El ecosistema de nuestro planeta consta de muchas redes complejas entrelazadas y en constante interacción. El cambio climático global está obligando a la humanidad a buscar formas de controlar la transformación del medio ambiente para reconocer los riesgos ambientales de antemano y, si es posible, minimizar sus consecuencias. Uno de ellos es el concepto de Internet de las cosas, que está ganando popularidad: los "dispositivos inteligentes" conectados a la red global, que permiten monitorear y analizar el estado del ecosistema en su conjunto, así como resolver problemas específicos de eliminar el impacto negativo de una persona en él.
Monitoreo inteligente del planeta
La población de la Tierra continúa creciendo de manera constante y la necesidad de un uso racional de los recursos naturales es cada vez más actual. Un problema global no menos importante es el cambio climático, asociado tanto con el uso de fuentes tradicionales de energía fósil como con las consecuencias de la vida humana.
Las tecnologías inalámbricas del Internet de las cosas (IoT) hoy en día ya permiten usar varios sensores para predecir el cambio climático y analizar el estado ecológico de casi cualquier región de la Tierra. Muchos de ellos ya se han adaptado a los procesos de gestión al eliminar el impacto negativo en la naturaleza en lugares de alta concentración de personas, en particular, en ciudades grandes y medianas.
La capacidad de recibir un flujo continuo de datos le permite tomar las medidas necesarias y evitar muchas amenazas asociadas con anomalías en el entorno. Entre las capacidades conocidas de los dispositivos "inteligentes" se encuentra el monitoreo de las condiciones climáticas, el riesgo sísmico, el estado de la atmósfera y el agua. Estas son, aunque importantes, pero están lejos de todas las áreas de aplicación de tecnologías de TI en el campo ambiental. Hoy en día, se desarrollan y prueban activamente nuevos productos basados en sistemas IoT destinados a resolver problemas ambientales. Su implementación masiva se ve obstaculizada por ciertos problemas técnicos, por ejemplo, varios protocolos para la operación de dispositivos, la imperfección de la infraestructura inalámbrica, pero todos están en la etapa de solución y serán eliminados en un futuro cercano.
La protección del medio ambiente implica varios tipos de soluciones, y el concepto de IoT ha respaldado la mayoría de ellas. Pero muchos problemas ambientales son tan complejos que resolverlos requiere tiempo para pensar y desarrollar una forma de neutralizarlos. Recopilar los datos necesarios es el primer paso en este camino, por lo tanto, hoy millones de dispositivos "inteligentes" conectados en una sola red monitorean el impacto ambiental de los productos minerales procesados en la energía, los desechos humanos, el estado de los bosques, ríos, mares y otros ecosistemas.
IoT hoy: en el aire, el bosque y el agua
En los últimos años, los sensores ambientales personales y las aplicaciones móviles para tomar datos de ellos han sido especialmente populares. El rango de sus capacidades es bastante amplio: desde la medición de parámetros ambientales (calidad del aire, temperatura, humedad, contenido de dióxido de carbono) hasta el nivel de radiación. Hay aquellos con los que puede verificar la cantidad de nitratos en los productos. El tamaño pequeño y la operación a través de los módulos Wi-Fi, Bluetooth y GPS le permiten monitorear el entorno utilizando la tecnología de crowdsourcing, lo que aumenta en gran medida la precisión de los datos recibidos. Al mismo tiempo, con la ayuda de sensores personales, es posible cambiar los métodos de obtención de información y su procesamiento. Puede recibir datos de sensores y sensores tanto en una PC como en un teléfono inteligente.
Como ejemplo de dispositivos "inteligentes" para el monitoreo ambiental que ya se han establecido y se han hecho populares entre los usuarios, podemos usar el sensor Air Quality Egg, diseñado para verificar la calidad del aire que rodea directamente a su usuario. La información recopilada por todos los "huevos" conectados a la red se muestra en un sitio web especial en tiempo real y le permite evaluar el nivel de contaminación del aire tanto directamente en el hogar u oficina del usuario como en la ciudad en general. Este sensor se usa tanto en América como en Europa, y penetra gradualmente en los países en desarrollo. Dispositivos similares, como Speck, Sensordrone, iGeigie y otros, también funcionaron bien.
