Agua inteligente: aprovechamiento IoT para la monitorización y gestión del agua

Necesitamos agua. Aunque parezca obvio, a veces la damos por sentado y olvidamos que abrir el grifo y obtener abundante agua de este recurso esencial es un lujo que millones de personas en todo el mundo no disfrutan . Ya sea para el consumo humano o animal, la agricultura, la recreación o la generación de energía, el agua define nuestras vidas y su gestión cobra cada vez más importancia tanto para las instituciones públicas como para las privadas.

Por eso, todos los esfuerzos dedicados a la preservación del agua son de gran importancia, y tecnologías como IoT ya están contribuyendo significativamente a este fin. La tecnología IoT puede proporcionar una solución rentable y eficiente para el monitoreo del agua, permitiendo la recopilación y el análisis remoto de datos en tiempo real. En este artículo, exploraremos cómo se utiliza IoT para diferentes tipos de monitoreo del agua y sus beneficios.

Monitoreo de la calidad del agua

Pocas combinaciones son tan desastrosas como que todos los organismos vivos dependan del agua y que esta se contamine gravemente con todo tipo de sustancias químicas, plásticos, residuos e incluso materiales radiactivos . Esta combinación genera problemas de salud , productos agrícolas contaminados , ecosistemas alterados negativamente y pérdidas económicas.

Por ello, el monitoreo de la calidad del agua, como parte de estrategias más amplias, es fundamental para prevenir y mitigar estas consecuencias negativas, y IoT ya ha demostrado su eficacia 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 permite rastrear la acidez o alcalinidad del agua. El pH afecta la solubilidad de los nutrientes y 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 neblina en el agua causado por particle . Los niveles altos de turbidez pueden hacer que el agua no sea apta para el consumo, y su monitoreo es fundamental para garantizar su calidad.
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 brindar recopilación, análisis y visualización de datos en tiempo real que ofrecen un mejor panorama para los analistas y permiten tomar acciones más rápidas y precisas.

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Gestión del agua

El agua llega a nuestra infraestructura y el problema pasa de mantenerla limpia a usarla eficientemente. Las fugas de agua pueden pasar desapercibidas durante largos periodos y acabar sumando cientos de dólares a las facturas , o incluso causando daños estructurales importantes que resultan en que aproximadamente una de cada 60 viviendas aseguradas presente una reclamación por daños a la propiedad causados ​​por agua o congelación cada año, con un daño a la propiedad promedio de USD 11.650 .

Pero no sólo eso: 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 ), por lo que el uso eficiente del agua no es sólo una cuestión de finanzas personales, sino un problema social que requiere de todo el compromiso y la innovación.

Es por eso que miles de edificios comerciales en todo el mundo están comenzando 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 los registradores de pulsos que supervisan los contadores de agua y rastrean el caudal. Gracias a tecnologías de conectividad como Wi-Fi o LoRaWAN , estos dispositivos pueden enviar los datos recopilados a plataformas como Ubidots , donde el administrador del edificio puede observar las tendencias de consumo, configurar alertas para recibir notificaciones sobre cualquier anomalía e incluso ejecutar funciones personalizadas 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 fugas de agua en una superficie monitoreada o anomalías en el caudal y la presión del agua. Existen tres tipos principales de dispositivos en esta categoría:

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

Monitoreo del nivel del agua

En forma de ríos, lagos y presas, el agua define y moldea nuestras ciudades, como un punto de referencia móvil que puede embellecerlas y causar estragos. Las inundaciones, cada vez más frecuentes (uno de los múltiples efectos del cambio climático), ponen en peligro a comunidades enteras en todo el mundo cada año, causando graves pérdidas de vidas 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 , empresa australiana especializada en ciudades inteligentes, ayuda a los ayuntamientos a monitorizar el nivel de arroyos y ríos . Los datos, recopilados y puestos a disposición del público a través de Ubidots , se utilizan para informar a residentes, empresas y servicios de emergencia estatales sobre el riesgo de inundaciones.

A menor escala, también existen dispositivos de nivel que monitorizan tanques y bebederos para proporcionar información en tiempo real sobre el consumo de agua y la necesidad de rellenarlos. Estos dispositivos, especialmente útiles en la agricultura, están diseñados para soportar condiciones exteriores y no molestar a los animales cuando beben. Una sencilla configuración que combina 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 abordado en esta publicación se manifiestan de forma diferente en el ámbito agrícola. Si bien las sequías y las inundaciones son sin duda las más destructivas para esta industria (con un coste USD en el período medido) , aspectos como la calidad del agua, su uso eficiente y su disponibilidad general (más allá de las sequías, claro está) resultan cruciales para las operaciones diarias.

