L'eau intelligente : tirer parti IoT pour la surveillance et la gestion de l'eau

Nous avons besoin d'eau. Aussi évident que cela puisse paraître, nous la tenons parfois pour acquise et oublions qu'ouvrir le robinet et obtenir cette ressource essentielle en abondance est un luxe dont des millions de personnes dans le monde sont privées . Que ce soit pour la consommation humaine ou animale, l'agriculture, les loisirs ou la production d'énergie, l'eau façonne nos vies et sa gestion revêt une importance croissante pour les institutions publiques comme privées.

C’est pourquoi tous les efforts déployés pour préserver l’eau sont essentiels et que des technologies comme IoT y contribuent déjà de manière significative. L’ IoT offre une solution rentable et efficace pour la surveillance de l’eau, permettant la collecte et l’analyse à distance de données en temps réel. Cet article explore les différentes applications de IoT dans la surveillance de l’eau et ses avantages.

surveillance de la qualité de l'eau

Peu de situations sont aussi désastreuses que celle où tous les organismes vivants dépendent de l'eau et où cette eau est fortement polluée par toutes sortes de produits chimiques, de plastiques, de déchets et même de matières radioactives . Cette situation engendre des problèmes de santé , la contamination des produits agricoles , la perturbation des écosystèmes et des pertes économiques.

C’est pourquoi la surveillance de la qualité de l’eau, intégrée à des stratégies plus globales, est une étape cruciale pour prévenir et atténuer ces conséquences néfastes. IoT a déjà démontré son utilité dans ce domaine en permettant la collecte, l’analyse et la visualisation des données en temps réel. Voici quelques-unes des variables analysées dans le cadre d’une solution de surveillance de la qualité de l’eau :

1. Surveillance du pH : La surveillance du pH permet de suivre l’acidité ou l’alcalinité de l’eau. Le pH influe sur la solubilité des nutriments et des métaux lourds, et peut également avoir un impact sur la vie aquatique.
2. Surveillance de l'oxygène dissous : Les niveaux d'oxygène dissous sont essentiels à la vie aquatique, et leur surveillance peut aider à détecter des problèmes tels que de faibles niveaux d'oxygène dus à la pollution, à la prolifération d'algues ou à d'autres facteurs.
3. Surveillance de la turbidité : La turbidité désigne le degré de trouble ou d’opacité de l’eau causé par particle . Des niveaux élevés de turbidité peuvent rendre l’eau impropre à la consommation ; sa surveillance est donc essentielle pour garantir la qualité de l’eau.
4. Surveillance de la température : La température influe sur de nombreux aspects de la qualité de l'eau, notamment les niveaux d'oxygène dissous et la disponibilité des nutriments.
5. Surveillance de la salinité : Les niveaux de salinité peuvent avoir un impact sur la vie aquatique, la croissance des cultures et l'efficacité des systèmes d'irrigation.

IoT a amélioré la surveillance de la qualité de l'eau en permettant la collecte, l'analyse et la visualisation des données en temps réel, ce qui offre une meilleure vision aux analystes et permet d'agir plus rapidement et avec plus de précision.

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Gestion de l'eau

L'eau atteint nos infrastructures et le problème n'est plus de la maintenir propre, mais de l'utiliser efficacement. Les fuites d'eau peuvent passer inaperçues pendant longtemps et finir par alourdir la facture de plusieurs centaines de dollars , voire causer d'importants dégâts structurels. Ainsi, environ une maison assurée sur 60 fait l'objet d'une réclamation pour dommages matériels dus à l'eau ou au gel chaque année, pour un coût moyen de 11 650USD .

Mais ce n'est pas tout : face à la sécheresse qui devient une réalité de plus en plus fréquente dans de nombreuses régions du monde (n'oublions pas la récente crise de l'eau en Afrique du Sud ), l'utilisation efficace de l'eau n'est pas seulement une question de finances personnelles, mais un enjeu social qui exige un engagement et une innovation sans faille.

C’est pourquoi des milliers de bâtiments commerciaux à travers le monde commencent à bénéficier de la mise en œuvre de solutions IoT qui les aident à identifier et à surveiller leur consommation d’eau en temps réel.

Au cœur de ces solutions se trouvent des dispositifs tels que des enregistreurs de consommation d'eau qui surveillent les compteurs et suivent le débit. Grâce à des technologies de connectivité comme le Wi-Fi ou le LoRaWAN , ces dispositifs peuvent ensuite transmettre les données collectées à des plateformes telles Ubidots , où le gestionnaire du bâtiment peut observer les tendances de consommation, configurer des alertes pour être notifié de toute anomalie et même exécuter des fonctions personnalisées pour analyser les données historiques.

