تصميم وتنفيذ نظام قارب ذكي يعمل بالطاقة الشمسية لرصد جودة المياه الساحلية باستخدام تقنيات الاتصال اللاسلكي

الملخص

تقدم هذه الورقة تصميمًا وتنفيذًا لنظام قارب ذكي مستقل يعمل بالطاقة الشمسية لرصد جودة المياه الساحلية في الوقت الفعلي، وذلك للتصدي للتحديات التي تواجهها الطرق التقليدية المكلفة وغير الآنية. يتكون النظام من قارب مجهز بمستشعرات متعددة لقياس (الأس الهيدروجيني، العكارة، درجة الحرارة، الرطوبة، العمق) ومتحكم دقيق (Arduino Nano)، وناقل لاسلكي (HC-12) لنقل البيانات إلى محطة أرضية. يعتمد النظام على بطاريات ليثيوم-أيون قابلة لإعادة الشحن بواسطة ألواح شمسية، مما يضمن استدامة التشغيل. خضع النظام لاختبار ميداني مكثف على الساحل الليبي (صبراتة)، حيث جُمعت أكثر من 1200 عينة من ثلاث مواقع. أظهرت النتائج أداءً موثوقًا بنسبة خطأ أقل من 5٪، وكشفت عن تباينات معنوية في مستويات التلوث خاصة (العكارة والأس الهيدروجيني) بين المواقع، مع اتجاه نحو تدهور الجودة في الاتجاه الغربي. يثبت هذا المشروع جدوى الحلول الآلية منخفضة التكلفة والقائمة على إنترنت الأشياء (IoT) في دعم جهود الرصد البيئي المستدام واتخاذ القرار.