Agua 4.0: Una visión Holónica para Sistemas Inteligentes de Distribución de Agua

Abstract

Los sistemas de suministro de agua (siglas en inglés WSS) comparten estrechas similitudes con los estándares internacionales que se utilizan ampliamente en la industria (específicamente para alimentos). Por lo tanto, los principios de la Industria 4.0 (I4.0) pueden integrar módulos de software y tipos de equipos entre los desarrolladores de WSS y los usuarios finales. En este proceso, los dispositivos WSS existentes y las aplicaciones de software pueden permanecer en uso, lo que solicita la coexistencia e integración de estos sistemas actuales. Dado que el propósito del concepto de Sistemas ciberfísicos (CPS) –como base de I4.0– en WSS debería corresponder a una forma de pensar completamente nueva en cuanto al diseño de estos sistemas. El CPS combina una representación virtual de sistemas integrados, sistemas deterministas y en tiempo real con la parte física de los sistemas en la nube. Por esta razón, Es fundamental crear métodos que guíen a los desarrolladores de WSS en la implementación de sistemas que se pueden cambiar fácilmente. La transformación CPS para WSS no se puede realizar en un paso único y significativo, sino que solicita la aplicabilidad de una secuencia de pasos más pequeños. En este caso, la formación de estrategias de migración es esencial para la adopción de WSS, con CPS jugando un papel crucial a través de la modularización, reconfiguración y descentralización que brindan una encapsulación de sus funciones como servicios. Hay algunos aspectos del diseño CPS de la digitalización e implementación de propiedades auto * (auto organización, auto adaptación, auto optimización y auto curación) que son vitales desde la I4.0. La inspiración de la naturaleza y la biología beneficia al desarrollo de sistemas adaptables, receptivos y evolutivos. Un caso particular son los sistemas holónicos que son un paradigma elemental que puede resolver problemas muy complejos. Este trabajo tiene como objetivo traducir correctamente los propósitos de CPS al dominio de WSS, considerando los atributos y restricciones holónicos. Se espera que la encapsulación de las funcionalidades de CPS como servicios pueda ocultar la complejidad de WSS a los usuarios finales como cajas negras. En este trabajo, consideramos que la gestión del CPS en WSS es una Unidad de Producción Holónica.