y el consumo anormal de agua pueden provocar pérdidas monetarias importantes, ya sea por facturas más caras o daños estructurales. Es por eso que miles de edificios comerciales en todo el mundo están empezando a beneficiarse de la implementación de soluciones IoT que les ayudan a identificar y monitorear su consumo de agua en tiempo real.

¿Qué es el monitoreo del nivel del agua?

Utilizando tecnologías como IoT para realizar un seguimiento del nivel de agua en diferentes tipos de arroyos, es posible hacer un uso más eficiente de este recurso natural e incluso alertar más rápido sobre inundaciones.

¿Qué es el monitoreo del agua en la agricultura?

Se pueden monitorear múltiples variables relacionadas con el agua en el contexto de la agricultura para lograr un riego más eficiente y preciso de los cultivos, o agua mejor y más segura para animales como las vacas o los peces.

¿Qué es el monitoreo de los recursos hídricos?

La combinación de diferentes métodos de seguimiento puede funcionar para vigilar cuencas de drenaje enteras o grandes masas de agua, como lagos y ríos. Al rastrear la calidad, el nivel y el uso del agua en grandes áreas, se puede producir un impacto más amplio y considerable en múltiples campos, como la agricultura, la recreación, la prevención de inundaciones, el consumo de agua y más.