Por ejemplo, proporcionar 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 propósitos: 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 para la distribución del agua de pozo y la planificación general de la operación, lo que se traduce en un menor desperdicio de agua y, en última instancia, en 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 monitorizar grandes extensiones de terreno y realizar un riego más eficiente.

Los datos generados por estos dispositivos pueden ingresarse en un dashboard Ubidots , donde siempre se puede determinar con precisión cuándo y cuánto regar. Además, los sensores de humedad pueden ser parte de un sistema de riego IoT más amplio que permite ahorrar miles de dólares en 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 los 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 cuerpos 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 agua superficial y subterránea, para comprender mejor el flujo a través del sistema de agua, detectar problemas e implementar soluciones.

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

• 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 la monitorización y el análisis remotos en tiempo real de múltiples variables clave, IoT ha transformado positivamente la forma en que rastreamos, analizamos y gestionamos los recursos hídricos. Aprovechando el potencial del IoT , ahora es posible monitorizar diversos aspectos de la calidad, el nivel y el uso del agua, y responder eficazmente 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 enfrentamos los crecientes desafíos relacionados con la escasez y la contaminación del agua, IoT desempeñará sin duda un papel crucial para garantizar la sostenibilidad de este recurso esencial.

Introducción al hardware de gestión del agua

En el mundo de la monitorización 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 andadura en soluciones inteligentes para el agua, recomendamos dispositivos de eficacia probada que se integran a la perfección con Ubidots. Estas opciones de hardware de confianza son un excelente punto de partida para proyectos de gestión del agua.

ENT (Dispositivos Nacionales de Control):

Con más de 20 años de experiencia en la producción de hardware, NCD es un fabricante de dispositivos de eficacia probada que ofrece productos para prácticamente cualquier sector y aplicación empresarial. Con un énfasis en la fiabilidad y la robustez, los dispositivos de NCD son una excelente opción para muchos de los tipos de monitoreo de agua que se abordan en este artículo.

Los sensores empresariales inalámbricos de largo alcance 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 batería y altos niveles de precisión.

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

Controles Red Lion :

Red Lion es una empresa estadounidense que se centra en ayudar a las organizaciones industriales a aprovechar al máximo el valor de los datos mediante el desarrollo y la fabricación de productos y soluciones innovadores para acceder, conectar y visualizar su información. Red Lion abordan la necesidad de recuperar datos de dispositivos antiguos y nuevos, y protegen contra las brechas 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

Aprenda a conectar Crimson® 3.2 de Red Lionmediante el conector de nube nativo de Ubidots.

Casos de uso reales de la gestión del agua Ubidots

Francobordo: Cómo hacer que el lago Erie sea inteligente

Al igual que Peclet Technology, otras empresas especializadas en la gestión y monitorización del agua utilizan Ubidots como parte de sus soluciones. Es el caso de Freeboard Technology , una empresa que construye redes de sensores ambientales más inteligentes para lagos, ríos, estuarios y humedales, combinando tecnología probada y emergente para monitorizar y pronosticar las condiciones ambientales.

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

Según el cofundador de Freeboard Ed Verhamme , “Freeboard influirá y dirigirá el diseño, la fabricación y la implementación 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 , empresa canadiense dedicada a la monitorización ambiental integral, es otro ejemplo de cómo IoT y Ubidots pueden utilizarse para diversas aplicaciones en el ámbito de la monitorización hídrica. Algunos de sus proyectos se centran en la monitorización a gran escala de ríos y cuencas hidrográficas para comprender los efectos de la extracción de agua para riego en el nivel del agua, así como la viabilidad del riego en ciertas zonas afectadas por la salinidad.

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

Quantify Environmental: reducir drásticamente los costes de los servicios públicos

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

Ubicada en Ontario, Canadá, Quantify Environmental ayuda a las empresas a identificar tendencias en el uso del agua y a desarrollar proyectos que resultan en reducciones en 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 el agua (consumo humano/animal, agricultura, recreación, etc.).

¿Qué es la gestión del agua?

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

¿Qué es el monitoreo del nivel del agua?

Utilizando tecnología como IoT para monitorear el nivel de agua en diferentes tipos de arroyos, es posible hacer un uso más eficiente de este recurso natural e incluso alertar sobre inundaciones más rápidamente.

¿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 más segura/mejor para animales como vacas o peces.

¿Qué es el monitoreo de los recursos hídricos?

La combinación de diferentes métodos de monitoreo puede ser útil para monitorear cuencas hidrográficas completas o grandes masas de agua, como lagos y ríos. Al monitorear la calidad, el nivel y el uso del agua en áreas extensas, se puede lograr un impacto más amplio y significativo en múltiples áreas, como la agricultura, la recreación, la prevención de inundaciones, el consumo de agua, etc.