Con este nuevo curso, desde el departamento de FOL, se nos animó a participar en un proyecto relacionado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, en concreto elegimos el objetivo número 11. ( Ciudades y comunidades sostenibles).
Desde hace algunos años, tras el interés por parte de las operadoras eléctricas, se realizó en España el cambio de contadores de la luz de sistemas analógicos a digitales, lo que ha traído a nuestra sociedad y también a las compañías y ciudadanos muchas ventajas. Algunas son las siguientes:
Permite saber en qué momento hay más consumo.
Detectar posibles averías o fugas.
Establecer tarifas en función de las horas de más o menos consumo.
Sin embargo, en el caso de los contadores de agua, no ha sucedido los mismo. Los motivos pueden ser muy distintos, desde que no interesa económicamente, puesto que no hay grandes compañías detrás, sino más bien es un servicio público que se ofrece a los usuarios. Se cobran impuestos por la gestión, sin embargo en teoría no se obtienen beneficios económicos por las empresas cuanto más agua se consuma. Al contrario, es un bien escaso que debemos conservar.
Por este motivo, en la actualidad, al menos en Extremadura no se puede saber, en tiempo real, qué consumos de agua se están teniendo en cada edificio, y no es posible saberlo hasta que ha pasado un mes o dos y nos llega la factura del servicio con los metros cúbicos consumidos.
Nos pusimos a pensar, en qué podíamos hacer para solucionar esto:
Desperdicio de agua en un instituto.
Es muy común que vayamos al baño en nuestro instituto, y nos demos cuenta de que se están produciendo grandes desperdicios de agua, indicamos algunos ejemplos aquí:
Grifo abierto de forma continua.
Cisterna de baño con fuga de agua.
Pulsador de sumidero con auto-stop averiado.
Averías no detectadas fuera del horario escolar y durante vacaciones.
Posibles descuidos de personal de limpieza.
Si dispusiéramos, en tiempo real de la lectura del contador, y pudiésemos establecer una alerta o alarma que llegase al móvil de forma automática, cuando se produzca un consumo anormalmente alto, se podría detener esa fuga de agua.
Si los alumnos y profesores dispusieran de un medio sencillo y rápido, ( como un formulario web enlazado mediante un código QR) para avisar de esos problemas o averías, probablemente fueran solucionados de forma más rápida.
CAMBIOS QUE NO CUESTAN NADA. ORIENTACIÓN DE LAS PUERTAS
Si observamos la foto de la izquierda, vemos lo que ve cualquier persona que se sitúa en el pasillo, en la puerta de los baños.
Ningún alumno, utiliza los urinarios de la derecha, que consumen la décima parte de agua que las cisternas del fondo tradicionales. El motivo, es que a nadie le gusta estar en el servicio y que la gente le esté viendo desde el pasillo , es por eso que todos los alumnos esperan para usar los dos baños del fondo, y tirar de la cadena y consumir entre 10 y 15 litros de agua.
Si la puerta, se abriera en sentido contrario, los urinarios de pared, quedarían protegidos por esta, y se usarían. Ese cambio tan sencillo, es tan solo un ejemplo, de como se pueden ahorrar en este instituto grandes cantidades de agua. Otros muchos, podrían ser advertidos por los alumnos en el formulario que hemos creado.
Lo que no se puede medir, no se puede mejorar.
Disponer de los datos de consumo de agua en tiempo real, nos permite detectar en muy corto espacio de tiempo, cualquier avería, y analizando los datos de consumo, ofrecer soluciones que reduzcan mucho el gasto de agua innecesario.
Como indica Jose María Cuenca en su artículo " Inteligencia artificial del agua para todos" desplegar un sistema de telelectura no es una lectura inteligente. ( www.iagua.es/blogs/jose-maria-cuenca-cruz/ia-agua-todos-3-algo-mas-que-lectura-inteligente-predictiva ).
Hay que hacer un uso correcto de esa información para cambiar los hábitos de nuestra comunidad y convertirla en más sostenible.
Existe una comunidad en internet llamada "IA on the edge device" algo así como la inteligencia artificial aplicada al dispositivo en la frotera o final.
github.com/jomjol/AI-on-the-edge-device/blob/rolling/code/README.md
En esta comunidad, se ofrece un repositorio con enlaces e información con todo lo que necesitamos para crear nuestro dispositivo de lectura ( do it yourself ). Hazlo tu mismo.
El cerebro del dispositivo.
En primer lugar necesitamos un mini procesador que sea capaz de de leer la información del contador y transmitirla vía wifi al repositorio donde se guardarán los datos.
Este dispositivo es el ESP32 CAM que se puede encontrar en Amazon por unos 17 euros, en otras páginas como Aliexpress, por menos de 12 euros.
www.amazon.es/XTVTX-ESP32-CAM-Bluetooth-ESP32-CAM-MB-compatible/dp/B093GSCBWJ
Este dispositivo, dispone de una cámara que leerá los datos del contador y una interfaz inalámbrica para transmitir la información.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Es una nueva placa de desarrollo de doble modo WiFi+Bluetooth basada en el diseño ESP32, utilizando antena PCB integrada, con 2 LX6CPU de 32 bits de alto rendimiento, utilizando arquitectura de tuberías de 7 niveles, rango de ajuste de frecuencia principal de 80 MHz a 240 MHz
ESP32-CAM WiFi Bluetooth Board ESP32-CAM-MB Micro USB a puerto serie CH340G con módulo de cámara OV2640 de 2 MP
HK-ESP32-CAM-MB adopta interfaz micro USB, método de conexión conveniente y fiable, conveniente para aplicar a varias ocasiones de terminales de hardware IoT.
Consumo de energía ultra bajo, la corriente de sueño profundo es tan baja como 6 mA. Es un módulo ultra pequeño 802.11b/g/n Wi-Fi + BT/BLE SoC
Aplicación: transmisión de imagen del dispositivo inteligente para el hogar; monitoreo inalámbrico; agricultura inteligente; reconocimiento inalámbrico QR; señal del sistema de posicionamiento inalámbrico y así sucesivamente.
El cuerpo del dispositivo
Para sujetar este dispotivivo en el hueco del contador, necesitamos una armadura, que lo mantenga situado de forma correcta y además que sea suficientemente resistente para soportar condiciones de poca luz y humedad.
En la web del proyecto se ofrecen archivos para descargar e imprimir con impresora 3D ( disponemos de ella en el departamento de informática ) el soporte para nuestro dispositivo.
En la tarjeta de memoria del dispositivo, se puede levantar un servidor web que posee alojada una base de datos en la que se van guardando las lecturas que se extraen cada cierto tiempo. El código fuente de esta interfaz se encuentra alojado en el siguiente repositorio de github.
github.com/jomjol/AI-on-the-edge-device/tree/master
Las estadísticas podrían ser parecidas a las que se ofrecen en páginas de fuentes abiertas
El panel de control.
Con los datos obtenidos, nuestros compañeros de Desarrollo de Aplicaciones WEB, podrían crear una APi que fuera consumida por un DashBoard o Panel de control, donde se pudiera monitotizar en tiempo real, el consumo actual y los gráficos de históricos. Y a su vez, establecer un sistema de notificaciones que enviase una alerta en caso de consumos fuera de la media.
Panel de control de Grafana, sirve de ejemplo para monitorizar la información que ofrece el lector en tiempo real y los respectivos históricos.
Los compañeros de DAM pueden desarrollar una aplicación Android que consuma esta API y muestra este panel de control en tiempo real.
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