ระบบ Iot ติดตามคุณภาพน้ําในเวลาจริง ท่ามกลางวิกฤตโลก

ปัญหาน้ําในโลกกําลังเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากมลพิษจากอุตสาหกรรม การเพิ่มจํานวนประชากร และการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ ทําให้การเข้าถึงน้ําดื่มที่ปลอดภัย เป็นปัญหาที่ไม่เคยมีมาก่อนวิธีการติดตามคุณภาพน้ําแบบดั้งเดิมการใช้เทคโนโลยี โดยเฉพาะระบบอินเทอร์เน็ตของสิ่งของ (IoT) เพื่อให้สามารถการติดตามปริมาตรน้ําที่มีประสิทธิภาพ กลายเป็นความสําคัญ.

การเสื่อมเสื่อมของสิ่งแวดล้อมในศตวรรษที่ 21 ที่เพิ่มขึ้นด้วยการอุ่นโลกและการขาดแคลนน้ํา ทําให้ความเร่งด่วนในการติดตามคุณภาพน้ําที่น่าเชื่อถือมากขึ้นวิธีการประเพณีที่พึ่งพาการเก็บตัวอย่างด้วยมือและการวิเคราะห์ห้องปฏิบัติการ มีข้อจํากัดที่สําคัญ:

• ผลล่าช้า:การประมวลผลในห้องปฏิบัติการไม่สามารถจับการเปลี่ยนแปลงสภาพของน้ําได้ในเวลาจริง
• ค่าใช้จ่ายสูงการเก็บตัวอย่างและการขนส่งต้องการทรัพยากรที่สําคัญ
• คุ้มครองจํากัด:การติดตามด้วยมือไม่สามารถให้ข้อมูลที่ครบถ้วนได้ในปริมาณน้ําขนาดใหญ่

เทคโนโลยีไอโอที (IoT) ให้ทางเลือกที่น่าหวังโดยการทําให้การติดตามอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ

การศึกษาล่าสุดเน้นความก้าวหน้าในระบบติดตามน้ําที่ใช้ระบบ IoT:

• นิเคิล เคเดีย (2015)พัฒนาระบบเซ็นเซอร์-เมฆสําหรับพื้นที่ชนบท โดยเน้นการออกแบบที่คุ้มค่าและการรับรู้ของประชาชน
• บาท และปาโตเลีย (2016)สร้างระบบในเวลาจริง เพื่อวัด pH ความอ่อนแอ และอุณหภูมิ
• Lom et al. (2016)สํารวจบทบาทของ IoT ในเมืองที่ฉลาด โดยเชื่อมโยงการจัดการทรัพยากรน้ํากับอัตโนมัติอุตสาหกรรม
• ซัน et al. (2012)ประสิทธิภาพพลังงานที่ปรับปรุงในเครือข่ายเซ็นเซอร์ โดยใช้เมตรคุณภาพของข้อมูล
• คาร์ตาคิส et al. (2016)เปิดตัวระบบวิเคราะห์ขอบ เพื่อตรวจพบการแตกของท่อในเครือข่ายการกระจายน้ํา

ระบบ IoT ที่เสนอประกอบด้วย:

1. โมดูลเซ็นเซอร์:วัดปริมาณ pH, ความซับซ้อน, อุณหภูมิ และอัตราการไหล
2. เครื่องควบคุมขนาดเล็ก (Arduino Uno):จัดการข้อมูลจากเซ็นเซอร์
3. โมดูล Wi-Fi (ESP8266):ส่งข้อมูลไปยังแพลตฟอร์มเมฆ
4. เมฆ/เซอร์เวอร์:เก็บและจดภาพข้อมูลเพื่อให้ผู้ใช้ใช้งานเข้าถึงผ่านเว็บหรือแอพมือถือ

เครื่องตรวจจับ pH:ติดตามความเป็นกรด / แอลคาลินิตี้ (ระดับ 0?? 14) ด้วยการทํางาน 5 วอลต์

เซ็นเซอร์ความคลุมคลุมจํานวนของอนุภาคที่แขวนผ่านการกระจายแสง

เครื่องตรวจจับอุณหภูมิ (DS18B20)ติดตามอุณหภูมิน้ํา (-55 °C ถึง + 125 °C)

เซ็นเซอร์การไหล:วัดความเร็วของน้ํา โดยใช้สัญญาณผลฮอลล์

การดําเนินงานครั้งแรกแสดงผลการส่งข้อมูลในเวลาจริงที่ประสบความสําเร็จไปยังแพลตฟอร์มเมฆผ่าน Wi-Fi โดยมีค่าแสดงบนอินเตอร์เฟซ LCD และแอพมือถือพร้อมกันการออกแบบแบบโมดูลของระบบทําให้การขยายปารามิเตอร์และการใช้งานข้ามแม่น้ํา, ถังน้ํา และเครือข่ายน้ําในเมือง

การปรับปรุงในอนาคตอาจรวมถึง:

• เซ็นเซอร์เพิ่มเติมสําหรับออกซิเจนละลาย โลหะหนัก และการนําไฟ
• การวิเคราะห์แบบคาดการณ์โดย AI สําหรับเหตุการณ์การปนเปื้อน
• การออกแบบที่ประหยัดพลังงานสําหรับการทํางานไกล

แนวทาง IoT นี้ให้บริการวิธีแก้ไขที่สามารถปรับขนาดได้ และมีประหยัดในการแก้ไขปัญหาการติดตามน้ําทั่วโลก โดยสร้างสะพานระหว่างนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อม