China conecta su río artificial (el más grande del mundo) a Internet

Ensenada, Baja California. 14 de abril de 2018 (Informe § Hokana).- Como hazaña de ingeniería, el masivo proyecto de desviación de agua del sur al norte de China es una verdadera maravilla. Tres canales artificiales, cada uno de más de 1000 kilómetros de largo, se encuentran ya en diversas etapas de finalización y están diseñados para llevar agua desde el sur lluvioso del país al árido norte.

Por si fuera poco, el “Internet de las Cosas” (IoT) chino ha estado supervisando silenciosamente la ruta de esta obra magistral de ingeniera, conocida también como El Gran Canal Chino, el rió artificial más grande del mundo.

Más de 100,000 sensores individuales recorren el canal de 1,400 kilómetros, que conecta Danjiangkou con Beijing y Tianjin. Durante el último año, la red ha estado escaneando el canal en busca de daños estructurales, rastreando la calidad del agua y las tasas de flujo, y también vigilando a los intrusos, ya sean humanos o animales.

El sistema es coordinado por el director Yang Yang, del Instituto de Microsistemas e Información de Shanghai (SIMIT), que a su vez forma parte de la Academia de Ciencias de China. Lo que se aprenda de esta red se aplicará en otros proyectos de infraestructura masiva, incluidas las rutas este y oeste del sistema de transferencia de agua.

Retos telúricos

Las regiones atravesadas por el río artificial son propensas a los terremotos, lo que hace que la infraestructura sea vulnerable al daño. El flujo del agua debe controlarse para que nada se desperdicie. También es necesario verificar su calidad periódicamente para asegurarse de que no haya contaminantes ni toxinas en los suministros de agua potable de la ciudad. En algunos lugares, los aldeanos locales escalaron la valla para pescar o nadar en el agua. Eso creó riesgos de seguridad y sanidad.

Los desafíos se agruparon en tres amplias categorías (infraestructura, agua y seguridad) y se establecieron más de 130 tipos de sensores conectados a Internet para instalar a lo largo del canal. Los sensores de infraestructura que miden el estrés, la tensión, la vibración, el desplazamiento, la presión de la tierra y la filtración de agua, fueron incrustados en el suelo adyacente al canal y los puentes de concreto, así como en las 50 presas construidas para controlar el flujo del agua.

Las sondas que miden la calidad del agua y el caudal se unieron a las columnas de acero que sostienen los puentes. Las cámaras de vigilancia se espaciaron cada 500 metros a lo largo de toda la estructura.

Con todos estos sensores colocados, surgió la pregunta: ¿Cómo enviar los datos una vez que fueron recolectados? Aunque algunas secciones del canal tenían acceso a una conexión de Internet por fibra óptica, otras áreas no tenían acceso y pasaban a través de áreas remotas con servicio de red celular irregular o absolutamente inexistente. Como solución, se desarrolló “Smart Gateway”, puntos nodales que reciben datos continuamente de los sensores locales y luego los transmiten a un servidor en la nube utilizando la señal disponible en ese momento. Eso podría incluir fibra, Ethernet, 2G, 3G, 4G, Wi-Fi o Zigbee.

Cada Smart Gateway transmite periódicamente los datos al servidor más cercano, que puede ser cualquiera de los 47 servidores de la sucursal regional en los condados a lo largo del canal. En circunstancias normales, las transmisiones ocurren en intervalos de cinco minutos, treinta minutos o una vez al día, dependiendo de la ubicación y los recursos hídricos en el área. Si ocurre algún evento especial, como un terremoto o un derrame de productos químicos, los datos se enviarán de forma inmediata y continua a la nube. A partir de ahí, los datos se almacenan o se envían a cualquiera de los cinco servidores administrativos en las ciudades provinciales entre Danjiangkou y Beijing.

Río anti-hackers

Yang y su equipo diseñaron una plataforma e interfaz web, que permite a las personas que trabajan en las estaciones de servidor leer los datos y responder a las alertas a través de un sitio web, permitiendo así que el equipo de administración central en Beijing esté al tanto de los últimos desarrollos en sitios remotos y tome las decisiones correctas en tiempo real. Debido a que la red está aislada de la World Wide Web, los datos tienen menos riesgo de ser pirateados.

Yang explica que el mayor desafío que enfrenta el Proyecto es un gran túnel de 4 km de diámetro, que se extiende por debajo del Río Amarillo o Huang He. Eventualmente le gustaría desarrollar robots submarinos que puedan monitorear y estudiar el túnel de manera más efectiva y eficiente. “Ahora tenemos más y más sensores y más y más métodos para hacer que nuestro entorno sea más inteligente”, dice Yang.

Se estima que el canal transportará 44 mil millones de metros cúbicos de agua al año.

 

Fuentes:

IEEE Spectrum (2018, 11 de enero). 100,000 IoT Sensors Monitor a 1,400-Kilometer Canal in China.
Recuperado de: https://spectrum.ieee.org/tech-talk/telecom/internet/a-massive-iot-sensor-network-keeps-watch-over-a-1400kilometer-canal