إدارة مياه الأمطار.. إنترنت الأشياء يقدم حلولًا ذكية

تأثير الظواهر المناخية المتطرفة على إدارة مياه الأمطار

وبحسب موقع “Iot For All” فإن تغير المناخ يؤدي إلى تناقضات واضحة بين المواسم الممطرة والجافة، ما يجعل الإدارة الفعالة للمياه تحديا مزدوجا؛ يتمثل في توجيه جريان المياه خلال المواسم الممطرة والحفاظ عليها كمورد لفترات الجفاف.

ويؤكد الطقس خلال الأشهر الـ12 الماضية وحدها على الحاجة إلى ممارسات مبتكرة لإدارة مياه الأمطار.

وشهد غرب الولايات المتحدة في الشتاء الماضي طوفانًا من المياه أدى إلى تجديد البحيرات والخزانات، لكنه أدى أيضًا إلى فيضانات واسعة النطاق وجريان مياه الأمطار.

وما تلا ذلك كان صيفًا مليئًا بموجات حارة تاريخية، والتي كانت بمثابة تذكير صارخ بالحاجة الملحة إلى إدارة موارد المياه بشكل فعال، أدخل تكنولوجيا إنترنت الأشياء.

الاستفادة من إنترنت الأشياء في الإدارة الذكية لمياه الأمطار

فكر في تكنولوجيا إنترنت الأشياء باعتبارها مجموعة جديدة من العيون الذكية للبلديات والحكومات المحلية والوكالات البيئية والمرافق وأصحاب المصلحة الرئيسيين الآخرين.

ومن خلال شبكات إنترنت الأشياء، تلتقط أجهزة الاستشعار والأجهزة البيانات في الوقت الفعلي حول مستويات المياه وجودتها ومعدلات التدفق. وتتيح هذه البيانات اتخاذ قرارات فعالة وفي الوقت المناسب، وهو أمر بالغ الأهمية في مواجهة الظروف الجوية القاسية.

ونظرًا للطلب الملح وإمكانية الوصول إلى تكنولوجيا إنترنت الأشياء اليوم.. هناك ثلاثة عوامل رئيسية تستعد للدخول في هذا العصر الجديد لإدارة مياه الأمطار:

1.) البرامج التجريبية لإدارة مياه الأمطار الذكية

وكمثال رئيسي على مدى أهمية البرامج التجريبية في تحويل الفصل التالي من الإدارة الذكية لمياه الأمطار، فكر في التطورات الأخيرة في هذا المجال.

وتدرك المنظمات بشكل متزايد الدور الذي لا غنى عنه الذي تلعبه المبادرات التجريبية في دفع الابتكار وضمان نجاح استراتيجيات الإدارة الذكية لمياه الأمطار.

على سبيل المثال، كشفت دراسة حديثة أجريت بين صانعي القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات في المملكة المتحدة والولايات المتحدة من قبل Wi-SUN Alliance أن 50 بالمائة من المؤسسات التي لديها استراتيجيات المرافق الذكية قد أطلقت الآن مشاريع بنجاح. وهو ما يمثل زيادة كبيرة عن نسبة 38 بالمائة التي تم الإبلاغ عنها قبل خمس سنوات.

ومع ذلك، فإن الرحلة نحو نضج صناعة الإدارة الذكية لمياه الأمطار لا تزال بعيدة عن الاكتمال. وهذا يؤكد الحاجة المستمرة للبرامج التجريبية.

وفي دراسة استقصائية شملت 250 شركة مرافق، أكد 75% من المشاركين على الأهمية الحاسمة للمشاريع التجريبية في تعزيز الابتكار.

كما أكد 70% من المشاركين في الاستطلاع على الدور الحيوي للتمويل الحكومي في دعم نمو تطوير المرافق الذكية. ولحسن الحظ، فتح قانون الاستثمار في البنية التحتية والوظائف فرصا للتمويل، ما مهد الطريق لبدء هذه البرامج التجريبية واختبارها بدقة هنا في الولايات المتحدة.

2.) المعايير المفتوحة

تعد المعايير المفتوحة أمرًا حيويًا في تعزيز عمليات نشر إنترنت الأشياء الخارجية على نطاق واسع، بما في ذلك برامج إدارة مياه الأمطار الذكية؛ فهي تساعد على ضمان الاتصال السلس والبيانات المتكاملة بين أجهزة إنترنت الأشياء.

ويعزز هذا التوافق استراتيجية متماسكة لإدارة مياه الأمطار، ما يؤدي إلى التبني السريع للتقدم التكنولوجي وإبقاء الأنظمة في طليعة ما يمكن تحقيقه.

ويفرض تنفيذ أنظمة إنترنت الأشياء تحديات، بما في ذلك الأمان والتعقيد والحاجة إلى عائد استثمار مثبت؛ ولذلك، فإن الاستفادة من تقنية إنترنت الأشياء المبنية على معايير مفتوحة تضمن الموثوقية والقوة والأمان في إدارة مياه الأمطار.

