کاربرد فناوری‌های نوین اینترنت اشیاء و بلاک‌چین در مدیریت مصرف آب شهری برای مقابله با ناترازی
کد مقاله : 1067-IWWA
نویسندگان
عباس جهانگیری *
کارشناس تحقیقات، شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی، اراک، ایران.
چکیده مقاله
ناترازی منابع و مصارف آب شهری در مناطق خشک ایران، به‌ویژه در استان مرکزی، یکی از چالش‌های بنیادین در مسیر توسعه پایدار و حکمرانی شهری محسوب می‌شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش هم‌زمان دو فناوری نوین اینترنت اشیاء و بلاک‌چین در مدیریت مصرف آب شهری و کاهش ناترازی انجام شده است. روش تحقیق از نوع کاربردی و با رویکرد توصیفی ـ تحلیلی و مطالعه موردی در یکی از مناطق پرتنش آبی استان مرکزی طراحی شد. ابتدا داده‌های پایه گردآوری و پردازش گردید و مدل هیدرولیکی شبکه در محیط EPANET2.2 شبیه‌سازی شد. سپس حسگرهای هوشمند در نقاط کلیدی شبکه طراحی و داده‌های تولیدی در محیط Python تحلیل شدند. در ادامه، بستر بلاک‌چین مبتنی بر Hyperledger Fabric برای ذخیره‌سازی ایمن و غیرقابل تغییر داده‌ها پیاده‌سازی شد. در نهایت چهار سناریو شامل وضعیت موجود، استفاده منفرد از اینترنت اشیاء، استفاده منفرد از بلاک‌چین و استفاده‌ی تلفیقی آن‌ها تحلیل و با روش مونت‌کارلو آزمون حساسیت شدند. نتایج نشان داد که اینترنت اشیاء موجب کاهش هدررفت از ۲۷٪ به ۱۸٪ و کاهش زمان شناسایی نشت‌ها از ۷۲ به ۱۸ ساعت شد، در حالی که بلاک‌چین بیشترین اثر را در ارتقای شفافیت (۴۰٪ به ۹۲٪) و امنیت داده‌ها داشت. سناریوی تلفیقی بهترین عملکرد را ثبت کرد؛ به‌گونه‌ای که هدررفت به ۱۲٪ کاهش یافت، زمان شناسایی نشت‌ها به کمتر از ۶ ساعت رسید و خطای پیش‌بینی تقاضا به ۴٪ محدود گردید. یافته‌ها بیانگر آن است که هم‌افزایی میان اینترنت اشیاء و بلاک‌چین می‌تواند چارچوبی نوین برای حکمرانی داده‌محور و ارتقای پایداری شبکه‌های آب شهری فراهم آورد.
کلیدواژه ها
اینترنت اشیاء ، بلاک‌چین، حکمرانی داده‌محور، فناوری‌های نوین، ناترازی آب شهری.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی