WATERGAME

Parteneri

1. UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI

2. UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA

Obiectivul proiectului

Proiectul abordează problema asistenței IT pentru infrastructura de distribuție a apei, care necesită o întreținere regulată și un cost ridicat de funcționare. Obiectivul său principal este dezvoltarea unui sistem de asistență decizională (DSS) pentru a crește calitatea serviciilor în sistemele de distribuție a apei, care combină puterea de crowdsensing cu cea a AI, oferind o aplicație mobilă care încurajează participarea comunității printr-un SG și asigură securitatea prin utilizarea tehnologiei Blockchain (vezi Fig. 1), reducând astfel costul asociat cu operațiuni de întreținere mai tradiționale care implică echipe dedicate pentru monitorizarea pe teren. În acest sens, Watergame este structurat ca un CPSS.

Rezumatul proiectului

Apa reprezintă o resursă fundamentală pentru majoritatea domeniilor de activitate, iar calitatea serviciilor de furnizare are nevoie atât de sisteme tehnice de control și monitorizare, cât și de acțiuni umane adecvate. De aceea, trebuie luate măsuri de guvernare a apei cu scopul minimizării pierderii de apă și a costului de tratare și livrare a acesteia.
Obiectivul general al propunerii este crearea unui sistem inteligent, descentralizat, folosind tehnologii informatice avansate pentru a crește colaborarea și participarea cetățenilor la rezolvarea problemelor legate de apă, ca parte a unei strategii guvernamentale inteligente.
Obiectivul specific este crearea sistemului cyber-fizico-social (CPSS) pentru gestionarea resurselor de apă în comunități urbane, care să integreze tehnologii de ultimă oră ca Realitate Augmentată (AR), Blockchain, Prelucrarea Limbajului Natural (NLP) și Învățare Automată (ML). CPSS reprezintă o paradigmă emergentă care cuprinde lumea cibernetică, pe cea fizică și cea socială, având ca unul dintre principalele scopuri furnizarea de servicii de înaltă calitate, proactive și personalizate pentru oameni, contribuind astfel la dezvoltarea de medii inteligente. Proiectul furnizează o platformă mobilă de Serious Gaming (SG) ce include servicii în cloud, o arhitectură descentralizată și servicii de participare a comunității.
Principala valoare adăugată a proiectului este integrarea Blockchain, AR, NLP, ML și SG într-o platformă gamificată cu arhitectură multi-nivel în contextul orașelor inteligente și al infrastructurilor de apă inteligente.
Relevanța practică a proiectului constă în faptul că oferă: o soluție integrată, inteligentă și inovatoare pentru combinarea variabilelor de mediu cu observațiile umane; spațiu virtual de colaborare pentru părțile interesate; sprijin pentru diverse categorii de afaceri legate de gestionarea apei. Sistemul permite un comportament proactiv al cetățenilor față de furnizorii și autoritățile implicate în lanțul apei.

Activitati

2020

Etapa I a proiectului a cuprins o activitate:

Act 1.1 - Analiza stadiului national si international si evaluarea posibilitatilor de dezvoltare;

2021

Etapa a II-a a proiectului a cuprins urmatoarele activităţi:

Act 2.1 – Identificarea scenariilor şi definirea cazurilor de utilizare;

Act 2.2 – Proiectarea arhitecturii

Act 2.3 – Analiza datelor

Act 2.4 – Proiectarea componentelor şi interacţiunilor

Act 2.5 – Implementarea componentelor sistemului

Act 2.6 – Pregătirea datelor

2022

Etapa a III-a a proiectului a cuprins urmatoarele activităţi:

Act 3.1 – Integrarea sistemului;

Act 3.2 – Experimentarea sistemului;

Act 3.3 – Validarea sistemului si demonstrarea functionalitatilor.

Livrabile

Publicatii

A. Predescu, D. Arsene, B. Pahonțu, M. Mocanu, and C. Chiru. "A Serious Gaming Approach for Crowdsensing in Urban Water Infrastructure with Blockchain Support" Applied Sciences 11, no. 4: 1449., 2021, doi: 10.3390/app11041449

A. Predescu, M. Mocanu and C. Chiru, "A case study of mobile games design with a real-world component based on Google Maps and Unity," 2021 13th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI), 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/ECAI52376.2021.9515013.

A. Predescu, D. Arsene, M. Mocanu and C. Chiru, "A distributed approach for increasing coverage in crowdsensing applications with focus on urban exploration and water infrastructure," 2021 17th International Conference on Intelligent Computer Communication and Processing (ICCP), 2021

D. Arsene, A. Predescu, C. -O. Truică, E. -S. Apostol, M. Mocanu and C. Chiru, "Profiling consumers in a water distribution network using K-Means clustering and multiple pre-processing methods," 2021 13th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI), 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/ECAI52376.2021.9515193.

D. Arsene, A. Predescu, C. -O. Truică, E. -S. Apostol, M. Mocanu and C. Chiru, "Consumer profile evaluation in a water distribution network using clustering and classification methods," 2021 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET), 2021

Sebestyen, G., Hangan, A., & Czako, Z. (2021, May). Anomaly detection in water supply infrastructure systems. In 2021 23rd International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS) (pp. 349-355). IEEE.

Arsene Diana-Andreea, Predescu Alexandru, Ciprian-Octavian Truica, Elena-Simona Apostol, Mocanu Mariana, Costin Chiru, Clustering consumption activities in a water monitoring system, AQTR 2022 (IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics)

Arsene Diana-Andreea, Predescu Alexandru, Ciprian-Octavian Truica, Elena-Simona Apostol, Mocanu Mariana, Costin Chiru, Consumer profiling using clustering methods for georeferenced decision support in a water distribution system, ECAI 2022 ( International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence)

Arsene Diana-Andreea, Predescu Alexandru, Maria Stuparu, Ciprian-Octavian Truica, Mocanu Mariana, Costin Chiru, Predicting consumption events in a water monitoring system, ICSTCC 2022 (International Conference on System Theory, Control and Computing)

Czako Zoltan, Hangan Lia Anca, Lisman Dragos-Florin, Sebestyen Gheorghe, Deszi Marcus-Mihai, A Prototype System for Urban Water Consumption Monitoring and Anomaly Detection, ICCP2022 (Proceedings of 2022 IEEE 18th International Conference on Intelligent Computer Communication and Processing)

Hangan Lia Anca, Chiru Costin-Gabriel, Arsene Diana, Czako Zoltan, Lisman Dragos Florin, Mocanu Mariana, Pahontu Bogdan, Predescu Alexandru, Sebestyen Gheorghe, Advanced Techniques for Monitoring and Management of Urban Water Infrastructures—An Overview, Water 14, no. 14 (2022): 2174.