Bảo đảm chất lượng nguồn nước từ chuyển đổi số - Ảnh minh hoạ.
Ta có thể biết được gì về chất lượng nguồn nước khi nhìn vào các số liệu bán lẻ? Rất nhiều điều, nhất là khi có sự gia tăng đột biến doanh số thuốc trị tiêu chảy tại một địa phương. Trong thời đại chuyển đổi số với sức mạnh của điện toán đám mây trở nên vô hạn, người ta có thể tham khảo và phân tích các nguồn dữ liệu tưởng như là ngẫu nhiên, rồi đưa ra những kết quả dự báo có thể ảnh hưởng lớn đến các dịch vụ công và các cơ quan y tế.
Nhưng để viễn cảnh đó trở thành hiện thực, cần có sự hợp tác giữa các nhà chức trách, các dịch vụ công cộng và tư nhân, các công ty công nghệ, bệnh viện và các nhà bán lẻ. Điều này giúp khai phá các kho dữ liệu khổng lồ để mang lại những lợi ích chung cho cộng đồng.
Theo dõi chất lượng nước sạch qua lượng bán thuốc tiêu chảy
Theo kế hoạch triển khai Hệ thống Giám sát và Phản hồi về nước sạch, Sở Bảo vệ Môi trường New York đang theo dõi doanh số các loại thuốc tiêu chảy Pepto Bismol và Imodium không qua bác sĩ kê đơn.
Việc này có vẻ mang tính phô trương và hình thức. Nhưng cần biết rằng năm 1993 một đợt bùng phát dịch tiêu chảy tại thành phố Milwaukee đã dẫn tới hơn 400.000 ca bệnh, 4.000 ca nhập viện và 104 ca tử vong. Đợt dịch này do loại ký sinh trùng cryptosporidium trong nguồn nước gây ra, nhưng phải đến khi các chuyên gia dịch tễ bắt đầu điều tra báo cáo từ những hiệu thuốc địa phương thì các quan chức y tế cộng đồng mới thực sự nhìn ra nguồn gốc của vấn đề. Thuốc chống tiêu chảy ở các hiệu thuốc này đã được bán hết rất nhanh.
Doanh số các loại thuốc hiện là một trong số hàng nghìn nguồn dữ liệu để đánh giá chất lượng nước. Ngoài ra còn có các cảm biến đo chỉ số trong nước, hệ thống định vị cuộc gọi tới đường dây nóng NYC 311 tiếp nhận thông tin phản ánh của người dân, và những thói quen sử dụng nước của người dân. Kết hợp lại, chúng có thể tạo nên một mạng lưới thông tin góp phần đảm bảo chất lượng nước an toàn.
Can thiệp sớm nhờ cảm biến IoT
Bên cạnh cho phép nhanh chóng trích xuất những thông tin hữu ích từ một “biển” dữ liệu về lượng tiêu thụ thuốc và thông tin từ các cuộc gọi phản ánh của người dân, cuộc cách mạng dữ liệu lớn, vốn là một phần của chuyển đổi số, cũng giúp các cơ quan quản lý nước sớm phát hiện vấn đề.
Cảm biến được kết nối internet và ảnh viễn thám siêu phổ (hyperspectral remote sensing) là hai trong số những công cụ quan trọng đang được sử dụng để hỗ trợ các cơ quan quản lý nước liên tục giám sát chất lượng hồ chứa nhờ đo lường tại nguồn và hình ảnh kỹ thuật số từ trên cao. Công nghệ này đang được nhanh chóng áp dụng trên khắp miền đông nam Hoa Kỳ - nơi tảo phát triển mạnh mẽ do khí hậu ấm áp và khiến nguồn nước khó xử lý hơn.
Bằng cách liên tục theo dõi mật độ tảo, các cơ quan quản lý nguồn nước có thể đưa ra những biện pháp can thiệp ít tác động, chẳng hạn như lắp các hệ thống tạo bọt khí để khuấy trộn nước trong hồ chứa nhằm phá vỡ sự phát triển của tảo và cắt giảm chi phí xử lý nước. Việc đo lường chỉ số nước ở nhiều độ sâu khác nhau cho phép cơ quan chức năng tinh chỉnh các biện pháp can thiệp và chỉ sử dụng khi cần thiết.
Bản sao kỹ thuật số (Digital Twins) và các kịch bản giả định
Có lẽ điều thú vị nhất hiện nay trong số tất cả các công nghệ xử lý nước dựa trên phân tích dữ liệu đám mây và IoT là sự phát triển của Bản sao kỹ thuật số. Đây là phiên bản mô phỏng trên máy tính của các thiết bị vật lý trong một cơ sở xử lý nước. Các phiên bản kỹ thuật số này liên tục tiếp nhận dữ liệu từ các thiết bị đo lường khác để tính toán phương pháp để tối ưu hóa việc xử lý nước và ngăn chặn các trục trặc hoặc hỏng hóc trong hệ thống trước khi chúng thực sự xảy ra.
Ở Singapore, một hệ thống như vậy đang hoạt động đầy ấn tượng. Tại đây, các cơ quan quản lý nước đã xây dựng hệ thống bản sao kỹ thuật số của toàn bộ nhà máy xử lý để đánh giá tác động của những tình huống khác nhau, theo dõi các dấu hiệu bất thường và cảnh báo nhân viên vận hành về các khu vực cần được kiểm tra.
Công nghệ xử lý nước dựa trên phân tích dữ liệu đám mây và IoT là sự phát triển của Bản sao kỹ thuật số - Ảnh minh hoạ.
Hợp tác là sức mạnh
Sự bùng nổ của ngành phân tích dữ liệu đã tạo cơ hội to lớn cho các cơ quan quản lý nguồn nước nói riêng và các cơ quan chính phủ nói chung trở nên chủ động hơn trong việc quản lý chất lượng tài nguyên nước và ngăn chặn khủng hoảng. Tuy nhiên, giống như mọi ngành kinh tế khác đang trải qua quá trình chuyển đổi số trên quy mô lớn, thách thức đặt ra là phải có sự cộng tác giữa các bên liên quan.
Để hiện thực hóa những sáng kiến kiểu như một cơ sở cung cấp nước có thể thu thập dữ liệu về doanh số các loại thuốc tiêu chảy, các hình ảnh quang phổ từ không gian và thông tin phân tích dự báo từ một mô hình bản sao kỹ thuật số, cần phải có sự phối hợp giữa nhiều ngành nghề khác nhau trong cả lĩnh vực kỹ thuật và quản lý công. Một tín hiệu đáng mừng là đã có những người tiên phong bắt tay vào giải quyết các rào cản về chính sách và cơ chế phối hợp để hiện thực hóa quá trình chuyển đổi số này.
