Amb l'augment de la freqüència del desenvolupament global dels recursos marins i les activitats marítimes, la seguretat marítima i la vigilància ambiental s'enfronten a reptes sense precedents. Per respondre als riscos sobtats i millorar l'eficiència de l'alerta primerenca, cada cop més països estan desplegant sistemes de boies d'alerta intel·ligents i utilitzen tecnologia de comunicació sense fil per aconseguir la transmissió en temps real-i una resposta coordinada de dades marítimes. Les boies tradicionals estan limitades per les sitges de dades, mentre que la nova generació de boies d'advertència intel·ligents aprofita la tecnologia de comunicació integrada per convertir-se en nodes clau a la xarxa IoT marina.
Boies intel·ligents: més que "advertiments flotants"
Les boies d'advertència tradicionals utilitzen principalment color, llums o sons per alertar els vaixells per evitar zones perilloses com ara esculls, zones de canvi de canal o àrees de construcció. Tanmateix, en condicions de mar adverses, a la nit o a llargues distàncies, l'eficàcia d'aquests mètodes d'avís passiu és limitada.
Les boies d'avís intel·ligents integren diversos sensors (com ara la velocitat del vent, l'alçada de les onades, la temperatura de l'aigua, els corrents oceànics i els dispositius de posicionament) amb mòduls de comunicació, la qual cosa permet la detecció autònoma, el processament de dades, la comunicació sense fils i el -autodiagnòstic d'errors. Per exemple, les boies intel·ligents desplegades al voltant de plataformes de petroli i gas al mar del Nord no només poden detectar canvis anormals d'ones en temps real, sinó que també poden transmetre dades als centres de comandament terrestres-per satèl·lit o xarxes 4G/5G o enviar-les directament a vaixells propers.
Transmissió sense fil: la clau per superar l'efecte "sitja d'informació".
En mar obert, un dels majors reptes tècnics als quals s'enfronten les boies és el problema de la "illa d'informació": les dades recollides pels dispositius són difícils de transmetre i compartir de manera oportuna. La tecnologia de comunicació sense fils és la clau per trencar aquest coll d'ampolla.
Actualment, a nivell internacional, les boies utilitzen principalment els següents mètodes de transmissió sense fil:
• Comunicació per satèl·lit (com Iridium, Inmarsat): apta per a zones offshore, amb àmplia cobertura i forta adaptabilitat;
• Comunicació cel·lular (p. ex., 4G/5G): adequada per a zones properes a la costa, oferint altes velocitats, baixa latència i suport per a la transmissió de vídeo d'alta-definició i de grans-dades-;
• Xarxes de relé sense fil i LoRa: establiu una xarxa local sense fils de baixa potència-entre diverses boies per aconseguir la "connexió" de les boies, millorant les capacitats generals de supervisió;
• Transmissió AIS (Sistema d'identificació automàtica): permet la integració amb els sistemes de navegació del vaixell per millorar les funcions d'avís.
Per exemple, el projecte "MarTERA" amb el suport del programa Horizon 2020 de la UE ha desplegat una sèrie de boies intel·ligents interconnectades sense fils al llarg de la costa nòrdica per a l'orientació automàtica dels ports, l'avís de contaminació i la protecció ecològica, i comparteix dades-en temps real amb diversos països mitjançant una plataforma al núvol.
Els escenaris d'aplicació són cada cop més diversos
A partir de l'experiència internacional, la supervisió en temps real-admesa per la transmissió sense fil mitjançant boies d'advertència intel·ligents s'ha aplicat àmpliament en diversos camps crítics:
• Seguretat dels carrils marítims de l'Àrtic: el Canadà i Rússia han desplegat xarxes de boies al llarg de les rutes marítimes de l'Àrtic per al seguiment de l'estat del gel i alertes d'emergència;
• Avís de desastres marins: els sistemes de boies al Japó i als Estats Units poden proporcionar avisos de minut-nivell de tsunamis provocats per terratrèmols;
• Vigilància ambiental: les boies a les regions del Mediterrani i el Carib poden controlar la qualitat de l'aigua, la concentració d'algues i l'aparició de marees vermelles en temps real;
• Seguretat de la construcció marítima: les regions-denses portuàries com Singapur utilitzen boies intel·ligents per garantir la seguretat de les operacions de grans vaixells i reduir els índexs d'accidents.
Actualment, el Sistema Global d'Observació de l'Oceà (GOOS) de l'Organització de les Nacions Unides per a l'Educació, la Ciència i la Cultura (UNESCO) promou l'intercanvi de dades de boies oceàniques entre països per millorar la precisió dels models globals de clima oceànic. Mentrestant, amb el ràpid desenvolupament de la-tecnologia de comunicació per satèl·lit en òrbita baixa i l'aplicació madura de la informàtica de punta a l'extrem de la boia, les futures boies ja no seran mers relés de dades, sinó que tindran capacitats d'anàlisi intel·ligent i de presa de decisions-emergències com a "micro-sentinels marítims".
Països com la Xina, els Estats Units, Noruega i el Japó estan avançant activament en l'estandardització de les boies intel·ligents i la interoperabilitat del sistema, amb l'objectiu d'establir una xarxa mundial de monitoratge marítim oberta, interconnectada, segura i eficient.
Amb el desenvolupament de la tecnologia IoT, les capacitats de transmissió sense fil de les boies d'avís intel·ligents es continuaran millorant, establint una base sòlida per a la construcció d'un sistema de monitorització marítim complet i-en temps real.