Pero para proteger el bosque, se ha desarrollado un sensor Invisible Tracck especial, que se encuentra en árboles seleccionados al azar y está diseñado para monitorear la producción ilegal de madera. Si un árbol derribado por los cazadores furtivos se encuentra en el área de cobertura de la torre inalámbrica más cercana, la señal del sensor va al centro de monitoreo y luego entran en funcionamiento las agencias policiales. Dicho sensor está equipado con una batería y puede funcionar sin conexión durante aproximadamente un año. El uso de Invisible Tracck ha ayudado a preservar grandes áreas de la selva amazónica, que se consideran los "pulmones del planeta".
Las boyas equipadas con sensores recopilan datos sobre el estado bioquímico de la Gran Barrera de Coral a lo largo del continente australiano. Declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, esta formación de coral se ha convertido en un ecosistema para una gran cantidad de organismos vivos y afecta significativamente el medio ambiente general de la región. Las organizaciones ambientales de Australia utilizan los datos obtenidos de los sensores para analizar el grado de daño a los arrecifes de coral, el movimiento de los peces y el bioestado de varios microorganismos que los habitan.
El flagelo de las ciudades modernas es la basura. Para resolver este problema, hace varios años, se inventaron contenedores "inteligentes", llamados Bigbelly. Equipado con un sensor que funciona con una batería solar, el contenedor controla su llenado y transmite a través de la comunicación inalámbrica a los servicios relevantes de la ciudad. La información recopilada de Bigbelly les permite planificar la recolección de basura y limpiar rápidamente los contenedores.
Con IoT, muchos países están tratando de hacer que la infraestructura de sus ciudades no solo sea más confiable, sino también más amigable con el medio ambiente. El mismo alumbrado público "suministra" a la atmósfera alrededor del 6% de dióxido de carbono. Algunos países están tratando de reducir sus emisiones mejorando sus sistemas de iluminación. Por ejemplo, Dinamarca, que se esfuerza por reducir las emisiones de dióxido de carbono a cero para 2025, instala farolas "inteligentes" en las calles de Copenhague. Con la ayuda de sensores, rastrean la plenitud de una determinada sección de la calle con automóviles o personas, las condiciones climáticas y, sobre la base de estos datos, regulan el brillo de la iluminación y, en consecuencia, el nivel de emisiones de dióxido de carbono.
Socialización del Monitoreo Ambiental
En general, el desarrollo de IoT debería tener un impacto positivo en el estado ecológico del planeta. El enorme potencial, aún no totalmente utilizado, de la tecnología IoT es capaz de brindar a la humanidad nuevas soluciones a los problemas ambientales. Y hoy se han implementado muchos proyectos en el mundo, que se basan en el monitoreo del estado del medio ambiente utilizando dispositivos inteligentes que pueden prevenir desastres tecnológicos o desastres naturales.
Pero aún así, los sensores que recopilan datos de varios sitios y territorios para centros de monitoreo ambiental no pueden proporcionar información precisa a una persona específica que vive y trabaja en un lugar en particular. Para tener datos sobre el estado de su entorno en la oficina, apartamento o cuando se mueve en el suelo en tiempo real, debe tener los dispositivos móviles y las aplicaciones adecuadas. Esto hará posible no solo evitar áreas con alta contaminación, sino también analizar los factores que la conducen.
Cuantos más dispositivos IoT se conecten a la red, más rápido se formará su nueva función social. Los usuarios que usan plataformas especiales interactuarán no solo entre ellos, sino también con los "dispositivos inteligentes". Con la ayuda de diseñadores especiales, los usuarios podrán crear el software que necesitan, y los dispositivos IoT resolverán las tareas que una persona en particular necesita, en particular, relacionadas con la observación del entorno.
La tecnología en la nube permitirá el uso de los datos a una gran cantidad de usuarios. Juntos, formarán una especie de red social IoT (Social IoT, SIoT). Este tipo de monitoreo masivo del medio ambiente, basado en las capacidades de la plataforma SIoT, podrá proporcionar un análisis del estado del medio ambiente no solo en varias partes del mundo, sino también en un lugar específico, y ciertamente con mayor precisión y eficiencia que los métodos existentes en la actualidad. Esto permitirá en tiempo real recibir información verdaderamente valiosa sobre los procesos naturales que ocurren en nuestra tierra.
No hay duda de que el auge esperado en los próximos años de la introducción masiva de dispositivos IoT en todas las esferas de la vida humana tendrá un impacto significativo en la resolución de problemas ambientales a través del desarrollo de muchas iniciativas ambientales innovadoras.