Published on 05 Mar 2020
min read
Views
Enligt FN:s rapport ”World Water Development Report 2019” kan över 5 miljarder människor drabbas av vattenkriser fram till år 2050. Den globala vattenförbrukningen har ökat stadigt med 1 % per år sedan 1980-talet. Minskande sötvattennivåer och den därav följande torkan och jorderosionen har orsakat några av de mest förödande katastroferna under det senaste decenniet. Skogsbränderna i Australien som härjade från juli 2019 till februari 2020 samt bränderna i Grekland och Kalifornien 2018 är bara några exempel på sådana katastrofer.
En stor del av den ökande vattenförbrukningen kan tillskrivas den kraftigt stigande efterfrågan på vatten till följd av snabb urbanisering och industriell tillväxt. Detta gäller särskilt för tillväxtekonomier. Det faktum att reservoarerna i Chennai, Indiens sjätte största stad, nästan har sinat är ett bevis på denna kris. Ett annat aktuellt exempel på detta var vattenkrisen ”Day Zero” i Kapstaden 2018.
Sedan slutet av 1980-talet har mänsklighetens kamp med de begränsade vattenresurserna handlat om att försöka avvärja det oundvikliga. Med tanke på den aktuella vattenkrisen utgör en föråldrad infrastruktur för vattentransport och bristen på investeringar för modernisering några av de mest akuta problemen för sektorn. Detta har lett till att många vattenföretag kämpar med att hantera utmaningar som vattenbrist, icke-intäktsgenererande vatten och klimatförändringar samtidigt som de strävar efter tillväxt.
Den ökande komplexiteten i dessa utmaningar i kombination med det akuta behovet av modernisering tvingar vattenförvaltningsföretagen att anamma digital teknik. Eftersom vattensektorns värdekedja är nära kopplad till miljöaspekter kan integreringen av digital teknik i vattenförvaltningen bidra till att harmonisera kraven från städer, industri, jordbruk och ekosystem.
Vattenbranschen må vara relativt ny på tåget mot digital omvandling, men det har inte hindrat framstegen. År 2019 uppskattades den globala marknaden för smart vattenhantering till 13,54 miljarder USD. År 2025 förväntas den uppgå till 25,61 miljarder USD, vilket motsvarar en genomsnittlig årlig tillväxttakt (CAGR) på 13,2 %.
Water-as-a-service (WaaS) är på väg att bli en smart och hållbar tjänstemodell som använder ett högintelligent nätverk av system för att minimera slöseri och resursförbrukning. Genom att skapa ett heltäckande gränssnitt för data som väder och vattenförbrukning möjliggör tjänsteleverantörerna en ny dimension av effektiv vattenanvändning.
Den prognostiserade snabba tillväxttakten tyder på den avgörande roll som innovation, särskilt trådlös kommunikation och LTE-baserade IoT-lösningar, kommer att spela för att forma framtiden för vattenhanteringssystem. Dessutom har den senaste utvecklingen inom IoT gjort det möjligt för vattenförsörjningsföretag att integrera kostnadseffektiv smart utrustning som kan förbättra driften och höja vattenkvaliteten.
Till exempel kan IoT-baserade smarta mätare förse företag och konsumenter med avancerade mätvärden för vattenanvändning och minimera vattenförlusten på medellång sikt. Med hjälp av dessa smarta tekniker kan vattenleverantörer hantera resursbrist, säkerställa en kontinuerlig tillförsel av rent vatten, utveckla en motståndskraftig infrastruktur och förbättra programmens effektivitet.
Ett annat viktigt område som kan dra nytta av integrationen av IoT-baserad smart teknik är detektering av avvikelser. Även om det är en avgörande del av vattenhanteringen är det extremt svårt att upptäcka läckor. Med IoT-anslutna sensorer och mätare kan vattenhanteringssystem upptäcka läckor och andra avvikelser, såsom fel på pumpar och ventiler. Genom att mäta data om vattenförbrukning, flöde, tryck och temperatur kan dessa sensorer lokalisera läckor och övervaka pumparnas och ventilernas skick.
Övervakning av vattenkvaliteten är kanske den enskilt viktigaste aspekten av vattenhanteringen. Och även detta kommer att revolutioneras genom införandet av IoT-aktiverade enheter. Med specialiserade smarta vattenövervakningsinstrument kan vattenhanteringssystem få en realtidsbild av olika fysikalisk-kemiska aspekter av vattnet, såsom grumlighet, pH och temperatur, för att bedöma kvaliteten.
Den höga precision och noggrannhet som dessa instrument kan uppnå jämfört med traditionella metoder är en av de största fördelarna med att använda IoT-anslutna enheter.
Den sena inträdet i den digitala världen har dock gjort att vattenföretagen hamnat efter andra energibolag när det gäller att införa IoT-anslutna smarta mätare och relevant avancerad teknik. Enligt en rapport från West Monroe Partners har endast 20 % av vattenföretagen i USA infört smart teknik. Å andra sidan har cirka 60 % av elbolagen infört dem.
