கருவிகளின் இணையம் – பொதுப் பயனுடைமை உலகம் – பகுதி 14

பொதுப் பயனுடைமை (utilities) என்பது, நாம் ஒரு அடிப்படைத் தேவையாக நினைக்கும் விஷயங்கள். ஒவ்வொரு நகரமும், கிராமமும், இந்தச் சேவைகளை குடிமக்களுக்கு வழங்குவது அதன் கடமையாகிறது. நாம் பொதுப் பயனுடைமை என்று அதிகமாகப் பயன்படுத்தும் சேவைகள்:

  1. மின்சாரம்
  2. குடிநீர்
  3. சாக்கடை மற்றும் கழிவு
  4. சுற்றுப்புற சூழல் மேலாண்மை – காற்றுத் தூய்மை
  5. குளிர் நாடுகளில், எரிவாயு

இதில் மின்சாரம் தவிர, மற்ற விஷயங்கள் இயற்கையால் கொடுக்கப்பட்ட செல்வங்களை, நாம் எப்படிப் பயன்படுத்துகிறோம் என்பதைப் பொறுத்த விஷயம். மின்சார உற்பத்தி மற்றும் வினையோகம் என்பது முழுக்க ஒரு மனித முயற்சி. குடிதண்ணீர் மாசுபட்டாலோ, மின்சாரம் தடைபட்டாலோ, காற்றில் மாசு அதிகமானோலோ, உள்ளூர் அரசாங்க அமைப்புகள் பதில் சொல்ல வேண்டும். ஆனால், இவை ஒழுங்காக வேலை செய்யும் பொழுது, நாம் இவற்றைப் பெரிதாகப் பொருட்படுத்துவதில்லை.
கட்டமைப்புத் துறையைப் போல, கருவிகள் பொதுப் பயனுடைமைத் துறையிலும், மறைமுகவாகவே உதவ வல்லது. பொதுப் பயனுடைமைத் துறையில் உள்ள சில முக்கியப் பிரச்னைகள்:

  1. நாளுக்கு நாள் அதிகரிக்கும் பராமரிப்புச் செலவு
  2. பிரச்னை வருமுன் அதிக அறிவிப்பின்மை – உதாரணத்திற்கு, குடிதண்ணீர் மாசடைவது உடனே நடக்கும் விஷயமல்ல. அதே போல காற்று மாசுபடுவதும் ஒரே நாளில் நிகழும் நிகழ்வல்ல
  3. காற்றின் தூய்மை அளவுகள், ஒரு நகரத்தில் புது வகை சட்டங்களை உருவாக்கி பொதுமக்களுக்கு பயன்பெறச் செய்ய முடியும். ஆனால், பல சிறு நகரங்களில் (ஏன், இந்தியாவின் பெரு நகரங்களிலும் இதே கதிதான்) காற்றின் தூய்மையை அளப்பதே இல்லை

இந்தப் பகுதியில் மின்சாரம், குடிநீர் மற்றும் காற்று மாசுக் கட்டுப்பாடு என்ற மூன்று உப துறைகளையே விரிவாக அலசுவோம்.
மின்சார உற்பத்தி மற்றும் பகிர்மானம்
மின்சார உற்பத்தி பெரும்பாலும் ஆள் நடமாட்டமில்லா தொலைவு பகுதியில் (remote areas) நடக்கிறது. பல நூறு மையில்கள், கம்பிகள் வழியாகப், பகிர்மான நிலையங்களுக்கு (electrical distribution centers) மின்சாரம் வந்தடைகிறது. இதைத் தவிர, உப பகிர்மான நிலையங்கள் (electrical sub stations) , மின்மாற்றிகள் (transformers) வழியாக, வீட்டை, தொழிற்சாலையை வந்தடைந்து, நுகர்வோர் பயனடைகின்றனர். இந்தப் பயணத்தில், சில முக்கிய விஷயங்களை நாம் கவனிக்க வேண்டும்:

  1. மின்சாரக் கம்பிகள், மற்றும் உப பகிர்மான நிலையங்கள் பெரும்பாலும் மிகவும் கடுமையான பகுதிகள், மலைகள், காடுகளைத் தாண்டி வருகின்றன. இங்குள்ள சுற்றுச் சூழல், நகரங்கள் போல சீராக இருப்பதில்லை
  2. இத்தகைய கடுமையான பகுதிகளில் தொலைத் தொடர்பு வசதிகள் இருப்பதில்லை. மழை, குளிர் என்று இயற்கையின் சீற்றத்திற்கு எளிதில் இரையாகும் வாய்ப்பும் உள்ளது
  3. மின் உப பகிர்மான நிலையங்கள் ஏராளமான உதிரி பாகங்களைக் கொண்ட ஒரு அமைப்பு. சுற்றியுள்ள மின்மாற்றிகள், கம்பிகள், விசைகள், மின் சுற்று உடைப்பான்கள் (electrical circuit breakers) இவற்றைப் பராமரிக்கும் வேலையும், பகிர்மான நிலயங்களில் நடைபெறும்

ஒரு வெகுதூர மின் உப பகிர்மான நிலையத்தில் உள்ள மின்மாற்றி சூடேற்றத்தால், பழுதடைந்தால், மின்சார பகிர்மானம் அடிபட்டுப் போகிறது. அதே போல, ஒரு புயலடித்தால், எங்கு கம்பிகள் துண்டிக்கப்பட்டுள்ளன,
IOT part14-pic1
எங்கு சரியாக வேலை செய்கிறது என்பதை அறியவே சில நாட்கள் ஆகிறது. குளிர் நாடுகளில், குளிர் காலத்தில், பனிப் புயலால் (snow storms) அடிபட்ட மின்சார அமைப்புகளைச் சென்றடையவே சில நாட்களாகி விடும். இந்த மாதிரி விஷயங்களில் கருவிகள் பெரும் உதவியாக இருக்கின்றன.

  1. கருவிகள், தொலை தூர மின் பகிர்மான அமைப்புகளில், வெப்பம், தொடர்ச்சி (continuity) போன்ற விஷயங்களை அளந்து, அவ்வப்பொழுது மைய அமைப்புக்கு செய்தி அனுப்பிய வண்ணம் இருந்தால், எந்த மின்மாற்றி, அல்லது மின் சுற்று உடைப்பான்கள் வேலை செய்து கொண்டிருக்கின்றன என்று உடனே தெரிந்து விடும்
  2. இன்றைய கருவி இணைய தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியினால், ஒரு உணர்வி வேலை செய்ய அனைத்து இணைக்கப்பட்ட உணர்விகளும் வேலை செய்யத் தேவையில்லை. அத்துடன், சின்ன மின்கல இணைப்புடன், கடுமையான சுற்றுச் சூழலிலும் இணையத்துடன் வேலை செய்யும் உணர்விகள் இத்துறைக்கு ஒரு நல்ல துணை
  3. இதைத் தவிர, மின் பகிர்மான அமைப்புகளில் உள்ள பல உதிரி பாகங்களை RFID கொண்டு எளிதாக தடமறியலாம். இதனால், உதிரி பாக திருட்டையும் பெரிதாக குறைக்க வழி செய்யலாம்

சைனாவை சேர்ந்த SGCC  என்ற மின் பகிர்மான நிறுவனம், இத்தகைய கருவி இணைய முயற்சிகளில் வெற்றி கண்டுள்ளது. டிஜிட்டல் காமிராக்களையும் பல இடங்களிலும் கண்காணிப்பிற்காக இந்த நிறுவனம் பயன்படுத்தி வெற்றி பெற்றிருக்கிறது.
குடிநீர் பகிர்மானம்
குடிநீர், மனிதர்களுக்கு அடிப்படைத் தேவை. உலகில் உள்ள உயிரினங்கள் அனைத்திற்கும் குடிநீர் தேவை என்றாலும், மற்ற உயிரினங்களை விட, மனிதர்கள் அதிகமாகக் குடிநீரைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். குடிப்பது, சமைப்பது என்று நிற்காமல், பயிர் வளர்ப்பு, கால்நடை பராமரிப்பு, பொருட்கள் தயாரிப்பு, தோட்டப் பராமரிப்பு, என்று பல வேலைகளுக்கும் குடிநீரைப் பயன்படுத்துகிறோம். கடந்த நூற்றாண்டில் மட்டும், மனிதர்களின் குடிநீர் உபயோகம் 6 மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. ஆனால், உலகின் குடிநீர் வளம் ஒன்றும் அதிகரிக்கவில்லை. மேலும், புவி சூடேற்றத்தால் அதிகரித்து வரும் வறட்சி, குடிநீரை மேலும் ஒரு மிக அரிய வளமாக்கி வருகிறது. இதனால், குடிநீர் என்பது மிகவும் ஒரு முக்கிய பாதுகாக்கப்பட வேண்டிய வளமாகிவிட்டது.
அத்துடன், மேலே சொன்ன காரணங்களால், இருக்கும் குடிநீரின் தரமும் ஒரு பிரச்னைக்குள்ளாகி விட்டது. உலகில் எல்லாப் பகுதிகளிலும், அரசாங்கங்களுக்கு இது ஒரு பெரிய சாவாலாகிவிட்டது. சுருக்கமாக, குடிநீரின் பயணத்தைப் பார்போம். முதலில், இயற்கையின் ஆவியாக்கல், மற்றும் குளிர்வித்தல் போன்ற சங்கதிகளால், ஆறு, குளம், ஏரி என்று குடிநீர் நமக்குக் கிடைக்கிறது. இந்த நீரைக் குடிப்பதற்காக சுத்தம் செய்து, தேக்கிப்,  பல பயன்பாடுகளுக்கும் பகிர்மானம் செய்யப்படுகிறது. பயன்படுத்தப்பட்ட நீர், சாக்கடைகளில் சென்று, மீண்டும் பதன்படுத்தப்பட்டு, இயற்கையுடன் (அதாவது, கடல், ஆறு, ஏரி) கலக்கிறது.
IOT part14-pic2
 