Parmi les autres dispositifs composant ces solutions figurent les détecteurs de fuites d'eau qui, comme leur nom l'indique, servent soit à détecter une fuite d'eau sur une surface surveillée, soit à déceler des anomalies de débit et de pression. On distingue trois principaux types de dispositifs dans cette catégorie :

• Détecteur d'inondation : ces appareils alertent l'utilisateur lorsqu'ils entrent en contact avec de l'eau et, par conséquent, s'ils sont placés stratégiquement, peuvent constituer une bonne méthode pour détecter les fuites au plus tôt.
• Débitmètre : ces appareils sont installés dans le système de plomberie et mesurent le débit et la pression de l’eau. Les variations de ces paramètres détectées par l’appareil (ou la IoT ) permettent de détecter les fuites avec une grande précision.
• Détecteur de fuites à ultrasons : ces appareils s’installent sur le système de plomberie (aucune découpe de tuyau n’est nécessaire) et, grâce à la technologie ultrasonique, suivent la consommation d’eau pour détecter les anomalies, comme dans le cas des débitmètres.

surveillance du niveau d'eau

Sous forme de rivières, de lacs et de barrages, l'eau définit et façonne nos villes, tel un repère mouvant capable à la fois de les embellir et de les ravager. Les inondations, de plus en plus fréquentes (l'un des multiples effets du changement climatique), mettent en péril chaque année des communautés entières à travers le monde, entraînant des pertes humaines et des destructions considérables .

Compte tenu des enjeux considérables, il n'est pas surprenant que IoT soit utilisé par les institutions publiques et privées pour contribuer à atténuer les dommages causés par les inondations.

Par exemple, Peclet Technology , une entreprise australienne spécialisée dans les villes intelligentes, aide les collectivités locales à surveiller le niveau des cours d'eau . Les données, collectées et mises à disposition du public via Ubidots , servent à informer les résidents, les entreprises et les services d'urgence de l'État sur les risques d'inondation.

À plus petite échelle, il existe également des dispositifs de niveau qui surveillent les réservoirs et les abreuvoirs afin de fournir des informations en temps réel sur la consommation d'eau et la fréquence des remplissages. Ces dispositifs, particulièrement utiles en agriculture, sont conçus pour résister aux conditions extérieures et ne pas gêner les animaux lorsqu'ils s'abreuvent. Une configuration simple, associant ces dispositifs à Ubidots permet de garantir le bien-être animal grâce à des alertes opportunes et des visualisations intuitives.

surveillance de l'eau en agriculture

En s'éloignant des villes pour se tourner vers la campagne, l'eau devient essentielle à toutes les activités agricoles dont nous dépendons. Tous les problèmes abordés dans cet article prennent une autre dimension dans le domaine agricole. Si les sécheresses et les inondations sont sans conteste les plus destructrices pour ce secteur (avec un coût cumulé de 58 milliards USD , des facteurs tels que la qualité de l'eau, son utilisation efficiente et sa disponibilité générale (hors période de sécheresse) s'avèrent cruciaux pour le bon fonctionnement des exploitations au quotidien.

Par exemple, l'approvisionnement en eau du bétail ou des cultures dans des champs éloignés peut constituer un défi logistique complexe qui peut impliquer, entre autres, l'accès aux aquifères souterrains et la mise en place de systèmes de pompage pour extraire l'eau.

Dans cet exemple, IoT peut être mis en œuvre pour deux choses : surveiller les paramètres de l'eau, comme son niveau, et contrôler le système de pompage. Ainsi, il est possible d'adopter une approche plus systématique et pratique pour la distribution de l'eau de forage et la planification globale de l'exploitation, ce qui réduit le gaspillage d'eau et, au final, améliore les performances agricoles.

IoT peut également contribuer à améliorer l'utilisation de l'eau en agriculture grâce à la mise en place de systèmes de détection d'humidité. L'utilisation de capteurs d'humidité et la connectivité cellulaire ou LoRaWAN permettent de surveiller de vastes étendues de terres et d'optimiser l'irrigation.