Idag står företagen inför två allvarliga behov: digitaliseringen som drivs fram av Industri 4.0 och bristen på vatten som resurs. Detta gör att insamling och analys av information om vattenanvändning blir ett kraftfullt verktyg som OEM-tillverkare kan erbjuda sina kunder som en tjänst.
Att övergå från en produktorienterad modell till en produkt- och tjänsteorienterad modell kan hjälpa OEM-tillverkare att påskynda den digitala omvandlingen av vattensektorn samt skapa nya intäktskällor. Genom att till exempel utnyttja SCADA-system (Supervisory Control and Data Acquisition) och göra sin utrustning – såsom pumpar, membransystem och ventiler – smart och IoT-kompatibel kan OEM-tillverkarna bearbeta information för att optimera drift, system och processer.
Genom att utnyttja OEM-tillverkarnas tjänster har WaaS-modellen redan upplevt framsteg med fokus på utrustningen. Tjänster såsom maskiner för materialbearbetning, automatiserad maskinkonstruktion, beräkningsströmningsdynamik (CFD) och robotik som drivs av IoT och värdeanalys har spelat en avgörande roll i denna utveckling. Som ett resultat av detta får vattenleverantörerna i större utsträckning möjlighet att effektivt övervaka och styra hela vattenvärdekedjan.
Övervaknings- och styrsystem för vattenförsörjningssystem, såsom rörledningar, genererar stora mängder driftstekniska (OT) data. Användningen av IoT-plattformar kan inte bara underlätta en strukturerad insamling av dessa data utan också göra det möjligt att använda mer detaljerade källor, såsom bilddata, som sensorinformation. Dessa data kan sedan göras tillgängliga för ett öppet samarbete mellan OT- och IT-system.
Smart teknik kan också användas för att diagnostisera och åtgärda driftstörningar och risker i anläggningarna. Ultraljudssensorer kan övervaka vattennivåer för att förutse och förebygga läckor i reservoarer eller till och med översvämningar. IoT-baserade sensorer och lösningar kan upptäcka och rapportera förekomsten av kemikalier och föroreningar i vattendrag med hjälp av långdistansnätverk (LoRa), trådlös anslutning med låg fördröjning (som 5G) samt Wi-Fi/Li-Fi. Dessa funktioner gör det möjligt att använda dessa tekniker för att övervaka dricksvattenkvaliteten och rapportera den till vattenleverantörer, vilket därmed gynnar miljontals hushåll världen över.
WaaS-infrastrukturen har kommit långt bortom den punkt där användningen av IoT inom vattensektorn endast kunde innebära ”fjärrstyrning”. Istället är tekniken nu en möjliggörare av användbar data, som kan användas för att optimera vattenanvändningen. Robotteknik kan vara användbar för att upptäcka förändringar i vattentrycket i rörledningar och omedelbart identifiera potentiella läckor. Robotar används redan för att rengöra dricksvattentankar och förbättra avloppsreningen både i slutna system och i öppna områden. Vattenleverantörer överväger redan att använda drönare för att underhålla och reglera vattenreningsverk samt övervaka potentiell vattenförorening i områden nära reningsverk och andra vattenanläggningar.
Organisationer, både offentliga och privata, lägger varje år miljoner dollar på rörrenoveringar. Ett sådant exempel är Sydney Water, ett statligt ägt bolag. Genom att utveckla innovativa robotverktyg för att upptäcka utsatta områden i rörledningarna kunde de minska förnyelsekostnaderna med upp till 20 %. Bolaget har också använt IoT för att förbättra olika delar av sin verksamhet, såsom övervakning av avloppsnätet, vattenrening och vattenkvalitet samt registrering och övervakning av ventilernas lägen.
På LTTS har vi utvecklat lösningar som är anpassade för den specifika utmaningen att effektivisera värdekedjan för ”Water as a Service”. Vi har den digitala infrastrukturen som kan tillhandahålla IoT-övervakningslösningar i realtid för reglering av vatten och infrastruktur. Med hjälp av vår egenutvecklade AI-plattform – AiKno – har vi skapat algoritmer för att analysera kontextuella data och dataaggregering i molnet, vilket gör det möjligt att upptäcka de minsta avvikelserna och variationerna i vattenanvändningen samt hantera tusentals enheter för att samla in data på ett och samma ställe. Detta kan ge API-användare kontextuella, användbara data som möjliggör ett optimalt utnyttjande av vattnet.
När det gäller vatten är varje droppe viktig. Att spara på resurser, balansera energiförbrukningen, minimera vattenförluster, förebygga översvämningar samt genomföra förebyggande service och underhåll – utmaningarna är många. Digitala lösningar är nyckeln till att hantera dessa krav och upprätthålla en stabil WaaS-värdekedja. Både tjänsteleverantörer och OEM-tillverkare har mycket att vinna på moderna ingenjörstjänster. Ur ett affärsperspektiv möjliggör smarta teknologier inte bara åtgärder i realtid. Ur ett miljö- och samhällsperspektiv kan de vara svaret på en fråga som länge ställts.
Kan vi hålla livselixiret vid liv?