இந்த முழு அமைப்பும் சரியாக வேலை செய்தால்தான், நகரங்கள், கிராமங்கள் செழிக்க முடியும்.
தண்ணீரின் அளவு எத்தனை என்று பல அரசாங்கங்கள் பலாண்டுகளாக பதிவுகள் வைத்து வந்துள்ளார்கள். ஆனால், கருவிகள், இந்த நீர் சக்கர மேலாண்மையை இன்னும் நன்றாகக் கட்டுப்படுத்த பல விதங்களிலும் உதவும். அவ்வப்பொழுது, அனைத்து உலக நகரங்களிலும், சில நாட்கள் ஏராளமான குளோரின் வாசம் குடிநீரில் நாம் முகர்ந்திருக்கிறோம். இதற்கு என்ன காரணம்? ஒரு புயலோ, அல்லது பெரு மழையோ பெய்தால், நதி நீர் அல்லது ஏரி நீரின் தூய்மை குறைந்ததை மெதுவாக ஒரு வேதியல் நிபுணர் ஒரு சாம்பிள் எடுத்து, அதை ஒரு ஆராய்ச்சிசாலையில் ஆராய்ந்து, தூய்மை அளவு மோசமாகிவிட்டதைப் பற்றி கதறி (J), மேலாண்மை உடனே, குளோரின் அளவை அதிகரித்து, நிலமையைச் சமாளிப்பார்கள். இதற்கு சில நாட்களாகி விடுகிறது. இங்குதான் கருவிகள், ஆராய்ச்சிசாலையாய், நதியின் பல நிலைகளிலும் நமக்கு நீரில் எத்தனைக் கரைந்த பிராணவாயு உள்ளது, எத்தனைக் கரைந்த மற்ற ரசாயனங்கள் உள்ளன என்று சொல்லிய வண்ணம் இருக்கும். ஒரு கணினி பயன்பாடு, நீரில் தேவையான ரசாயனங்கள் குறைந்தவுடன், உடனே அறிவிக்கும். எதற்கும் காத்திருக்காமல், சில நீர் சுத்த சமாச்சாரங்களை சரிப்படுத்தி விடலாம். குடிநீர் தரக் கட்டுப்பாட்டிற்கு இது ஒரு மிகப் பெரிய உதவியான விஷயம்.
IOT part14-pic3
 