وعلى الرغم من مكانتها العالية، من حيث شبكات الاتصالات، فمن غير المرجح أن تكون تقنية 5G هي الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة أو كفاءة في استخدام الطاقة لأجهزة إنترنت الأشياء في شبكات المياه.

وتوفر شبكات المنطقة الميدانية (FANs) المستندة إلى طبولوجيا الشبكات اللاسلكية – المتجذرة في المعايير المفتوحة – بديلًا متميزًا.

ويمكن تصميم تقنية FAN خصيصًا للشبكات الخارجية الموسعة وتدعم بسلاسة العديد من أجهزة إنترنت الأشياء دون أي مخاوف تتعلق بإمكانية التشغيل البيني.

وبالإضافة إلى ذلك، تعمل المعايير المفتوحة على توسيع نطاق اختيار الشركات المصنعة للأجهزة، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة التكلفة والتخفيف من مخاطر تقييد البائعين.

وتعد القدرة على التكيف أمرًا بالغ الأهمية في كل من التكنولوجيا وإدارة مياه الأمطار، وتلعب المعايير المفتوحة دورًا محوريًا في ضمان التوافق بين أجهزة الاستشعار والأجهزة والشبكات.

وهذا يعزز بيئة يتم فيها احتضان التقدم التكنولوجي بسهولة، مما يبقي أنظمة إدارة مياه الأمطار في طليعة ما يمكن تحقيقه لحكومات الولايات والحكومات المحلية.

3.) شبكات المنطقة الميدانية (FANs) وكفاءة إنترنت الأشياء

تعتبر شبكات FAN بمثابة العمود الفقري في دفع الموجة التالية من الإدارة الذكية لمياه الأمطار.

وعلى عكس الشبكات الخلوية التقليدية، بما في ذلك 5G كما هو مذكور أعلاه، تتفوق شبكات FAN في كفاءة استخدام الطاقة وفعالية التكلفة لإدارة شبكات المياه. تم تصميم دمجها للمعايير المفتوحة خصيصًا للشبكات الخارجية الموسعة.

وهذا لا يقلل من تكاليف التشغيل فحسب، بل يعزز أيضًا كفاءة استخدام الطاقة، ما يوفر أمانًا على مستوى المؤسسات وإمكانية التشغيل البيني السلس لمجموعة واسعة من الأجهزة.

ويعد اختيار شبكات FAN باستخدام طوبولوجيا الشبكة اللاسلكية مفيدًا بشكل خاص عندما تفشل اتصالات 5G.

ويؤدي اختيار تقنية FAN القائمة على المعايير إلى:

– توسيع نطاق اختيار الشركات المصنعة للأجهزة.

– تعزيز كفاءة التكلفة.

– تخفيف المخاطر المرتبطة بتقييد البائع.

وفي عمليات نشر مياه الأمطار الخارجية على نطاق واسع، تعد أجهزة إنترنت الأشياء المختلفة مثل استشعار التدفق وإدارته وأجهزة استشعار الضغط ضرورية. كما تستوعب تقنية FAN القائمة على المعايير هذه الأمور بسلاسة.ز دون أي مخاوف تتعلق بقابلية التشغيل البيني.

ولا تحتاج المنشآت الذكية لإدارة المياه إلى أن تكون تطبيقات مستقلة. فميامي، على سبيل المثال، هي إحدى المدن التي نفذت تركيبات ذكية لإضاءة الشوارع، ما ساهم في المزيد من خفض التكاليف.

كما تسمح شبكة FAN المظلة الحالية، مثل تلك التي توفرها شبكة إنارة الشوارع، للأجهزة والتطبيقات الأخرى بمشاركة نفس البنية التحتية للشبكة.

وتسمح لشركات المياه أيضًا بإرفاق عقد المراقبة والتحكم بشبكة موجودة مسبقًا.

وهذا يقلل من التكلفة الإجمالية لنشر وإدارة الشبكة بالإضافة إلى فتح فرص تجارية واعدة مع شركات الطاقة والبلديات المحلية.

الخلاصة

يعتمد العصر القادم من الإدارة الذكية لمياه الأمطار على الحلول المترابطة، وتؤكد الأحداث المناخية المتطرفة التي وقعت في العام الماضي على أهمية أنظمة إدارة مياه الأمطار الذكية والمستجيبة.

ومن خلال تبني تكنولوجيا إنترنت الأشياء والمعايير المفتوحة، لا تستجيب المدن لهذه التحديات فحسب، بل تستعد بنشاط لمستقبل قد تصبح فيه مثل هذه الأحداث هي القاعدة.

كما أنه من خلال البرامج التجريبية والمعايير المفتوحة والابتكارات – والالتزام بالحلول المتكاملة – سيشهد المستقبل مشهدًا حضريًا أكثر استدامة ومرونة.