Inteligencia artificial y digitalización en el sector del agua: el modelo de Terranova
Inteligencia artificial y digitalización en el sector del agua: el modelo de Terranova
El Spain Smart Water Summit contó con la ponencia de Lucio Machetti, R&D Manager en Terranova, en la que presentó cómo la inteligencia artificial y la digitalización están revolucionando la eficiencia en la gestión del agua. Durante su intervención, explicó cómo la integración de smart metering, algoritmos de IA y plataformas digitales está optimizando el consumo energético y mejorando la gestión operativa en el sector del agua.
El papel de la digitalización en la eficiencia hídrica
Machetti inició su intervención abordando el impacto de la transformación digital en los servicios públicos y cómo el smart metering se ha convertido en un pilar fundamental para la optimización de recursos. Explicó que la digitalización es un proceso continuo, donde las infraestructuras deben ser flexibles y estar preparadas para adaptarse a nuevas tecnologías.
Entre los aspectos clave de esta transformación destacó que:
- Compartir datos, infraestructuras y analíticas mejora la efectividad de las redes inteligentes.
- La medición inteligente en cada punto de la red con datos diarios impulsa la digitalización de las utilities.
- Las plataformas deben ser independientes del proveedor de medidores y de la tecnología de comunicación, asegurando compatibilidad con diferentes dispositivos.
Arquitectura del sistema de smart metering TAMM
Machetti explicó la arquitectura de TAMM, la plataforma de smart metering de Terranova, utilizada en proyectos en Italia, España, Estados Unidos y otros países. Destacó cuatro módulos principales:
- Meter Data Management System (MDM): Se encarga de procesar los datos de los medidores, generar alertas y permitir la integración con sistemas externos como CRM y ERP.
- Head End System (HES): Gestiona la comunicación con los medidores en campo mediante GPRS, NB-IoT y LoRaWAN.
- Network Manager: Coordina concentradores y medidores de radiofrecuencia para mejorar la eficiencia en la transmisión de datos.
- Aplicación móvil para operadores en campo, facilitando la configuración y mantenimiento de los medidores.
Subrayó que la plataforma de Terranova es independiente de la tecnología de comunicación y del fabricante de los medidores, asegurando compatibilidad con más de 150 modelos y 3.500 versiones de firmware diferentes.
Aplicaciones de inteligencia artificial en la gestión del agua
Uno de los temas centrales de la ponencia fue el uso de inteligencia artificial aplicada a la gestión del agua. Machetti presentó diferentes casos de uso donde la IA está permitiendo mejorar la eficiencia en la operación de redes de distribución.
1. Mantenimiento predictivo de medidores
Uno de los mayores desafíos en la gestión del agua es la durabilidad de las baterías de los medidores inteligentes. Explicó que existen dos enfoques para la gestión de estos dispositivos:
- Método reactivo: Se reemplaza la batería cuando el medidor deja de transmitir datos, lo que genera tiempos de inactividad y urgencias en la intervención.
- Método proactivo basado en IA: Se utiliza un modelo de machine learning entrenado con datos históricos de consumo energético, que permite predecir con precisión el momento en que la batería dejará de funcionar.
Gracias a este sistema, es posible planificar el reemplazo de baterías con anticipación, combinándolo con otras tareas de mantenimiento para optimizar la logística y los costes operativos.
2. Validación, estimación y corrección de datos (VEE)
Otro desafío en la gestión del agua es la detección y corrección de datos faltantes o erróneos en los medidores inteligentes. Machetti explicó que existen dos enfoques para solucionar este problema:
- Método tradicional (algoritmos determinísticos): Se generan estimaciones simples basadas en promedios y distribuciones uniformes.
- Método basado en IA: Se emplean algoritmos de clustering y forecasting, que permiten obtener estimaciones mucho más precisas al identificar patrones de consumo y detectar cambios en el comportamiento del usuario.
Este sistema permite llenar los vacíos en los datos de consumo, asegurando mayor precisión en la facturación y en la toma de decisiones operativas.
3. Detección de fugas y anomalías en la red
Machetti subrayó la importancia de detectar fugas y anomalías en la red de distribución. Explicó que los algoritmos de IA pueden comparar los valores reales enviados por los medidores con los valores esperados según el modelo predictivo.
Si se detectan discrepancias significativas, se generan alertas que pueden indicar fraudes, fugas o errores en la medición. Esta tecnología es tan relevante que Terranova ha iniciado un proyecto de investigación junto con la Universidad de Florencia, financiado por el Ministerio Italiano de Universidad e Investigación, para aplicar modelos de IA generativa en la detección de anomalías en redes de agua.
Casos de uso avanzados: visión por computadora y búsqueda generativa
Machetti también presentó dos aplicaciones innovadoras que Terranova está desarrollando con IA:
- Reconocimiento de imágenes de medidores: Utiliza técnicas de machine learning, deep learning y OCR para extraer información de imágenes de medidores capturadas en campo. Esto permite automatizar la lectura de datos, eliminando errores humanos en la transcripción.
- Búsqueda generativa con IA: Un asistente basado en modelos de lenguaje natural llamado WISE, desarrollado por @HPA, una empresa del grupo Terranova, que permite buscar información en bases documentales utilizando lenguaje natural, sin necesidad de introducir palabras clave.
Explicó que este sistema permite consultar documentos en distintos idiomas y obtener respuestas precisas en segundos, mejorando la eficiencia en la gestión de información técnica y operativa.
Conclusión: el impacto de la digitalización en la eficiencia operativa
Para cerrar su presentación, Machetti enfatizó que la integración de smart metering, inteligencia artificial y plataformas digitales es fundamental para mejorar la eficiencia en la gestión del agua.
"Gracias a la inteligencia artificial y la digitalización, podemos optimizar el mantenimiento de los medidores, mejorar la precisión de los datos y detectar fugas en la red antes de que se conviertan en problemas críticos", concluyó.
Su intervención dejó claro que la digitalización es clave para mejorar la eficiencia energética, reducir costes operativos y garantizar una gestión hídrica más sostenible y resiliente.
Sobre Spain Smart Water Summit
Spain Smart Water Summit 2024, celebrado en el Meliá Avenida América de Madrid, se posicionó como el principal foro de innovación hídrica, reuniendo a 438 delegados y 119 ponentes en 40 sesiones técnicas. Durante el evento, se abordaron retos globales en la gestión del agua, explorando soluciones innovadoras y promoviendo la sostenibilidad.
El programa incluyó presentaciones técnicas, experiencias interactivas digitales y herramientas de networking en tiempo real, facilitadas por una aplicación exclusiva que registró más de 18,500 accesos a sesiones. Este enfoque permitió a expertos y líderes del sector compartir conocimientos y debatir sobre el futuro de la gestión hídrica global.