تتفاقم أزمة المياه العالمية بسبب التلوث الصناعي والنمو السكاني وتغير المناخ، مما يجعل الوصول إلى مياه الشرب المأمونة تحديا غير مسبوق. إن الطرق التقليدية لمراقبة جودة المياه، والتي غالبا ما تكون غير فعالة ومكلفة، تكافح من أجل تلبية الطلب المتزايد على البيانات في الوقت الحقيقي. أصبحت الاستفادة من التكنولوجيا - وخاصة أنظمة إنترنت الأشياء (IoT) - لتمكين المراقبة الدقيقة والفعالة لمعايير المياه أولوية حاسمة.
وقد أدى التدهور البيئي في القرن الحادي والعشرين، والذي تفاقم بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري وندرة المياه، إلى زيادة الحاجة الملحة إلى مراقبة موثوقة لجودة المياه. تواجه الطرق التقليدية التي تعتمد على أخذ العينات اليدوية والتحليل المعملي قيودًا كبيرة:
توفر تقنية إنترنت الأشياء بديلاً واعداً من خلال تمكين المراقبة الآلية المستمرة.
تسلط الدراسات الحديثة الضوء على التطورات في أنظمة مراقبة المياه القائمة على إنترنت الأشياء:
يشتمل نظام إنترنت الأشياء المقترح على ما يلي:
مستشعر الرقم الهيدروجيني:يتتبع الحموضة/القلوية (مقياس 0-14) مع تشغيل 5 فولت.
مستشعر التعكر:يقيس الجسيمات العالقة عن طريق تشتت الضوء.
مستشعر درجة الحرارة (DS18B20):يراقب درجة حرارة الماء (-55 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية).
مستشعر التدفق:يقيس سرعة الماء باستخدام إشارات نبض تأثير هول.
تُظهر التطبيقات الأولية نقلاً ناجحًا للبيانات في الوقت الفعلي إلى الأنظمة الأساسية السحابية عبر شبكة Wi-Fi، مع عرض القيم على واجهات LCD وتطبيقات الهاتف المحمول في وقت واحد. يسمح التصميم المعياري للنظام بتوسيع المعلمات ونشرها عبر الأنهار والخزانات وشبكات المياه الحضرية.
قد تشمل التحسينات المستقبلية ما يلي:
يوفر نهج إنترنت الأشياء هذا حلاً قابلاً للتطوير وفعالاً من حيث التكلفة لتحديات مراقبة المياه العالمية، وسد الفجوة بين الابتكار التكنولوجي والاستدامة البيئية.