La respuesta a la sequía está en la tecnología

La sequía que está azotando a nuestro país está encendiendo todas las alarmas. Hace apenas unos días, el Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico informaba de que los embalses están por debajo del 50% de capacidad.

Además, pese a ser un bien escaso, en España se pierde mucha agua . Según los datos de Instituto Nacional de Estadística (INE), en nuestro país se desaprovecharon 652 hectómetros cúbicos de agua en 2020, como consecuencia de fugas, roturas y averías en la red de suministro. A este volumen habría que sumar otros 413 hectómetros cúbicos de pérdidas aparentes por errores de medida, fraudes y consumos autorizados no medidos.

Con estos datos delante parece evidente que se necesita mejorar la gestión del agua, sobre todo si tenemos en cuenta que el cambio climático conduce a nuestro país a una situación de sequía persistente.

La solución para tratar de mitigar estos problemas pasa por la digitalización y la adopción de sistemas conectados e inteligentes en los sistemas de suministro y purificación. Sin embargo, el sector presenta actualmente un bajo nivel de digitalización

“En el tratamiento y gestión del agua falta mucho desarrollo y estandarización de los protocolos digitales”, afirma Cristina Villar, alumna de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y autora de un trabajo de final de máster centrado en este asunto.

Tras su presentación, el trabajo fue publicado por la revista MDPI Smart Cities y su investigación se enriqueció 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 de la UOC.

El estudio resultante analiza los requisitos necesarios para la renovación de este sector y propone la arquitectura de red y el tipo de hardware específico para asegurar la cadena de suministro del agua.

Según explica, 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 —sensores sobre el terreno— y una red sin interferencias para dar cobertura y enviar los datos que se generen al grupo central de computación.

Este centro neurálgico se encargaría de recopilar todos los datos de los sensores y ejecutar comandos que enviaría a los actuadores. Dichos comandos podrían ser configurados manualmente por los responsables de mantenimiento del sistema o automatizarse para mejorar la agilidad de acción del sistema de control hídrico.

El informe especifica que los datos deberse almacenarían en bases de datos NoSQL como MongoDB, desplegadas idealmente en servidores con alta disponibilidad ubicados en centros de procesamiento de datos privados. Además, remarca que los servidores han de contar con un sistema de copias de seguridad y estar duplicados, con el objetivo de que el sistema siga activo y no sufra cortes de servicio en caso de contingencias.

Por otra parte, señala que esta información puede ser extraída y estudiada a través de los procesadores de análisis de datos, ayudándose de la nube para beneficiarse de su capacidad de computación y de aplicación de 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, por su alto nivel de despliegue de cobertura.

La investigación también destaca la necesidad de garantizar la alta disponibilidad de los sistemas utilizados. De este modo, debe ser posible su actualización sin afectar a la continuidad del servicio, además de contemplar un plan de mantenimiento con supervisión remota 24/7. Y los datos generados han de poder ser homogeneizados para su procesamiento.

Asimismo, hace especial hincapié en la seguridad del sistema, por lo que recomienda tener infraestructuras diferentes y segmentadas, ya sean físicas o virtuales, así como “una infraestructura de alta disponibilidad con varios cortafuegos en modo clúster para asegurar la redundancia de los sistemas que soportan la solución”, puntualizan los autores.

También ponen el acento en la posibilidad de automatizar muchas tareas, como el control de la depuración del agua, la medición de la cantidad de energía consumida por el sistema, la detección y actuación inmediata ante fugas, la supervisión del nivel de tratamiento de depuración de agua, etc.

Finalmente, apuestan por el uso de la inteligencia artificial para reforzar el mantenimiento preventivo de los componentes de la red y evitar incidentes por el desgaste de piezas. Igualmente, indica que la robotización reduciría posibles fallos humanos, aunque recalcan que siempre sería necesario disponer de operadores técnicos ante la ocurrencia de casos imprevistos.