۱٫ معرفی
آب منبع محدودی است که برای وجود انسان و توسعه اقتصادی حیاتی است. با این حال، کمبود آب در بسیاری از نقاط جهان، از جمله در پادشاهی عربستان سعودی (KSA) به دلایل مختلف، از جمله افزایش جمعیت، تغییرات آب و هوا و استفاده بی رویه از منابع آب، یک مشکل حیاتی است. KSA با ۱۰۰ میلی متر بارندگی سالانه در میان خشک ترین کشورهای روی زمین قرار دارد. یک سیستم پیچیده از خطوط لوله و پمپ ها برای انتقال آب شیرین شده دریا استفاده می شود که بیشتر آب کشور را تامین می کند.
توزیع و مدیریت منابع آب در میان کاربران چالش های جهانی است. در عربستان سعودی، کارخانه‌های نمک‌زدایی در امتداد خطوط ساحلی ایجاد می‌شوند تا از تامین آب در دسترس اطمینان حاصل کنند. نظارت بر نحوه استفاده از آب دریا توسط مشتریان مختلف و اجرای تکنیک های هوشمند برای کاهش اتلاف آب برای پادشاهی ضروری است. توزیع، فشار و هدر رفتن آب از مشکلات منطقه مدینه منوره است. فلومترها در شهر ینبع، شهری در استان مدینه، برای ردیابی فشار و جریان توزیع آب دریا به مشاغل مختلف وجود دارند، اما شمارش دقیق آب تحویلی را ارائه نمی دهند. توزیع آب دریا بر اساس الگوهای مصرف و برآورد دقیق تقاضای آینده به دلیل عدم وجود یک سیستم داشبورد متمرکز در شرکت ها برای ردیابی داده های زمان واقعی در مورد مصرف آب دریا چالش برانگیز است. [
۱,
۲]. برای کاهش موثر ضایعات آب در منطقه مدینه منوره، این مطالعه یک چارچوب خودکار را برای نظارت و مدیریت توزیع و فشار تامین آب پیشنهاد می‌کند. یک سیستم هوشمند برای نظارت و مدیریت توزیع آب با استفاده از اینترنت اشیا، یادگیری ماشینی و فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در این چارچوب گنجانده شده است. سیستم پیشنهادی همچنین دارای یک سیستم داشبورد متمرکز است که اطلاعات بلادرنگ مصرف آب توسط شرکت های مختلف را ارائه می دهد که می تواند برای تعیین نیازهای منطقه ای و برنامه ریزی بهتر مصرف آب مورد استفاده قرار گیرد. این مطالعه همچنین تکنیک‌هایی را برای کاهش هدر رفت آب ناشی از نشت در شبکه لوله‌کشی توصیه می‌کند [
۳,
۴,
۵,
۶].
اهداف این مطالعه به حداقل رساندن تلفات آب به دلیل نشت، ارائه داده های مفید به سرور اصلی که در آن صورتحساب ها بر اساس مصرف آب محاسبه می شود، و ایجاد داشبوردی از سیستم نظارتی است که مصرف فعلی آب را نمایش می دهد، مصرف آینده را پیش بینی می کند و توصیه هایی را ارائه می دهد. هر شرکت در مورد چگونگی استفاده بهینه از آب. زیرساخت های موجود توزیع آب در عربستان سعودی، اتاق کنترل متمرکز برای نظارت و کنترل تامین آب به شرکت های مختلف، نظارت و کنترل فشار آب در لوله های منتهی به یک کارخانه آب دریا به مصرف کنندگان، راه حل های مشارکتی برای کنترل نشت در شبکه لوله های منتهی از یک کارخانه آب شیرین کن به مصرف کنندگان و اینکه آیا مصرف کنندگان آب آشامیدنی مناسبی دریافت می کنند از جمله سوالات تحقیقی است که این مطالعه به آن می پردازد. [
۷].
ینبع در استان (یا منطقه) المدینه در غرب عربستان سعودی است. در ساحل دریای سرخ واقع شده است. این شهر صنعتی و بندری بزرگ در دریای سرخ در غرب عربستان سعودی است. به دلیل اهمیت آن به عنوان یک قطب صنعتی، اطمینان از تامین آب کافی ضروری است که منجر به توسعه چندین پروژه مرتبط با آب در داخل و اطراف شهر می شود. این پروژه با ارزیابی مشخصات شرکت معرفیق تامین آب دریا برای شرکت های مختلف در ینبع ساخته شده است. ینبع خانه چندین کارخانه شیرین سازی آب دریا بوده است که آب دریا را به آب آشامیدنی تبدیل می کند. این نیروگاه ها برای تامین آب شیرین مناطق صنعتی و مسکونی شهر حیاتی هستند. شرکت تبدیل آب شور (SWCC) عربستان سعودی در ساخت و بهره برداری از تاسیسات نمک زدایی مشارکت داشته است. خطوط لوله آب را از این کارخانه های نمک زدایی به مصرف کنندگان، هم در ینبع و هم در مناطق دیگر منتقل می کند. با توجه به ماهیت خشک منطقه، خطوط لوله بخشی حیاتی از زیرساخت ها هستند.
Marafiq یک ارائه دهنده خدمات عمومی در عربستان سعودی، به ویژه در شهرهای صنعتی جبیل و ینبع است. Marafiq به طیف گسترده ای از بخش ها و مشتریان خدمات ارائه می دهد. همانطور که ذکر شد، معرفیق خدمات تاسیساتی از جمله آب را برای تاسیسات آرامکو عربستان تامین می کند، به ویژه با توجه به نزدیکی پالایشگاه ها و تاسیسات آرامکو به ینبع. با توجه به ماهیت صنعتی ینبع، معرافیق به شرکت های مختلف در داخل خوشه های صنعتی مانند شرکت های پتروشیمی، پالایشگاه ها و سایر صنایع مرتبط خدمات ارائه می دهد.
شکل ۱ چهار خدمات مرتبط با آب ارائه شده توسط شرکت تامین آب در ینبع را نشان می دهد. اولین فرآیند تولید و توزیع آب قابل حمل را نشان می دهد. دوم، جمع آوری و تصفیه آب بازیافتی که توسط بخش آبیاری استفاده می شود. سیستم سوم آب دریا است که آب را برای خنک کردن ماشین آلات در اختیار صنایع قرار می دهد [
۸].
