۱۶ بهمن ۱۳۹۷

نقش تکنولوژی اینترنت اشیا در بهبود کیفیت آب رودخانه ولگا در روسیه

در مقالات قبل به اهمیت اینترنت اشیا در مدیریت هوشمند شبکه آب پرداختیم و اشاره کردیم که چگونه می‌توان با به‌کارگیری این تکنولوژی به مدیریت بهتر و بهبود کارایی شبکه توزیع و انتقال آب کمک کرد. در این مقاله، قصد داریم به نقش تکنولوژی اینترنت اشیا در پیشبرد پروژه اندازه‌گیری آلودگی آب رودخانه ولگا در روسیه بپردازیم.

آلودگی آب معضلی اساسی در روسیه

متأسفانه آلودگی آب یکی از مهم‌ترین مشکلات در کشور روسیه به‌شمار می‌آید. بیش از ۱۰ میلیون نفر از مردم روسیه به آب آشامیدنی با کیفیت دسترسی ندارند. در این کشور نزدیک به ۷۰% آب آشامیدنی از آب‌های سطحی و مابقی آن از آب‌های زیرزمینی به‌دست می‌آید و ۲۵% از آب‌های شیرین جهان در کشور روسیه قرار گرفته است.

بر اساس آمار نهادهای نظارتی روسیه، ۳۵ تا ۶۰ درصد کل ذخیره آب آشامیدنی این کشور با استانداردهای آب سالم فاصله زیادی دارد. به همین دلیل، ارتقاء سطح بهداشت در بسیاری از شهرها و روستاهای این منطقه امری ضروری محصوب می‌شود چراکه تنها ۸% از پساب‌های این کشور پیش از بازگشت به راه آب‌ها به درستی مدیریت می‌شوند.

به‌همین منظور در سال ۲۰۰۶ طرح «آب پاک» در این کشور به‌صورت رسمی آغاز به‌کار کرد و با وجود آن‌که بارها مورد بازبینی قرار گرفت، هنوز بی‌نتیجه مانده است. موفقیت این طرح بر سه عامل استوار است: تغییراتی در قانون برای محافظت بهتر از منابع آب، تشویق مردم به استفاده از آب آشامیدنی با کیفیت و مطالعه بی‌وقفه در خصوص روش‌های علمی مدیریت منابع آب. بنابراین، شرکت ایرالب(Airalab) (مرکز مطالعات رباتیک و پروژه‌های شهر هوشمند در روسیه) با همکاری دانشگاه تولیاتی استیت (Tolyatti State) تصمیم گرفتند تا با هدف اندازه‌گیری آلودگی آبِ آبگیر کویبایشف (Kuybyshev) پروژه «پهباد رود ولگا» (Drone on the Volga) را آغاز کنند.

چگونگی راه‌اندازی پروژه پهباد روی ولگا در روسیه

/wp-content/uploads/2019/02/55-1-e1660051965632.jpg

ایرالب که مرکز تحقیقات رباتیک و سازمانی فعال در پروژه شماره ۴شهر هوشمند در روسیه است با هدف نظارت بر آلودگی فضای شهری، پلتفرم نرم‌افزار متن‌باز روبونامیکس را با به‌کارگیری سنسورهای متحرک و ثابت موجود بر پهبادهای پروازی روی سطح آب راه‌اندازی کرد. از آنجایی که پروژه «پهباد روی ولگا» نیازمند یک پلتفرم شبیه‌سازی پرسرعت برای اندازه‌گیری آلودگی آب بود، تیم انرژی خورشیدی تولیاتی یک پهباد آبی را برای اندازه‌گیری کیفیت آب طراحی کرد که با باتری و انرژی خورشیدی کار می‌کرد و برای جهت‌یابی و تعیین کیفیت آب به تکنولوژی و راه‌کار مجموعه لیبلیوم مجهز شده بود.

بسیاری از پروژه‌های شهر هوشمند و انقلاب صنعتی چهارم با تمرکز بر تکنولوژی‌های غیرمتمرکز (Decentralized Technologies) و با هدف ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان انجام می‌شود؛ تکنولوژی زنجیره بلوکی (Blockchain) نیز به‌عنوان یکی از همین تکنولوژی‌ها، نقش پررنگی را در این پروژه ایفا کرد.

بیشتر بخوانید:

بروکسل، یک شهر هوشمند!

۷ شهر هوشمند جهان، چگونه از تکنولوژی اینترنت اشیا استفاده کردند؟

در این پروژه از تکنولوژی زنجیره بلوکی، به‌منظور مدیریت هوشمند منابع آب و با هدف فراهم آوردن اطلاعات لازم برای سهام‌داران، استفاده شد. یک زنجیره بلوکی عموماً توسط یک شبکه نظیر به نظیر (P2P) به صورت تجمعی مدیریت می‌شود و از یک پروتکل برای شکل‌گیری ارتباطات بین‌گره‌ای (inter-node communication) و اعتباربخشی بلوک‌های جدید پیروی می‌کند. پس از ثبت اطلاعات در یک بلوک، امکان تغییر دادن آن بدون ایجاد تغییر در بلوک‌های وابسته وجود ندارد؛ بنابراین داده‌های تاریخی بلوک‌ها تغییرناپذیرند و افزودن هرگونه اطلاعاتی، نیازمند اتفاق‌نظر اکثریت اعضای شبکه است.