Les données générées par ces appareils peuvent ensuite être intégrées à un dashboard Ubidots , permettant de déterminer avec précision le moment et la quantité d'eau nécessaires à l'irrigation. De plus, les capteurs d'humidité peuvent faire partie d'un système d'irrigation IoT plus vaste, capable de générer des économies considérables sur la consommation d'eau grâce à l'utilisation d'autres capteurs similaires

• Niveau
• Pression
• Couler
• Capteurs de qualité (pour mesurer la conductivité ou le pH, entre autres variables)
  

surveillance des ressources en eau

En définitive, en combinant plusieurs des stratégies mentionnées précédemment, IoT peut également contribuer à la surveillance et à la préservation des bassins versants et des grandes étendues d'eau telles que les lacs et les rivières.

La surveillance de la qualité de l'eau, la gestion de l'irrigation et le contrôle des niveaux peuvent tous permettre de mieux comprendre les effets de l'irrigation et du ruissellement agricole/urbain, et leur impact sur le niveau des eaux de surface et souterraines, afin de mieux appréhender l'écoulement dans le système hydrique, de repérer les problèmes et de mettre en œuvre des solutions.

Les avantages de stratégies à grande échelle comme celles-ci, qui couvrent les bassins versants et les grandes étendues d'eau telles que les lacs ou les rivières, peuvent être considérables en ayant un impact positif, entre autres :

• Récréation
• Agriculture
• Prévention des inondations
• Consommation d'eau
• durabilité environnementale
• Déchets d'eau
• Érosion des sols
• Production d'énergie
  

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En permettant la surveillance et l'analyse à distance et en temps réel de multiples variables clés, IoT a profondément transformé notre manière de suivre, d'analyser et de gérer les ressources en eau. Grâce à la puissance de IoT il est désormais possible de surveiller divers aspects de la qualité, du niveau et de la consommation d'eau, et de réagir efficacement à toute anomalie ou problème.

Des compteurs d'eau intelligents aux systèmes de détection de fuites, en passant par les capteurs de qualité de l'eau et les solutions de surveillance des inondations, l'Internet des IoT ) nous offre des perspectives inédites sur notre relation à l'eau et nous aide à prendre des décisions plus éclairées concernant sa gestion et sa préservation. Face aux défis croissants liés à la raréfaction et à la pollution de l'eau, IoT jouera sans aucun doute un rôle crucial pour garantir la durabilité de cette ressource essentielle.

Premiers pas avec le matériel de gestion de l'eau

Dans le domaine de la surveillance et de la gestion de l'eau, le choix du matériel adéquat est crucial. Face à la multitude d'options disponibles, il est facile de se sentir perdu. Pour accompagner les entreprises dans leur transition vers des solutions intelligentes de gestion de l'eau, nous recommandons des appareils éprouvés qui s'intègrent parfaitement à Ubidots. Ces solutions matérielles fiables constituent un excellent point de départ pour les projets de gestion de l'eau.

Dispositifs de contrôle nationaux (DCN) :

Forte de plus de 20 ans d'expérience dans la production de matériel informatique, NCD est un fabricant reconnu qui propose des appareils adaptés à presque tous les secteurs d'activité et applications. Axés sur la fiabilité et la robustesse, les appareils NCD constituent une excellente option pour de nombreux types de surveillance de l'eau abordés dans cet article.

Les capteurs sans fil longue portée de la série entreprise de NCD comprennent plusieurs appareils de détection de l'humidité du sol, de l'oxygène dissous, de la conductivité électrique et de l'eau qui offrent, entre autres caractéristiques, une portée de 3,2 km en visibilité directe, une autonomie de batterie allant jusqu'à 10 ans et des niveaux de précision élevés.

Découvrez comment envoyer facilement les données générées par les capteurs NCD à Ubidots.

Commandes Red Lion :

Red Lion est une entreprise américaine qui aide les organisations industrielles à exploiter pleinement le potentiel de leurs données en développant et en fabriquant des produits et des solutions innovants pour accéder à leurs informations, les connecter et les visualiser. Red Lion répondent au besoin de récupérer des données provenant d'appareils anciens et nouveaux, et protègent contre les failles de sécurité auxquelles est confronté le secteur de l'eau et des eaux usées.

Des panneaux de mesure qui mettent les données à portée de main aux plateformes qui vous permettent d'intégrer des données provenant de différentes sources , Red Lion vous permettent de mettre à niveau rapidement et facilement.

Découvrez comment connecter Crimson® 3.2 de Red Lionà l'aide du connecteur cloud natif d' Ubidots.