۶٫ حفظ آب و تقاضای سرانه
در استان مدینه، مدیریت زباله و حفظ آب برای مدیریت پایدار منابع آب ضروری است. با توجه به آب و هوای خشک منطقه و منابع آبی محدود، کاهش هدر رفت آب و افزایش راندمان مصرف آب برای تضمین تامین آب پایدار و پایدار برای نسل‌های فعلی و آینده ضروری است.
برای صرفه جویی در مصرف آب باید تکنیک ها و فن آوری های صحیح مصرف آب ترویج شود. استفاده از شیرهای آب، سر دوش و توالت های کم جریان، و همچنین نصب سیستم های آبیاری موثر و تکنیک های محوطه سازی، چند نمونه از مواردی است که ممکن است به دنبال داشته باشد. فعالیت‌های آموزشی و ارتباطی عمومی نیز ممکن است در تلاش‌های حفاظت از آب برای افزایش دانش در مورد ارزش حفاظت از آب و ترویج تغییر رفتار استفاده شود. [
۳۱]. با این حال، مدیریت زباله مستلزم مدیریت صحیح و خلاص شدن از شر فاضلاب و سایر آلاینده های مرتبط با آب است. در استان مدینه، اغلب از تأسیسات تصفیه متمرکز برای تصفیه فاضلاب قبل از رها شدن در محیط استفاده می شود. تکنیک های مدیریت پسماند موثر می تواند به کاهش اثرات نامطلوب تخلیه فاضلاب بر محیط زیست کمک کند و تضمین کند که فاضلاب قبل از تخلیه به محیط به اندازه کافی تمیز می شود. [
۳۲].
علاوه بر این اقدامات، سیستم های هوشمند می توانند از مدیریت پسماند و حفظ آب در استان مدینه نیز پشتیبانی کنند. یکی از روش‌های شناسایی مکان‌های پر مصرف یا نشت آب، از طریق نظارت و مدیریت به‌موقع شبکه‌های توزیع آب است که اقدامات حفاظتی متمرکزتری را ممکن می‌سازد. به طور مشابه، سیستم های هوشمند ممکن است به بهینه سازی روش های تصفیه فاضلاب، کاهش مصرف انرژی و افزایش اثربخشی تصفیه خانه کمک کنند. در مجموع، یک استراتژی کامل برای مدیریت منابع آبی استان مدینه باید ابتکاراتی را برای تشویق حفظ آب و مدیریت پسماند در بر گیرد. کاهش هدر رفت آب، ارتقای پایداری و تضمین تامین آب پایدار برای نسل‌های آینده، همگی با بکارگیری فناوری‌های هوشمند و اتخاذ شیوه‌های مصرف کارآمد آب قابل دستیابی هستند. [
۳۳].
آب مصرفی برای هر نفر در یک شهر می تواند بر اساس چندین متغیر از جمله آب و هوا، تراکم جمعیت و سبک زندگی متفاوت باشد. با این حال، سازمان بهداشت جهانی (WHO) [
34] بیان می کند که حداقل ۵۰ لیتر به ازای هر نفر در روز برای تامین نیازهای اولیه انسان از جمله نوشیدن، پخت و پز و بهداشت مورد نیاز است. در عربستان سعودی، خانه‌ها معمولاً روزانه ۲۰۰ تا ۳۰۰ لیتر آب برای هر نفر مصرف می‌کنند و تقاضای سرانه برای مصرف آب بیشتر است.
جدول ۳) [
۳۵]، که کاملاً هشدار دهنده است. این شامل آب خانگی می شود که برای تمیز کردن ظروف، لباسشویی و دوش گرفتن استفاده می شود. در کشورهای دیگر مانند اروپا، کاهش زیادی در مصرف زباله وجود داشته است، زیرا خانواده‌ها معمولاً ۱۰۰ تا ۱۵۰ لیتر آب برای هر نفر در روز مصرف می‌کنند که کمتر از میانگین جهانی است. کل تقاضا برای آب در یک شهر ممکن است ناشی از مصرف مسکونی و سایر الزامات مرتبط، از جمله استفاده از آب تجاری، صنعتی و کشاورزی باشد. بسته به نوع فعالیت و درجه بهره وری آب، تقاضای سرانه برای مصرف آب در صنایع مختلف ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد. برنامه ریزی برای روش های مدیریت پایدار آب مستلزم در نظر گرفتن شرایط محلی و نوع مصرف آب است زیرا تقاضای سرانه مصرف آب در یک شهر می تواند بر اساس چندین عامل به طور قابل توجهی متفاوت باشد. [
۳۶,
۳۷].
مدیریت پایدار منابع آب در استان مدینه منوره به تقاضای سرانه آب بستگی دارد. به دلیل محیط خشک منطقه، ذخایر کمیاب آب و افزایش جمعیت، کنترل تقاضای آب و تشویق عادات مصرف موثر آب بسیار مهم است. متوسط مقدار آبی که یک فرد در یک زمان خاص استفاده می کند، سرانه تقاضای مصرف آب است. مدیران آب می‌توانند مکان‌هایی را با مصرف بیش از حد آب مشخص کنند و با ارزیابی تقاضای سرانه، استراتژی‌های صرفه‌جویی تخصصی برای کاهش هدر رفت آب ایجاد کنند. ترویج فناوری‌های کم مصرف، ایجاد فناوری‌های کم مصرف و استفاده از سیستم‌های هوشمند برای نظارت و مدیریت شبکه‌های توزیع آب از جمله راهکارهایی است که ممکن است در استان مدینه برای مدیریت سرانه تقاضای آب مورد استفاده قرار گیرد. با انجام این اقدامات، استان مدینه ممکن است ضایعات آب را کاهش دهد و تامین آب قابل اعتماد و پایدار را برای نسل حاضر و آینده تضمین کند.
این داده ها مروری بر چندین عامل مهم توزیع و مدیریت آب در منطقه مدینه منوره، مانند تقاضای آب، روش های تصفیه، نیازهای زیرساختی، دسترسی و هزینه ارائه می دهد. به یاد داشته باشید که این اعداد ممکن است بر اساس مکان، زمان و سایر شرایط تغییر کنند، بسیار مهم است.
