La digitalización de la gestión del agua en la ciudad de Gandía (Valencia, España) es un proyecto pionero por utilizar las últimas tecnologías en telelectura, NB-IoT y big data aplicada a la industria.
Este plan es el resultado del esfuerzo conjunto entre GoAigua, Vodafone y el Ayuntamiento, con el objetivo de impulsar el rendimiento hídrico, optimizar recursos y ofrecer un servicio excelente a los ciudadanos.
Para ello, se contempla el despliegue de 40.000 contadores inteligentes que transmiten información del consumo horario. Estos datos son recibidos por la red NB-IoT de Vodafone, para posteriormente ser integrados en la plataforma IoT y big data de GoAigua y construir servicios innovadores.
GoAigua es la empresa pionera en la transformación tecnológica de la industria del agua, que nace como resultado del éxito de la digitalización de Global Omnium. Es referente internacional en telelectura, gestionando más de 700.000 contadores inteligentes, y se ha consolidado como un socio tecnológico global que ofrece soluciones innovadoras para la gestión del ciclo integral del agua.
Necesidades
Gandía buscaba impulsar el rendimiento hídrico mejorando la eficiencia en su red de distribución, optimizar los recursos y ofrecer un servicio excelente de agua a los ciudadanos. El proyecto se centraba en reducir tanto el consumo de agua como el de energía para alcanzar una gestión avanzada del ciclo integral del agua.
La solución pasaba por la implementación de las soluciones tecnológicas de GoAigua, junto a los avances en NB-IoT de Vodafone. Además, se debían incorporar nuevos avances en relación a la lectura de los contadores.
Retos
Para lograr el objetivo, era necesario desplegar un parque de contadores inteligentes en uno de los principales municipios de la Comunidad Valenciana (España), por lo que las dimensiones del proyecto suponían un reto a superar. Además, su carácter novedoso implicaba la participación de numerosos expertos para alcanzar el éxito.
Propuesta tecnológica
La alianza tecnológica entre Contazara, Vodafone y GoAigua es clave para el proyecto.
Los contadores de agua electrónicos de alta sensibilidad, fabricados y gestionados por Contazara, posibilitan evolucionar sobre la red anterior sin sustituir el parque de contadores, ganando agilidad en la implementación. Con este cambio se logró disponer de lecturas horarias del consumo.
La transmisión de la información emitida es recibida por la red NB-IoT (Narrowband-IoT) de Vodafone, cuya tecnología innovadora facilita la conexión de objetos que transmiten cantidades pequeñas de datos durante periodos largos de tiempo. De esta forma, se lograba maximizar la eficiencia y la durabilidad de la batería de los contadores, utilizando la red móvil existente.
La predicción de la demanda, la detección de fugas y las alertas por fraudes constituyen uno de los grandes avances del proyecto
En este proyecto, Vodafone canaliza la transmisión de datos a través de su red de comunicaciones, utilizando tarjetas SIM y la infraestructura de la telefonía móvil, simplificando así la comunicación entre el dispositivo y la central receptora de información.
Estos datos son integrados y normalizados en la Plataforma IoT y big data de GoAigua, que normaliza cómo se adquieren, almacenan, gestionan y comparten los datos sensorizados en toda la organización, proporcionando una visión holística del ciclo integral del agua en tiempo real. La plataforma integra la información procedente de diferentes proveedores y equipos, sin cambiar el software o hardware existente. El resultado es la unificación en un solo panel de la información para lograr una gestión integrada y una visión holística del ciclo integral del agua. Además, a partir del análisis de la información es capaz de construir servicios de valor añadido.
Implementación del proyecto
- Despliegue de la red NB-IoT
La digitalización de la gestión del agua en Gandía pasa por la implementación de contadores de telelectura y la transmisión de los datos horarios de consumo, utilizando la infraestructura de comunicaciones NB-IoT de Vodafone. Esto implica que la empresa de telecomunicaciones garantiza que todas las áreas tendrán un contador totalmente operable, aunque sean de difícil acceso.
Además, la utilización de la infraestructura NB-IoT de Vodafone supone contar con una tecnología de comunicación homogénea y puntera, resolviendo posibles problemas de conectividad. El despliegue se realiza en una infraestructura de red móvil ya existente, lo que facilita la puesta en marcha del proyecto.
- Transmisión de la información
El proyecto incluye el despliegue de alrededor de 40.000 contadores inteligentes, encargados de recoger y transmitir información del consumo horario. La información emitida por estos contadores se concentra en un BUS, el cual se comunica con un módulo de software interno (PAR) que concentra la información y se asegura de que sea enviada a través de la red NB-IoT al servidor central de GoAigua. Para que esto sea posible, en el proyecto se sustituyen los PAR de los contadores.