லிபெலியம் என்ற ஸ்பெயின் நாட்டுக் கம்பெனி இந்தத் துறையில், ஸ்பெயின் நாட்டில் பல முயற்சிகளில் வெற்றி கண்டுள்ளது.
http://www.libelium.com/smart_water_cycle_monitoring_sensor_network
சுற்றுப்புற சூழல் மேலாண்மைகாற்றுத் தூய்மை
நகரங்களில் காற்றுத் தூய்மை மோசமாகி உள்ளதை அனைவரும் அறிவோம். தில்லி, மும்பய், பெய்ஜிங், லாஸ் ஏஞ்சலஸ், மெக்ஸிகோ நகரம் போன்றவை காற்று மாசுக்குப் பெயர் போனவை. முதலில் நாம் தொழிற்சாலைகளை காரணமாக்கி வந்தோம். இன்று, தொழிற்சாலைகள் காற்று மாசிற்கு ஒரு காரணம், அவ்வளவுதான். முதலில் கரியமில வாயுதான் எல்லாவற்றிற்கும் காரணம் என்று சொல்லி வந்தோம். இன்று, காற்றுத் தூய்மை என்பது பல காற்றில் கலக்கும் வாயுக்களால் என்று விஞ்ஞானிகள் நிரூபித்துள்ளனர். உதாரணத்திற்கு, நைட்ரோஜன் ஆக்ஸைடு ஒரு முக்கிய காரணம். இதன் பெரிய பங்களிப்பு, முழுவதும் எரிக்கப்படாமல் வெளியாகும் கார்களின் புகை என்றும் தெளிவாகியுள்ளது. நாம் மேலே சொன்ன பெரு நகரங்களில் காற்று மாசிற்கு, அதிகரித்து வரும் லாரிகள்/கார்களே காரணம்.
முன்பு சொல்வனத்தில் ‘சர்ச்சை மூட்டும் பச்சைநிறமே’ (http://solvanam.com/?p=21220) என்ற கட்டுரைத் தொடரில், நகரங்கள், எப்படி காற்று மாசுடன் ஒரு பயனற்ற அணுகுமுறையைப் பின்பற்றுகின்றன என்று எழுதியிருந்தேன். இத்துறையில், கருவிகள் பெரிய துணையாக இருக்கும் வாய்ப்பிருந்தாலும், இதை எந்தப் பெரிய நகரமும் அதிகம் கண்டு கொள்வதில்லை.
ஆனால், மிகவும் வெறுப்புற்ற நகரவாசிகள், தாங்களே இவ்வகை உணர்விகளை நிறுவி, உலகப் நகரங்களின் காற்றுத் தூய்மை லட்சணம் எப்படியுள்ளது என்று இணையத்தில் நிமிடத்திற்கு நிமிடம் வெளியிடுகின்றனர்.
http://airqualityegg.com/
IOT part14-pic4
இந்திய நகரங்கள் எங்கும் இவ்வகை உணர்விகள் நிறுவப்படாதது (2015) இந்தக் கட்டுரையைப் படிக்கும் யாருக்கும்  வியப்பூட்டாது. இக்கருவிகள் கொண்டு, காற்றில் எத்தனை CO, CO2, NO2 மாசு துகள்கள் உள்ளன என்று தெளிவாக வெளியிடுகிறார்கள். எந்த நகரமாவது இதைப் பார்த்து, நகர மைய போக்குவரத்து விதிகளைக் கடுமையாக்குவார்கள் என்பது இந்த முயற்சியின் நம்பிக்கை. அத்துடன், குடியிருப்பு பகுதிகளில், குழந்தைகள், வயோதிகர்கள் தூய்மையான காற்றை சுவாசிப்பதற்கு, சில சட்டங்கள் கொண்டு வருவார்கள் என்றும் ஒரு நம்பிக்கை. உதாரணத்திற்கு, கனடாவின் டொடோண்டோ நகரில், கார், அல்லது லாரியை ஒரு குறிப்பிட்ட நிமிடங்களுக்கு மேல் நிறுத்திவிட்டு, காரை ஓடவிட்டால், அதற்கு அபராதம் உண்டு.
நாம் முன்னே பார்த்த லிபெலியம் நிறுவனம், இத்தகைய முயற்சி ஒன்றில் ஸ்பெயின் நாட்டில் ஈடுபட்டுள்ளது;
http://www.libelium.com/smart_city_air_quality_urban_traffic_waspmote/
ஆக, மின்சாரம், காற்று மற்றும் நீர் என்ற அடிப்படைப் பொதுப் பயனுடைமை விஷயங்களில் கருவிகள் பெரிதாக உதவக் கூடும். இந்த மூன்று தேவைகளுக்கும் நாம் உள்ளூர் அரசாங்கங்களை நம்புகிறோம். ஆனால், இவ்வகை மாற்றங்கள் இந்த அரசாங்கங்களை எட்ட பல வருடங்கள் ஆகும் என்பது உண்மை. வெகு விரைவாக குறைந்து வரும் கருவிகளின் விலை, இந்த நிலைமையைச் சற்று மாற்றலாம்.