۷٫ کارخانه های نمک زدایی در عربستان سعودی
نمک‌زدایی اغلب گران‌تر از سایر منابع آبی مانند آب‌های زیرزمینی یا سطحی است. بنابراین، در مکان‌هایی که منابع آب جایگزین ندارند، مانند عربستان سعودی، انتخاب بهینه است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که قیمت آب شیرین کن در هر متر مکعب بسته به متغیرهای مختلفی از جمله مکان کارخانه، فناوری به کار گرفته شده، منبع انرژی و هزینه نیروی کار و منابع می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.
بسته به منبع، داده ها در
جدول ۴ ممکن است متفاوت باشد زیرا قیمت نمک‌زدایی و مصرف انرژی نیز می‌تواند بر اساس فناوری استفاده‌شده، مکان تأسیسات و قیمت انرژی تغییر کند.
شکل ۳ ظرفیت تخمینی کارخانه آب شیرین کن جهانی را نشان می دهد که بر حسب میلیون متر مکعب در روز بیان می شود. عربستان با ظرفیت تقریبا ۴ میلیون متر مکعب در روز بالاترین ظرفیت را دارد و پس از آن امارات متحده عربی با ۲٫۵ میلیون متر مکعب در روز قرار دارد. ظرفیت ایالات متحده ۲٫۱ میلیون متر مکعب در روز است. ظرفیت روزانه اسپانیا و چین به ترتیب ۱٫۳ میلیون مترمکعب و یک میلیون مترمکعب است. بسیاری از کشورهایی که منابع آب شیرین کمیاب دارند برای تامین آب مورد نیاز خود به تاسیسات نمک زدایی وابسته هستند و این بخش در سطح بین المللی در حال گسترش است. اثرات زیست محیطی ظرفیت نمک زدایی افزایش یافته باید مورد بررسی قرار گیرد، زیرا نمک زدایی انرژی بر است. از سال ۲۰۲۱، عربستان سعودی تقریباً ۴ میلیون متر مکعب آب شیرین شده در روز تولید می کند.
۳/day)، و آن را به بزرگترین تولید کننده در جهان تبدیل می کند (رجوع کنید به
جدول ۵). این کشور به دلیل کمبود منابع آب شیرین و محیط خشک، سرمایه گذاری قابل توجهی در فناوری های نمک زدایی کرده است. [
۴۱].
کارخانه آب شیرین کن راس الخیر با ظرفیت ۱۰۳۶۰۰۰ متر۳/day، در سال ۲۰۱۴ به زیرساخت های نمک زدایی عربستان سعودی اضافه شد. پس از بهره برداری، کارخانه نمک زدایی ینبع-۳ با ۵۵۰۰۰۰ متر مربع۳ظرفیت / روز راه اندازی شد، قابلیت نمک زدایی کشور را بیش از پیش افزایش داد.
جدول ۶ تنها چند مکان اصلی را نشان می دهد که هر کارخانه به آن خدمت می کند، نه فهرستی جامع از همه مکان ها و مناطقی که آنها عرضه می کنند. ممکن است شبکه های توزیع گسترده تری برای هر کارخانه وجود داشته باشد که در اینجا نشان داده شده است.
شکل ۴ داده‌های مربوط به ظرفیت کل کارخانه نمک‌زدایی روزانه عربستان سعودی را نشان می‌دهد که بر حسب متر مکعب بیان می‌شود. جبیل بزرگترین تاسیسات نمک زدایی در کشور را با ظرفیت روزانه بیش از یک میلیون متر مکعب در خود جای داده است. جده، ینبع و ربیغ نیز دارای بزرگترین تاسیسات نمک زدایی هستند. با توجه به منابع محدود آب شیرین عربستان سعودی، بخش نمک زدایی برای تامین نیاز آب این کشور ضروری است. دولت به سرمایه‌گذاری در نمک‌زدایی ادامه می‌دهد تا منبع آب آشامیدنی ثابتی را برای جمعیت در حال گسترش خود فراهم کند.
همچنین مهم است که به یاد داشته باشید که نمک زدایی پرهزینه و انرژی بر است، حتی اگر به کشور منبع آب حیاتی بدهد. دولت عربستان سعودی به دلیل هزینه های بالای نمک زدایی و نگرانی های زیست محیطی در مورد ریختن آب نمک و سایر مواد زائد به دریا، به منابع آبی دیگر مانند استفاده مجدد از فاضلاب و مدیریت آب های زیرزمینی نگاه می کند تا وابستگی خود را به نمک زدایی کاهش دهد.
۸٫ بهبودهای بالقوه در ضرر و زیان و درمان
جدول ۷ داده‌های مربوط به هدر رفتن و تصفیه آب را تشریح می‌کند که در صورت اجرای سیستم هوشمند برنامه‌ریزی‌شده برای مدیریت توزیع آب در منطقه مدینه منوره، ممکن است بهبود یابد. این پیشرفت ها بر اساس مزایای احتمالی استفاده از یک سیستم هوشمند برای مدیریت توزیع آب است که ممکن است به شناسایی و کاهش هدر رفت آب، به حداکثر رساندن استفاده از آب و افزایش اثربخشی روش های تصفیه آب کمک کند. چندین متغیر ممکن است بر مزایای واقعی تأثیر بگذارد، از جمله نوع مصرف آب، محیط زیست و درجه اجرای سیستم هوشمند.
مدیریت موثر آب برای استفاده پایدار از این منبع طبیعی گرانبها ضروری است. چندین تاکتیک ممکن است برای بهینه سازی تامین آب، کاهش تقاضای آب و اتلاف آب، و افزایش اثربخشی روش های تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد. یکی از تاکتیک های قابل توجه، بررسی و نگهداری منظم شبکه توزیع آب برای یافتن و رفع نشتی است. ممکن است نشت ها و سایر بی نظمی ها در سیستم پیدا شده و به اپراتورها با استفاده از فناوری های پیشرفته مانند سنسورها و سیستم های مبتنی بر یادگیری ماشین گزارش شود. هدررفت آب ممکن است با استفاده از روش‌های مدیریت عرضه مانند جمع‌آوری آب باران و استفاده مجدد از فاضلاب و استراتژی‌های مدیریت تقاضا مانند قوانین قیمت آب و تلاش‌های آگاهی عمومی در مورد حفظ آب کاهش یابد. کاهش انتشار فاضلاب تصفیه نشده در محیط نیز ممکن است با بهبود روش های تصفیه فاضلاب با استفاده از فناوری های پیشرفته مانند فیلتراسیون غشایی و اسمز معکوس انجام شود. استفاده از آب ممکن است با استفاده از یک سیستم هوشمند برای مدیریت توزیع آب که از فناوری‌های پیشرفته مانند IoT و سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده می‌کند، بهینه شود و هدررفت آب کاهش یابد. در نهایت، کار با ذینفعانی مانند مصرف کنندگان آب، تنظیم کننده ها و شرکت های توزیع آب ممکن است در شناسایی و رسیدگی به مشکلات مدیریت آب در منطقه، حمایت از شیوه های مدیریت پایدار آب و کاهش ضایعات آب کمک کند. یک استراتژی کامل با در نظر گرفتن عناصر اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی مدیریت پایدار آب برای به حداقل رساندن هدررفت آب، بهبود تصفیه فاضلاب و بهینه سازی روش های توزیع آب ضروری است. [
۴۸].