فناوری‌های غیرمتمرکز مانند زنجیره بلوکی می‌توانند به شناسایی منبع داده‌ها و دستگاه‌ها (devices and data source identification)، داده‌های قابل‌اطمینان (trustworthy data)، افزایش شفافیت و دسترس‌پذیری(transparency and openness)، اکوسیستم بازار (marketplace ecosystem) و قراردادهای مبتنی بر داده (data-backed contracts) کمک کنند.

در پروژه پهباد رود ولگا، پهباد از طریق یک اپلیکیشن تحت‌وب خدمات‌رسانی می‌کند و به هر کاربر اجازه درخواست خدمتی مشخص را ارائه می‌کند. معمولاً در هنگام ثبت مأموریت اطلاعاتی از قبیل محل قرارگیری پهباد، سرعت حرکت، مؤلفه‌های مؤثر بر کیفیت آب و غیره مورد نیاز است.

از شبکه Robonomics برای برقراری ارتباط با ربات استفاده می‌شود. از این راه، ربات می‌تواند خدمات ارائه دهد و افراد می‌توانند از طریق وب‌سایت و با استفاده از پرداخت رمزگذاری‌شده پرداخت خود را انجام دهند. این شبکه بر بستر زنجیره بلوکی Ethereum همراه با پروتکل IPFS ساخته شده است؛ بنابراین امکان ارائه گزارشی از مجموعه اندازه‌گیری‌هایی که توسط سنسورها انجام شده و در یک زنجیره بلوکی عمومی ذخیره شده است، فراهم می‌گردد. بدین ترتیب، تاریخچه گزارشات از نفوذ و تحریف حفظ می‌شود.

برنامه‌نویس اپلیکیشن تحت‌وب می‌تواند قابلیت مذاکره میان مشتری و مجری طرح را ایجاد کند تا آن‌ها به راحتی در مورد شرایط کار و قیمت به توافق برسند. Robonomics به افراد و ماشین‌ها این امکان را می‌دهد تا بدون انجام مبادلات حضوری «قراردادهای هوشمند» را بر بستر Ethereum اجرا کنند.

نقش تکنولوژی اینترنت اشیا در پروژه پهباد رود ولگا

شاخص‌هایی که در پروژه آبگیر کویبایشف مورد بررسی قرار گرفتند شامل دمای آب، PH، اکسیژن محلول، رسانایی آب، میزان یون‌های و هستند. این اندازه‌گیری‌ها توسط کنترلر Waspmote و حین حرکت بر روی سد انجام می‌شوند و این کنترلرها اطلاعات به‌دست آمده را از طریق USB به یک کامپیوتر داخلی ارسال می‌کنند. این کامپیوتر، وظیفه دارد اطلاعات را از طریق پروتکل روبونامیکس بر بستر4G به سیستم ارسال کند تا داده‌ها به‌صورت عمومی و تغییرناپذیر و با توجه به قرارداد مربوطه منتشر شوند.

اجرای این پروژه که ترکیبی از رباتیک مدرن، زنجیره بلوکی و اینترنت اشیاست، ثابت می‌کند که چگونه می‌توان بدون دخالت انسان بر محیط‌زیست نظارت و کنترل داشت.این موضوع می‌تواند شروعی برای نظارت مداوم بر آلاینده‌های موجود در منابع و ذخایر آبی باشد. ماتریکسی از داده‌هایی که از این پهبادها به‌دست می‌آید، می‌تواند سیستم‌های هوش مصنوعی (Al) را تغذیه کند؛ سیستم‌هایی که می‌توانند به‌آسانی و در سریع‌ترین زمان، منشاء آلودگی آب را تشخیص بدهند.

کاربرد اینترنت اشیا بیش از هر چیز در مدیریت منابع و انرژی به انسان کمک می‌کند. در دنیایی که حفظ منابع طبیعی بیش از هر زمان دیگر ضروری به نظر می‌رسد، تکنولوژی به کمک انسان آمده تا علاوه‌بر بهبود زندگی او، روند تخریب طبیعت را آهسته‌تر سازد.

بیشتر بخوانید:

با نقش فناوری اینترنت اشیا (IoT) در کشاورزی هوشمند آشنا شوید

سخن آخر

همان‌طور که گفته شد، با کمک تکنولوژی‌های جدید مانند اینترنت اشیا می‌توان مصرف ذخایر آب را به‌شیوه‌ای مناسب مدیریت و به بهینه سازی استفاده از منابع طبیعی کمک کرد. مجموعه راهکارهای سازمانی ایرانسل نیز با ارائه سرویس‌های مبتنی بر اینترنت اشیا نقشی تاثیرگذار در حفظ این منابع و پیاده‌سازی ایده پازل شهر هوشمند ایفا می‌کند. در وب‌سایت راهکارهای سازمانی ایرانسل می‌توانید به‌طور کامل با این سرویس‌ها آشنا شوید. همچنین برای دریافت مشاوره تخصصی در این مورد می‌توانید از طریق ایمیل EB@mtnirancell.ir با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

منبع:

http://www.libelium.com/