@Sigfox: De qué manera las soluciones IoT pueden mejorar los procesos de gestión de residuos

Fuente: IoT for all

“Cada vez que los desechos se tiran a un basurero, terminan en algún lugar y tienen que ser tratados de alguna manera. El proceso de eliminación de residuos en muchas ciudades se ha transformado en una actividad de gestión de operaciones altamente efectiva. Una plataforma de IoT y ML habilitada para la gestión de residuos agrega una dimensión de mapeo y seguimiento ágil en tiempo real que puede mejorar los resultados de la gestión de residuos.

La eliminación de residuos es un gran desafío para las grandes ciudades. Hoy, Singapur, Dubai, Hong Kong, Ámsterdam, Estocolmo, Tokio, Melbourne, Seattle, Chicago y Seúl han brindado un impulso masivo para incorporar la tecnología en todos los aspectos de sus ciudades. El proceso de eliminación de residuos en muchas de estas ciudades se ha transformado en una actividad de gestión de operaciones altamente efectiva.

Cuando los desechos se tiran, terminan en algún lugar y deben ser tratados como peligrosos para el medio ambiente. El proceso de eliminación de residuos en muchas ciudades se ha transformado en una actividad de gestión de operaciones inteligentes.

Gestión de residuos cívicos

En la actualidad, la gestión de desechos cívicos de cualquier ciudad inteligente es un juego de dispositivos en el campo, o de sensores conectados en red para generar millones de puntos de datos; la recopilación de datos se ingiere en una plataforma en la nube y se alimenta a través de marcos analíticos complejos para analizar y luego derivar inferencias sensibles y procesables para servir mejor a los ciudadanos de esa ciudad. Todo el proceso está automatizado con casi cero interferencias humanas.

Categorización de residuos

Todos sabemos que los residuos pueden ser colocados entre algunas pocas categorías: residuos de papel, residuos plásticos, residuos de productos alimenticios, residuos solubles en agua, residuos insolubles en agua, residuos animales, residuos sanitarios, residuos domésticos, residuos industriales, etc. Algunos de ellos son biodegradables y otros no. Algunos incluso podrían ser residuos radiactivos, que son altamente tóxicos y potencialmente peligrosos.

Una solución inteligente

Desarrollamos una aplicación que habilita una alerta cuando un ciudadano consciente en la carretera toma una foto de los desechos que se encuentran allí, o de un contenedor de basura sobrecargado que se inclina sobre la carretera y lo envía al centro de comando utilizando una aplicación móvil. La imagen recibida por el centro de comando puede luego analizarse usando un punto de imagen y un analizador de marco vectorial para determinar tanto las cantidades aproximadas como las posibles categorías de los diferentes materiales de desecho capturados en la imagen. El flujo del proceso no requiere intervención humana y utiliza un algoritmo inteligente para coincidir con datos pasados y existentes. Se ha logrado una precisión de casi el 90 por ciento a lo largo del tiempo, específica para esta actividad.

Análisis de datos impulsado por IoT y aprendizaje automático

Los sensores conectados a los contenedores de residuos en el camino rastrean la recolección de residuos dentro del contenedor y alertan a los camiones de recolección de residuos automáticamente mediante un sistema integrado y en red de IoT, pero los residuos que se tiran directamente a la carretera escapan a los ojos visuales digitales de las cámaras de sensores. Necesita una alerta y un ciudadano consciente o interferencia humana para cubrir esa parte de los desechos arrojados en la carretera por un ciudadano errante. La advertencia aquí es que la alerta y el ciudadano consciente deben tener conocimientos básicos de fotografía y deben sentirse cómodos con las aplicaciones en los teléfonos inteligentes.

Los datos tanto de los sensores como de las imágenes enviadas por una alerta y un ciudadano consciente son un complejo sistema de análisis de múltiples puntos y múltiples capas. Usamos datos de desechos pasados para entrenar el sistema en una plataforma de aprendizaje automático (ML) para identificar y clasificar los desechos y también para calcular aproximadamente el peso de los desechos. La plataforma ML utiliza imágenes pasadas de desechos tomados de más de 60 ubicaciones de contenedores en la ciudad, a varias horas del día. La plataforma ML también está capacitada en artículos regulares que generalmente se encuentran en y alrededor de los contenedores de basura para que pueda identificarlos fácilmente.

Gestión de la capacidad de la última milla para la eliminación de residuos

Cada vez que los desechos se tiran a un basurero, terminan en algún lugar y deben ser tratados de alguna manera para no ser peligrosos para el medio ambiente o para los ciudadanos de la ciudad. Por lo tanto, es de suma importancia garantizar que los residuos se traten de manera adecuada. Para tratar los residuos de manera adecuada, es absolutamente necesario determinar primero qué tipo de residuos son.

Gestión de la capacidad para la eliminación

Las estrategias típicas adoptadas para eliminar los desechos incluyen el reciclaje, la reducción del volumen o la conversión a energía y el vertido en vertederos o su puesta en incineradores antes de tirar los desechos no incinerables en los vertederos.

Usando nuestra aplicación y el análisis de back-end ML, los centros de incineración y los rellenos sanitarios pueden realizar la gestión de la capacidad cada hora con un panel de control para rastrear cada actividad y para mapear la producción diaria y el uso del relleno sanitario. Eso les permite realizar un dimensionamiento preciso mediante el uso inteligente de los procesos de combustión, la cantidad de gases de combustión que se utilizarán y el conocimiento de la electricidad necesaria.

La cantidad de subproductos recolectados de los gases de combustión, las cenizas generadas y los bultos sólidos de los componentes inorgánicos que no se queman también se asignan. Se pueden activar acciones adecuadas en colaboración con las demás autoridades gubernamentales de la ciudad, mucho antes de que los residuos lleguen a los centros de incineración.

La pirólisis, que es esencialmente la descomposición térmica de los residuos sólidos mediante la aplicación de calor sin la adición de aire u oxígeno adicional, produce hidrógeno, metano, monóxido de carbono, aceite de alquitrán y otros materiales inertes como subproductos. También se realiza un seguimiento del peso de estos subproductos para garantizar que no presenten riesgos importantes para la salud y el medio ambiente. Los subproductos de los centros de incineración incluyen concreto de baja calidad, que luego se vende para ladrillos y otros bloques de construcción y fabricación, que se adhieren a las especificaciones establecidas por las autoridades gubernamentales.

La gestión de la capacidad y el proceso de eliminación final se pueden mapear mucho antes de tiempo, comenzando desde el punto de la etapa de imagen de desecho en el centro de comando.

Valor añadido a la gestión de procesos heredados

Históricamente, el término gestión de capacidad solía significar “gestión de varios inventarios en una fábrica de fabricación” o “dimensionamiento correcto de la prestación de servicios internos para cumplir con las metas y objetivos comerciales actuales y futuros”. Es un tipo de gestión de procesos. En el uso práctico, un sistema heredado incorpora factores externos como la disponibilidad de productos, el dinamismo del mercado, los pronósticos de demanda y la asignación de recursos internos.

Sin embargo, una plataforma ML basada en IoT para la gestión de residuos agrega una dimensión de mapeo y seguimiento ágil en tiempo real a través del uso inteligente de tecnología, redes, administración de dispositivos o sensores y automatización de máquinas. La integración de todas estas necesidades requiere muy poca interferencia humana, ya que la mayoría de las actividades se automatizan y monitorean las 24 horas del día mediante una máquina inteligente con la capacidad de analizar datos pictóricos y hacer un poco de procesamiento de números, cuando sea necesario.”