همانطور که در
جدول ۸کیپ تاون با توجه به سیاست های دولت به دلیل محدودیت های آبی و حمایت از تکنیک ها و فناوری های کم مصرف آب متمایز است. در همین حال، بارسلونا و مادرید قوانین قیمت آب دارند و از روش ها و فناوری صرفه جویی در مصرف آب حمایت می کنند. مدینه منوره و سنگاپور هر دو در زیرساخت های آب سرمایه گذاری کرده اند و از روش های صرفه جویی در مصرف آب حمایت کرده اند. هر یک از این پنج شهر با شرکت های توزیع آب کار می کنند و از فناوری های پیشرفته مانند سیستم های مدیریت آب هوشمند استفاده می کنند. کیپ تاون و مدینه منوره با مشاغل برای کاهش مصرف آب همکاری می کنند.
بارسلونا، یک شهر ساحلی پرجمعیت در اسپانیا، به دلیل منابع محدود آب، با کمبود آب مواجه شده است. این شهر چندین تکنیک مدیریت آب پایدار را برای رفع این مشکل اجرا کرده است. مدیریت تقاضای آب یکی از این تاکتیک‌ها است که شامل وضع مقررات قیمت آب است که حفظ و ترویج محصولات و رویه‌های کم مصرف آب را ترویج می‌کند. این شهر همچنین منابع آب جایگزین ایجاد کرده است، از جمله شیرین سازی آب دریا و برداشت آب باران. بزرگترین کارخانه شیرین سازی آب دریا می تواند تا ۲۰۰۰۰۰ متر مکعب آب در روز تولید کند. این شهر همچنین تکنیک های پیشرفته تصفیه فاضلاب و فاضلاب فرآوری شده بازیافتی را برای مصارف صنعتی و غیر شرب، از جمله آبیاری و شستشوی توالت، توسعه داده است. این شهر همچنین یک سیستم مدیریت هوشمند آب را اجرا کرده است که بر توزیع آب نظارت و کنترل می‌کند، نشت‌ها و سایر دلایل هدررفت آب را پیدا می‌کند و مصرف آب را بهینه می‌کند. علیرغم افزایش جمعیت، بارسلونا با اجرای این تکنیک ها توانسته است مصرف آب را تا ۲۵ درصد در دو دهه گذشته کاهش دهد. همچنین اتکای خود به منابع آب خارجی را کاهش داده و کارایی سیستم توزیع آب خود را بهبود بخشیده است.
در نتیجه، مطالعه موردی بارسلونا نشان می‌دهد که چگونه یک استراتژی کامل برای مدیریت آب پایدار که مؤلفه‌های اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی مدیریت آب را در نظر می‌گیرد، ممکن است به رفع کمبود آب و ترویج عادات مصرف آب پایدار کمک کند.
با کمک
جدول ۹مقایسه ای در مورد نحوه مدیریت آب در بارسلونا، مادرید، مدینه منورا، کیپ تاون و سنگاپور انجام شده است. داده های اضافی در مورد مصرف آب، اثربخشی تصفیه فاضلاب، تامین آب، هزینه های تصفیه فاضلاب، مقررات دولتی و مشارکت تجاری در مدیریت آب در جدول گنجانده شده است. سیاست ها و اقدامات دولت ها و صنعت ممکن است به طور قابل توجهی به ترویج شیوه های مدیریت آب پایدار کمک کند. بنابراین، بسیار مهم است که به یاد داشته باشید که این اعداد ممکن است بر اساس مکان دقیق، زمان و شرایط دیگر تغییر کنند.
شرکت ملی آب (NWC)، وزارت محیط زیست، آب و کشاورزی (MEWA)، سازمان آب و فاضلاب مدینه (MOWASA) و شرکت مشارکت آب عربستان (SWPC) سازمان های دولتی هستند. آنها گزارش هایی ارائه می دهند که حاوی اطلاعات جامعی در مورد تکنیک های مدیریت آب مدینه است. گزارش ها و مقالات تحقیقاتی، علاوه بر این سازمان های دولتی، جزئیات جامعی را در مورد رویه های مدیریت آب مدینه ارائه می دهند. چندین نمونه شامل مقاله MEWA “مدیریت منابع آب در عربستان سعودی” است که منابع آب و روش های مدیریت این کشور از جمله موارد مورد استفاده در مدینه را خلاصه می کند. مطالعه ای در مورد “مدیریت آب در خاورمیانه و شمال آفریقا” – این مقاله بانک جهانی بررسی دقیقی از مشکلات بالقوه در مدیریت آب منطقه، به ویژه مشکلات در عربستان سعودی و مدینه ارائه می دهد. مقاله انجمن بین المللی آب “مدیریت هوشمند آب در خاورمیانه و شمال آفریقا” به طور کامل جدیدترین روش ها و فن آوری برای مدیریت هوشمند آب، از جمله روش های مورد استفاده در عربستان سعودی و مدینه را بررسی می کند.
۹٫ بررسی اجمالی انتقال از عربستان سعودی
شبکه انتقال آب عربستان سعودی، که شامل چندین لوله، مخازن و ایستگاه های پمپاژ به هم پیوسته است، توسط شرکت تبدیل آب شور (SWCC) مدیریت می شود. [
۱۶,
۴۱]. با لوله هایی که قطر آنها از ۸ تا ۸۰ اینچ متغیر است، شبکه انتقال بسیار زیاد است و حدود ۷۱۷۵ کیلومتر (۴۴۵۹ مایل) را در بر می گیرد. ۵۶ ایستگاه پمپاژ به صورت استراتژیک در سراسر شبکه برای تضمین جریان ثابت آب در فواصل طولانی و زمین های متنوع وجود دارد. این امکانات پمپاژ به حفظ فشار آب کمک می کند و تضمین می کند که آب به مقصد برسد. علاوه بر این، این سیستم دارای ۲۸۵ مخزن ذخیره سازی با ظرفیت ذخیره سازی ترکیبی ۱۲٫۶ میلیون متر مکعب (متر) است.