Ubidots gestion de l'eau : cas d'utilisation concrets

Franc-bord : rendre le lac Érié intelligent

À l'instar de Peclet Technology, déjà mentionnée, d'autres entreprises spécialisées dans la gestion et la surveillance de l'eau utilisent Ubidots dans leurs solutions. C'est le cas de Freeboard Technology , une société qui conçoit des réseaux de capteurs environnementaux intelligents pour les lacs, les rivières, les estuaires et les zones humides, en combinant des technologies éprouvées et émergentes pour surveiller et prévoir les conditions environnementales.

Intervenant dans des zones aussi vastes et complexes que le lac Érié, Freeboard surveille les impacts du changement climatique, du ruissellement excessif de nutriments, des algues toxiques, de l'hypoxie, des inondations extrêmes, des courants dangereux, des vents violents et de l'érosion côtière grâce à des systèmes d'alerte précoce, des analyseurs de nutriments en ligne, des réseaux de bouées connectées et des plateformes d'observation.

Ed Verhamme cofondateur de Freeboard , « Freeboard influencera et orientera la conception, la fabrication et le déploiement des réseaux de nouveaux capteurs et infrastructures nécessaires à la surveillance et à la protection des eaux de notre pays. »

Peak HydroMet : Surveillance de la salinité le long du fleuve Fraser

Peak HydroMet Solutions , une entreprise canadienne spécialisée dans la surveillance environnementale, illustre comment IoT ) et Ubidots peuvent être utilisés dans divers domaines de la surveillance de l'eau. Certains de leurs projets portent sur la surveillance à grande échelle des rivières et des bassins versants afin de comprendre l'impact des prélèvements d'eau pour l'irrigation sur le niveau d'eau, ainsi que la viabilité de l'irrigation dans certaines zones touchées par la salinité.

L'un de ces projets, axé sur le fleuve Fraser à Delta, en Colombie-Britannique, vise à recueillir et à afficher des données de capteurs afin de surveiller la qualité de l'eau d'irrigation avec l'aide des agriculteurs locaux. Il s'agit de collecter des données sur la salinité, la profondeur, la température, les marées, le débit et les conditions météorologiques à partir de diverses sources et de les mettre à la disposition des parties prenantes.

Quantify Environmental: réduire les coûts des services publics

Quantify Environmental une autre entreprise qui examine de plus près la question de l'eau, est une société de conseil en développement durable innovante à l'avant-garde de l'exploitation de la puissance du matériel de l'Internet industriel des objets (IoT IoT pour l'efficacité environnementale et industrielle.

Située en Ontario, au Canada, Quantify Environmental aide les entreprises à identifier les tendances de consommation d'eau et à développer des projets permettant de réduire leurs factures d'eau annuelles jusqu'à 20 %.

Découvrez une étude de cas complète de Quantify Environmental utilisant Ubidots.

Foire aux questions

Qu’est-ce que la surveillance de la qualité de l’eau ?

Cela fait référence à l'utilisation de la technologie pour surveiller les variables (pH, oxygène dissous, turbidité, température, salinité) qui affectent la qualité de l'eau et, par conséquent, quelle que soit la fin à laquelle cette eau est utilisée (consommation humaine/animale, agriculture, loisirs, etc.).

Qu'est-ce que la gestion de l'eau ?

Les fuites non détectées et une consommation d'eau anormale peuvent engendrer des pertes financières considérables, qu'il s'agisse de factures plus élevées ou de dommages structurels. C'est pourquoi des milliers de bâtiments commerciaux à travers le monde bénéficient de la mise en œuvre de solutions IoT qui les aident à identifier et à surveiller leur consommation d'eau en temps réel.

Qu'est-ce que la surveillance du niveau d'eau ?

L'utilisation de technologies telles que IoT pour suivre le niveau d'eau dans différents types de cours d'eau permet une utilisation plus efficace de cette ressource naturelle et même une alerte plus rapide en cas d'inondation.

Qu’est-ce que la surveillance de l’eau en agriculture ?

Dans le contexte agricole, il est possible de surveiller de multiples variables liées à l'eau afin d'obtenir une irrigation plus efficace et plus précise des cultures, ou une eau plus sûre/de meilleure qualité pour les animaux tels que les vaches ou les poissons.

Qu’est-ce que la surveillance des ressources en eau ?

La combinaison de différentes méthodes de surveillance permet de suivre l'évolution de bassins versants entiers ou de vastes étendues d'eau comme les lacs et les rivières. En contrôlant la qualité, le niveau et l'utilisation de l'eau sur de grandes zones, on peut obtenir des résultats significatifs dans de nombreux domaines tels que l'agriculture, les loisirs, la prévention des inondations, la consommation d'eau, etc.