- Analítica y servicios
La plataforma IoT y big data de GoAigua integra y normaliza los datos horarios provenientes de la telelectura. Es capaz de almacenar, gestionar y distribuir la información de consumo en tiempo real, y analizarla basándose en una arquitectura big data.
Los servicios que se construyen a partir de ella incrementan la eficiencia en la gestión del agua y mejoran la calidad de vida de la ciudadanía. Por ejemplo, se optimizan los recursos y el consumo, se detectan fugas internas con mayor precisión y antelación, y se lanzan alertas por consumo en pisos vacíos y por anomalías en hogares con personas de colectivos vulnerables.
Resultados del proyecto
- Eficiencia en la gestión del ciclo integral del agua
El principal beneficio del proyecto en relación con la eficiencia hídrica y energética es la obtención de la información del consumo de agua potable con una frecuencia horaria, siendo capaces de recibir estos datos diariamente. Esto permite tener una mayor capacidad de gestión en la distribución, el saneamiento y el consumo final.
En relación a la distribución, se consigue reducir el volumen de agua a potabilizar e inyectar en la red de distribución gracias a su mayor rendimiento, por lo que el gasto energético requerido para poner el agua a disposición de los consumidores disminuye. Además, la información horaria del consumo final permite ajustar el volumen de agua que debe inyectarse para cubrir las necesidades de los usuarios. Además, la comparación del volumen inyectado en la red con los datos horarios de consumo permite optimizar el rendimiento y hacer una detección más temprana y precisa de fugas en la red.
Por otro lado, la información más precisa del consumo de agua potable permite realizar una mejor planificación de los recursos necesarios para su saneamiento a través de la predicción del consumo. Las estaciones depuradoras pueden, de esta forma, beneficiarse de un ahorro significativo de recursos materiales y energéticos, incluyendo el volumen de agua que es necesario sanear, alcanzando así una mayor sostenibilidad.
La información horaria del consumo permite ajustar el volumen de agua que debe inyectarse para cubrir las necesidades de los usuarios
Respecto al consumo final, la información fiable y horaria del consumo hace posible detectar un mayor número de consumos no necesarios o accidentales con antelación, y en periodos del día en los que no deberían existir. Esto nos indica que existen fugas u otro tipo de comportamientos no controlados. La detección temprana de fugas de gran volumen de agua permite acortar los tiempos de reacción para solucionarlas, evitando así un consumo excesivo y la pérdida de energía en la distribución.
Además de reducir el volumen de agua registrada, esto implica un menor coste económico para el Ayuntamiento de Gandía, la reducción de problemas en la vía pública derivados de pérdidas en la red y una mayor sostenibilidad.
En relación a la gestión del ciclo del agua, la predicción de la demanda, la detección de fugas en la red y las alertas por fraudes, constituyen uno de los grandes avances facilitados por el proyecto. Otras de las ventajas son el cálculo del balance hídrico y la creación de segmentos de clientes en base a patrones de consumo. Asimismo, se impulsa la eficiencia de los trabajos en campo gracias a la creación automática de órdenes de trabajo.
Por último, gracias a este proyecto el equipo municipal obtiene información precisa y centralizada sobre las infraestructuras y su estado, pudiendo valorar qué elementos de la red de distribución deben ser sustituidos según el presupuesto total asignado.
- Servicios de valor añadido
Los distintos actores implicados en el ciclo integral del agua se benefician de la puesta en marcha de este proyecto gracias a las aplicaciones prácticas que trae consigo la monitorización horaria del consumo.
Los ciudadanos son unos de los principales beneficiarios, ya que se abre la posibilidad de detectar fugas internas y recibir alertas por consumo en pisos vacíos; por ejemplo, en segundas residencias. Estos podrán consultar su consumo a través de una aplicación móvil y recibir alarmas por incidencias. Además, las mejoras en la gestión posibilitan que los cortes de suministro de agua desaparezcan.
Los colectivos vulnerables consiguen una especial protección por parte de servicios sociales, siendo alertados si se detectan patrones irregulares o de interrupción del consumo en sus hogares.
Asimismo, la industria es beneficiaria también de los avances que trae este proyecto. Las empresas pueden monitorizar su consumo horario y detectar fugas internas de forma más precisa, así como calcular su huella hídrica.
- Un proyecto con nuevos horizontes
La implementación de este proyecto implica que Gandía tendrá disponible y lista para su uso una red NB-IoT de calidad, de forma que podrá integrar cualquier proyecto Smart City con esta tecnología. En este sentido, cabe destacar que cualquier sector y público que incorpore sensores compatibles con NB-IoT puede beneficiarse de esta cobertura.