۳).
تحویل آب از کارخانه های آب شیرین کن به شهرها و شهرستان های سراسر کشور به زیرساخت های انتقال آب بستگی دارد. حتی در مکان‌هایی با تقاضای زیاد برای آب یا زمین‌های چالش‌برانگیز، این سیستم کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که آب به طور مؤثر و پیوسته حمل می‌شود. خطوط لوله شبکه گسترده انتقال منطقه وسیعی با قطرها و عملکردهای مختلف را در بر می گیرد. همانطور که داده شده است
جدول ۱۰شبکه انتقال در عربستان سعودی شامل چندین سیستم مهم از جمله مناطق مرکزی، شرقی، غربی و جنوبی است که برای انتقال آب به مناطق مختلف کشور در نظر گرفته شده است. بسته به تقاضای آب و فاصله انتقال، قطر خطوط لوله شبکه از ۸ تا ۸۰ اینچ است. تحویل آب آشامیدنی از آب شیرین کن ها به شهرها و روستاهای سراسر کشور هدف اولیه شبکه انتقال آب است. ریاض، جده و دمام از شهرهای بزرگ‌تری هستند که شبکه به آنها خدمات می‌دهد. در برخی مناطق از آب برای آبیاری زمین های کشاورزی و به دلایل شرب و خانگی استفاده می شود. شبکه انتقال شامل چندین مخزن ذخیره بزرگ، خطوط لوله و ایستگاه های پمپاژ است که تامین آب ثابت را برای مردم تضمین می کند. این شبکه به طور مداوم به روز می شود تا تقاضای رو به افزایش آب کشور را برآورده کند.
مناطق مرکزی، شرقی، غربی و جنوبی عربستان سعودی در این کشور حضور دارند
شکل ۵، به همراه طول لوله ها بر حسب کیلومتر. با ۲۸۰۰ کیلومتر، شبکه خط لوله در منطقه مرکزی طولانی ترین است. در مقابل، منطقه شرقی دارای یک شبکه ۱۸۰۰ کیلومتری است. شبکه خط لوله در مناطق غربی و جنوبی به ترتیب ۲۰۰۰ کیلومتر و ۱۵۷۵ کیلومتر است. این لوله ها برای انتقال آب آشامیدنی از تاسیسات آب شیرین کن به شهرها و شهرهای سراسر کشور ضروری هستند. تقاضای آب و فاصله انتقال طول خطوط لوله را در هر منطقه تعیین می کند. شبکه های خط لوله به طور مداوم بهبود یافته و گسترش می یابد تا تقاضای رو به افزایش آب کشور را برآورده کند. ممکن است بیشتر از موارد ذکر شده در زیر باشد، از جمله خطوط لوله، ایستگاه های پمپاژ و مخازن ذخیره بیشتر. مصرف آب نیز ممکن است بر اساس مکان و تقاضا تغییر کند و اندازه خط لوله ممکن است بر اساس منطقه متفاوت باشد.
۱۰٫ چارچوب های خودکار
شهر مدینه با ۱٫۳ میلیون نفر جمعیت که ۵۸۹ کیلومتر وسعت دارد
۲، ممکن است از یک سیستم خودکار برای مدیریت موثر آب بهره مند شود. سیستمی مانند این ممکن است از عادات مصرف آب پایدار حمایت کند و به مدیریت منابع محدود آب شهر کمک کند.
جدول ۱۱ هزینه تقریبی، اندازه منطقه و ذینفعان چارچوب های خودکار برای مدیریت کارآمد آب نصب شده در چند شهر را نشان می دهد. اگرچه هزینه دقیق اجرای چنین چارچوبی در شهر مدینه منوره به چندین متغیر از جمله طراحی منحصر به فرد سیستم، مکان و اجرای آن بستگی دارد، اما پیش‌بینی می‌شود که بین ۱۰ تا ۲۰ میلیون دلار باشد. یک چارچوب مدیریت آب کافی ممکن است دقت و سرعت نظارت بر مصرف آب را افزایش دهد، تلفات آب ناشی از نشت را کاهش دهد، و با بهره‌گیری از فناوری‌های هوشمند مانند سنسورها، تجزیه و تحلیل داده‌ها و سیستم‌های کنترل خودکار، بینشی در زمان واقعی از روند مصرف آب ارائه دهد. این مزایا ممکن است باعث افزایش صرفه جویی در آب، کاهش هزینه های انرژی و افزایش انعطاف پذیری منبع آب برای شهر شده و آن را برای شهروندان پایدارتر و قابل سکونت تر کند.
از آنجایی که هزینه دقیق، اندازه و ذینفعان یک چارچوب خودکار برای مدیریت کارآمد آب در شهر مدینه منوره به عوامل متعددی از جمله طراحی خاص، مکان و اجرای سیستم بستگی دارد، توجه داشته باشید که برآوردها برای شهر مدینه بر اساس اطلاعات کلی و باید به عنوان تقریبی در نظر گرفته شود.
اجزای اصلی سیستم‌های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا عبارتند از تشخیص نشت، کنترل خودکار، تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده و نظارت از راه دور، همانطور که در زیر نشان داده شده است.
شکل ۵. حسگرها و دستگاه های اینترنت اشیا برای نظارت بر مصرف آب، کیفیت و سایر ویژگی ها از راه دور استفاده می شوند. داده های دریافت شده توسط حسگرهای اینترنت اشیا از طریق تجزیه و تحلیل پیش بینی تجزیه و تحلیل شد. پیش بینی هایی در مورد روند مصرف آب و همچنین مسائل بالقوه ایجاد می کند. راه حل های مبتنی بر اینترنت اشیا ممکن است برای تنظیم خودکار تامین و توزیع آب بر اساس داده های زمان واقعی و تجزیه و تحلیل های پیش بینی کننده ایجاد شوند. با تعیین محل نشتی در لوله‌های آب و سایر زیرساخت‌ها، از حسگرهای اینترنت اشیا برای تشخیص نشت استفاده می‌شود که امکان تعمیر سریع و کاهش هدر رفت آب را فراهم می‌کند. سیستم‌های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا علاوه بر قابلیت‌ها، ابزارهایی را برای تجسم داده‌ها و نظارت بر کیفیت آب فراهم می‌کنند. دستگاه های اینترنت اشیا کیفیت آب را در زمان واقعی پیگیری می کنند تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای ایمنی را برآورده می کند و برای مصرف مناسب است. داشبوردها و سایر تجسم‌ها معمولاً در تجسم داده‌ها استفاده می‌شوند تا به مصرف‌کنندگان کمک کنند به راحتی داده‌های مصرف آب را درک و ارزیابی کنند. راه حل های مدیریت هوشمند آب مبتنی بر اینترنت اشیا به افزایش بهره وری آب کمک می کند و در عین حال اطمینان می دهد که آب سالم و با بالاترین کیفیت ممکن است. تمامی این عوامل و همچنین قابلیت عملی بودن چارچوب پیشنهادی، در تحلیل سیستم آب موجود در نظر گرفته شده است. چندین آزمایش، از جمله آزمایش‌هایی برای کیفیت آب، جریان آب، حسگرها و امکان‌سنجی، بخشی از پروژه برای کمک به دستیابی به این هدف است.
همانطور که در
شکل ۶، سیستم های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا همچنین دارای تجسم داده ها و عملکرد برای نظارت بر کیفیت آب هستند. دستگاه های اینترنت اشیا کیفیت آب را در زمان واقعی پیگیری می کنند تا اطمینان حاصل کنند که استانداردهای ایمنی را برآورده می کند و برای مصرف مناسب است. تجسم داده ها معمولاً شامل داشبورد و ابزارهای دیگری است که درک و ارزیابی اطلاعات مصرف آب را برای کاربران ساده می کند. راه‌حل‌های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا، ضایعات را کاهش می‌دهند و بهره‌وری آب را به حداکثر می‌رسانند و در عین حال اطمینان می‌دهند که آب از بالاترین کیفیت و مطابق با قوانین ایمنی است.
این اهداف ممکن است توسط سیستم‌های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا با استفاده از معادلات مختلفی که اغلب در مدیریت آب استفاده می‌شوند، محقق شوند. به عنوان مثال، بیلان آب سیستم آب مدینه را می توان با استفاده از رابطه تعادل آب (۱) تعیین کرد که عناصری از جمله بارش، تبخیر و تعرق، رواناب و تغییرات ذخیره را در نظر می گیرد. استفاده از این دانش به کاهش ضایعات و استفاده موثرتر از آب کمک می کند.
میزان جریان آب از طریق لوله های سیستم آب مدینه را می توان با استفاده از معادله جریان لوله (۲) محاسبه کرد. این سیستم می‌تواند نشت و سایر مشکلات را با استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا برای نظارت بر نرخ جریان در زمان واقعی شناسایی کند و سپس می‌تواند اقدامات اصلاحی را برای کاهش هدر رفتن آب انجام دهد.
تقاضای سیستم آب مدینه را می توان با استفاده از رابطه (۳) محاسبه کرد که تبخیر و تعرق بالقوه، سطح مزرعه آبی و ضریب محصول را در نظر می گیرد. با استفاده از این دانش می توان به توزیع موثر آب و بهینه سازی مصرف آب دست یافت.
شاخص کیفیت آب (WQI) نمونه های به دست آمده از سیستم آب مدینه را می توان با استفاده از معادله (۴) شاخص کیفیت آب محاسبه کرد. این سیستم می‌تواند فوراً هر گونه مشکل در کیفیت آب را شناسایی کرده و با نظارت بر کیفیت آب با استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا، اقدامات اصلاحی را برای تضمین مطابقت آب با مقررات ایمنی انجام دهد.
این معادلات برای سیستم های مدیریت آب هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا به منظور افزایش کارایی و کارایی آنها، کاهش هدررفت آب و تضمین کیفیت بالای آب و مطابقت با مقررات ایمنی استفاده می شود.
اعداد ذکر شده تقریبی بر اساس منابع قابل دسترسی آزاد هستند، همانطور که در نشان داده شده است
شکل ۷. بسته به طراحی، مکان و اجرای منحصر به فرد سیستم، هزینه، مقیاس و ذینفعان چارچوب های خودکار برای مدیریت موثر آب به طور قابل توجهی متفاوت است. [
۵۸,
۵۹,
۶۰].
در مکان‌های متعدد، از جمله شهر مدینه، ارقام هزینه‌های مورد انتظار، اندازه‌ها را مقایسه می‌کنند (رجوع کنید به
شکل ۸) و مزایای سیستم های خودکار برای مدیریت موثر آب. چندین متغیر مانند اندازه شهر، تعداد ذینفعان و طراحی و اجرای دقیق سیستم بر هزینه ایجاد یک چارچوب خودکار برای مدیریت موثر آب تأثیر می‌گذارند. [
۶۱,
۶۲,
۶۳]. در مقایسه با قیمت های پیش بینی شده برای سایر شهرهای موجود در لیست، هزینه شهر مدینه بین ۱۰ تا ۲۰ میلیون دلار است. اندازه شهر یکی دیگر از عناصر حیاتی است زیرا بر زیرساخت های مورد نیاز برای استقرار سیستم تأثیر می گذارد. مدینه در مقایسه با سایر شهرها بسیار کوچک است و مساحت آن حدود ۵۸۹ کیلومتر است
۲. در نهایت، در نظر گرفتن جمعیت شهر هنگام محاسبه هزینه ها و مزایای یک سیستم مدیریت خودکار آب ضروری است. مدینه با حدود ۱٫۳ میلیون نفر جمعیت، بزرگتر از برخی شهرهای دیگر در این فهرست مانند ریاض و بارسلون است، اما از شهرهای دیگر مانند لاس وگاس کوچکتر است. هنگام محاسبه هزینه ها و مزایای یک چارچوب خودکار برای مدیریت موثر آب در شهر مدینه باید چندین جنبه در نظر گرفته شود. [
۶۴,
۶۵]. مزایا و معایب یک سیستم خودکار نشان داده شده است
جدول ۱۲ برای پروژه های NWC در استان مدینه عربستان سعودی [
۶۶].
فعالیت های شرکت ملی آب (NWC) تحت برنامه تحول ملی (NTP) با هدف ارتقای زیرساخت ها و خدمات آب عربستان سعودی انجام می شود. این کسب و کار در چندین پروژه برای بهبود مدیریت آب مشغول است. هدف آنها بهبود سفره های زیرسطحی، ظرفیت مخازن استراتژیک، تلفات شبکه و خدمات مشتری و در عین حال اتصال خانه های بیشتر به سیستم های آب آشامیدنی از طریق فناوری دیجیتال است. NWC همچنین ظرفیت تأسیسات تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد، استفاده مجدد از پساب فاضلاب تصفیه شده را افزایش می دهد، با بخش تجاری همکاری می کند، و برنامه های آگاهی عمومی را برای ترویج حفظ آب ایجاد می کند. این برنامه ها به دنبال ارتقای مدیریت و تلاش های حفظ آب عربستان سعودی و تضمین دسترسی پایدار نسل های آینده به این منبع ضروری است. تأثیر چارچوب خودکار بر این ابتکارات در کوتاه مدت و بلند مدت در نشان داده شده است
جدول ۱۳.
به طور کلی، استفاده از یک چارچوب خودکار برای نظارت و مدیریت پروژه‌های NWC در استان مدینه مزایای بالقوه زیادی دارد، از جمله دقت بالاتر داده‌ها، نظارت در زمان واقعی، و تصمیم‌گیری بهتر با استفاده از تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده. اشکالات احتمالی شامل هزینه بالای نصب در ابتدا، خرابی یا نقص سیستم، و نشت اطلاعات یا حملات سایبری است. مزایای کوتاه مدت چنین ساختاری ممکن است شامل بهبود استفاده از آب و نظارت بر تلفات، کاهش هدر رفت آب و افزایش توانایی تشخیص و رفع ناکارآمدی های سیستم باشد. بودجه این پروژه در نظر گرفته شده است $۲ میلیون. پیامدهای سلامت عمومی مثبت، مشارکت بیشتر جامعه و مدیریت بهبود یافته منابع آب، همگی تأثیرات بلندمدت احتمالی هستند. به طور کلی، چنین تنظیماتی به خوبی کار می کند. با این حال، برای اطمینان از سودمندی و ایمنی مداوم سیستم، نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر و بهبود دارد.
۱۱٫ پیشنهاد شبکه مورد اعتماد و ایمن
۱۱٫۱٫ شبکه توزیع آب
نظارت بر کیفیت آب، به ویژه در کشاورزی هوشمند، انتقال امن داده ها را برای تجزیه و تحلیل ریسک موثر ضروری می کند. پروژه SWAM بر تضمین امنیت داده ها از طریق دستگاه های احراز هویت و جلوگیری از اندازه گیری های اشتباه تمرکز دارد و بر نیاز به اقدامات امنیتی قوی در تمام سطوح اینترنت اشیا تاکید دارد. [
۶۷]. حسگرهای اینترنت اشیا، نظارت و گزارش داده‌ها را در زمان واقعی در مدیریت آب شهری، جمع‌آوری و انتقال داده‌ها در مورد پارامترهایی مانند فشار آب، نرخ جریان و کیفیت آب امکان‌پذیر می‌کنند. فناوری بلاک چین با ذخیره سازی داده های حسگر به صورت غیرمتمرکز و مقاوم در برابر دستکاری، صحت و یکپارچگی داده ها را تضمین می کند. هر بلوک داده به بلوک قبلی مرتبط است و تغییر داده ها بدون شناسایی را از نظر محاسباتی غیرممکن می کند. ادغام سنسورهای اینترنت اشیا، بلاک چین و داشبورد توزیع آب امکان تصمیم گیری دقیق، نگهداری فعال و تشخیص کارآمد نشت آب را فراهم می کند و در نهایت شبکه های توزیع آب را در مناطق شهری بهینه می کند.
روش‌های تهاجمی و غیرتهاجمی به طور گسترده در ادبیات سیستم‌های تشخیص نشت لوله‌های آب هوشمند طبقه‌بندی می‌شوند. با استفاده از روش‌های تهاجمی، حسگرهای IoT برای جریان، فشار، نوری و هیدروفون در خطوط لوله آب نصب می‌شوند. از سوی دیگر، نصب حسگرهایی مانند استیک های لیست، سنسورهای لرزش، دوربین های GPR و IR در خارج از خطوط لوله آب یک رویکرد غیرتهاجمی است. این تکنیک ها از فشار آب و تئوری تشخیص ارتعاش برای یافتن شکاف های لوله استفاده می کنند.
در حالی که بیشتر تحقیقات بر روی تشخیص نشت تمرکز می‌کنند، مشکل گزارش‌دهی داده‌های حسگر ایمن توسط هیچ یک از استراتژی‌های ارائه‌شده در ادبیات بررسی نشده است. در نتیجه، تضمین واقعی بودن اطلاعات به دست آمده در مورد نشت و اینکه حسگرهای کاشته شده قابل اعتماد هستند و به طور هدفمند هشدارهای نادرست را ایجاد نمی کنند، دشوار است. برای یک حسگر غیر تهاجمی ساده است که آلارم های کاذب تولید کند و در یک شبکه توزیع آب پیچیده مورد توجه قرار نگیرد و یکپارچگی داده ها را به خطر بیندازد.
برای حل این مشکل، ما چارچوبی برای تشخیص نشت لوله آب قابل اعتماد و مطمئن ارائه کردیم که دقت و یکپارچگی داده های حسگر را تضمین می کند. همانطور که در نشان داده شده است
شکل ۹، هر دستگاه با یک شبکه قابل اعتماد دور ثبت می شود و هرگونه داده دریافتی از دستگاه نصب شده در شبکه توزیع آب واقعی با استفاده از شبکه قابل اعتماد تأیید می شود. سپس داشبورد داده ها را دریافت کرده و وضعیت جریان آب و نشت را گزارش می دهد. این روش همچنین ممکن است برای گزارش مصرف کننده از مصرف آب استفاده شود، جایی که کنتور داده های مصرف را به طور خودکار به شبکه مورد اعتماد ارسال می کند، که سپس آن را تأیید می کند و آن را به داشبورد تامین کننده آب متصل می کند.
یک سیستم تشخیص نشت آب قوی و قابل اعتماد که می تواند هشدارهای نادرست را شناسایی کند و تضمین کند که چارچوب ما یکپارچگی داده ها را فراهم می کند. معماری ما می تواند با استفاده از یک شبکه قابل اعتماد و بررسی داده ها در هر مرحله، از خطر ایجاد آلارم های غلط توسط دستگاه های سرکش و به خطر انداختن دقت سیستم جلوگیری کند.
برای اطمینان از اعتبار و یکپارچگی داده‌ها، چارچوب پیشنهادی برای مدیریت مؤثر آب و تشخیص نشت در مناطق شهری، ذخیره داده‌های هر دستگاه IoT را در یک شبکه قابل اعتماد می‌طلبد. دستگاه های تشخیص نشت ممکن است با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده ها را از طریق این شبکه به اشتراک بگذارند و ظرفیت های تشخیص خود را هماهنگ و بهبود بخشند. این چارچوب همچنین دارای روشی برای شناسایی و حذف هرگونه اطلاعاتی است که یک دستگاه مخرب ارائه می کند که می تواند صحت و قابلیت اطمینان سیستم را به خطر بیندازد. هنگامی که این اتفاق می افتد، یک گزارش یا هشدار به بخش مجوز مخابره می شود و دستگاه را در مکان تعیین شده به طور فیزیکی بررسی می کند تا وضعیت آن را تعیین کند. این استراتژی تضمین می کند که تنها داده های معتبر و قابل اعتماد برای تشخیص نشت و مدیریت آب استفاده می شود و کارایی و کارایی سیستم را افزایش می دهد. شبکه توزیع هوشمند فیزیکی آب، که متشکل از لوله های توزیع آب نصب شده با سنسورهای مشتری قابل اعتماد است، نیز به تصویر کشیده شده است.
شکل ۹. این حسگرها هرگونه هشدار نشت یا جریان داده را به شبکه بلاک چین Middleware گزارش می دهند، جایی که پردازش می شوند و در داشبورد آب هوشمند نشان داده می شوند. این تصویر نشان می‌دهد که چگونه شبکه بلاک‌چین میان‌افزار و داشبورد هوشمند آب با یکدیگر همکاری می‌کنند تا نظارت و مدیریت آنی شبکه‌های توزیع آب را فعال کنند و به کسب‌وکارهای توزیع آب این امکان را می‌دهند تا رویه‌های خود را بهبود بخشند و تلفات آب را کاهش دهند. [
۶۸].
۱۱٫۲٫ بررسی اجمالی فنی سیستم پیشنهادی
استفاده از فناوری‌های بلاک چین، به‌ویژه با Hyperledger Fabric، لایه‌ای از اعتماد و امنیت را اضافه می‌کند. در زمینه تشخیص نشت آب، دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند داده‌های مربوط به نشت‌های احتمالی را به یک شبکه غیرمتمرکز که در آن این اطلاعات تأیید شده و به‌طور ایمن ذخیره می‌شوند، ضبط و انتقال دهند. دستگاه‌های اینترنت اشیا، به‌ویژه ردیاب‌های نشت آب، می‌توانند نرم‌افزار لازم برای ارتباط با شبکه بلاک چین را داشته باشند. این دستگاه‌ها تماس‌های API را با قرارداد هوشمند مستقر در Hyperledger Fabric برقرار می‌کنند.
شکل ۱۰ نمودار توالی را نشان می دهد که فرآیند احراز هویت دستگاه و تعاملات با API Blockchain را توضیح می دهد.
قبل از اینکه یک دستگاه اینترنت اشیا بتواند هر داده ای را به بلاک چین گزارش دهد، ابتدا دستگاه تحت یک فرآیند احراز هویت قرار می گیرد. به هر دستگاه اینترنت اشیا یک هویت رمزنگاری منحصر به فرد داده می شود، معمولاً یک گواهی دیجیتال یا یک جفت کلید خصوصی/عمومی. هنگامی که دستگاه بخواهد با قرارداد هوشمند ارتباط برقرار کند، با استفاده از کلید خصوصی خود یک تراکنش امضا شده را ارسال می کند.
سپس گره‌های شبکه شرکت‌کننده در Hyperledger Fabric امضای تراکنش را با استفاده از کلید عمومی دستگاه تأیید می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که داده‌ها از یک منبع قابل اعتماد می‌آیند. دستگاه اینترنت اشیا می‌تواند داده‌های مربوط به نشت آب (مانند مکان، بزرگی و مهر زمانی) را به قرارداد هوشمند ارسال کند. این قرارداد هوشمند طوری برنامه ریزی شده است که منطق خاصی را هنگام دریافت داده ها اجرا کند. به عنوان مثال، ممکن است مقامات یا ذینفعان مربوطه را در صورت فراتر رفتن داده های نشت از آستانه های خاص مطلع کند. پس از اجرای منطق قرارداد، داده‌ها به همراه هر اقدامی که در نتیجه انجام می‌شود، به بلاک چین اضافه می‌شود. این یک رکورد غیرقابل تغییر از تمام نشت های شناسایی شده توسط دستگاه IoT را تضمین می کند.
یک مدل رسمی ریاضی به انتزاع سیستم و تایید یکپارچگی و درستی آن کمک می کند. در زیر یک مدل ریاضی ساده برای ادغام IoT-blockchain برای تشخیص نشت آب آورده شده است. در زیر یک مدل رسمی ریاضی شامل توابع API قرارداد هوشمند آمده است.
تعاریف:
-
D: مجموعه ای از تمام دستگاه های اینترنت اشیا.
-
T: مهر زمانی هنگام تولید داده ها.
-
L: داده های نشت آب.
-
S: امضای تولید شده با استفاده از کلید خصوصی دستگاه اینترنت اشیا.
-
K: کلید عمومی مربوط به دستگاه اینترنت اشیا.
-
ج: مجموعه ای از تمام مراجعی که باید به آنها اطلاع داده شود.
-
ب: وضعیت بلاک چین.
توابع Smart Contract API:
-
'authenticateDevice(d, s, k, t)': اعتبار دستگاه (d) را با استفاده از امضا (s)، کلید عمومی (k) و مهر زمانی
منبع:
۱- shahrsaz.ir , علوم شهری | متن کامل رایگان
,۲۰۲۳-۰۹-۲۲ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2413-8851/7/4/99
