Este Fitbit para su medidor de agua comenzó como un proyecto de bricolaje

Cepillo algunas hojas muertas de la parte superior de la losa de cemento que cubre el medidor de agua de la acera y lo arranco con un destornillador largo. En realidad, nunca antes había mirado dentro de esta caja subterránea; no está tan sucio como pensé que estaría, aunque hay algunas telarañas que limpio. No hay mucho espacio allí, pero lo suficiente para que pueda sujetar fácilmente lo que parece un monitor de fitness gigante, una banda elástica y todo, alrededor del medidor. Coloco un recipiente de plástico, que contiene baterías y dispositivos electrónicos, en la tierra junto a él y levanto una antena casi hasta el nivel del suelo. Por un momento, me pregunto qué pensará mi lector de medidores sobre todo esto, pero luego razonó que, viviendo en Silicon Valley, debe estar acostumbrado a aparatos extraños. Vuelvo a poner la tapa.

A partir de ahora, podré saber sobre cada gota de agua que fluye en mi casa, y exactamente de qué manera se están usando muchas de esas gotas, revisando mi teléfono. Al menos, esa es la promesa que me hizo Marcelo DeCamargo, fundador de Sistemas de empuje, y uno de los diseñadores del dispositivo que acabo de meter en el suelo, el Pleco.

Del bricolaje a la puesta en marcha

Marcelo DeCamargo comenzó su carrera como ingeniero eléctrico en Brasil, y finalmente pasó a la gerencia y a los Estados Unidos. Mantuvo sus manos en la ingeniería como pasatiempo y, hace unos siete años, decidió automatizar su hogar tanto como fuera posible.

En ese momento, Alexa todavía era un bebé y la automatización del hogar era una industria de retazos. Entonces, DeCamargo construyó muchos de los dispositivos que necesitaba desde cero, incluidas las placas de circuito para su hub y puertas de enlace para conectar sensores de temperatura, humedad, iluminación y movimiento, incluida la apertura y el cierre de una puerta para mascotas.

Luego, un día de 2014, le contó a un amigo de la universidad, Nelson Pedreiro, sobre su proyecto. La esposa de Pedreiro, Ana, trabaja para una empresa de servicios públicos en California, y con el estado en medio de una sequía, las formas de fomentar la conservación del agua eran lo más importante. Preguntó si el sistema de DeCamargo podría brindar información en tiempo real sobre el uso del agua que podría ayudar a los consumidores a reducir su uso.

DeCamargo no pudo encontrar nada en el mercado que hiciera eso sin requerir una operación invasiva de plomería. Entonces él y Pedreiro comenzaron a experimentar. En lugar de medir el flujo de agua en sí, como los sistemas invasivos, se les ocurrió un plan para aprovechar las mediciones realizadas por un medidor de agua mecánico típico.

“En el dispositivo existente”, explicó DeCamargo, “hay una parte en el interior que gira con el flujo de agua. Esa parte está acoplada magnéticamente al dial que muestra la lectura “.

Los dos comenzaron con un magnetómetro estándar, del tipo que se usa en los teléfonos celulares para ayudar a la orientación en las aplicaciones de navegación. Agregaron un procesador y construyeron los chips en un dispositivo que se ajusta firmemente alrededor del medidor de agua, como un Fitbit grande. Un cable del paquete del sensor / procesador lo conecta a una caja que contiene baterías de celda D que durarán aproximadamente un año, un transmisor de radio y una antena direccional que, para los medidores subterráneos, sobresale por encima del medidor pero permanece oculta debajo. la tapa del medidor. Los datos se envían en la banda de 433 MHz a un receptor en la casa; la señal llegará por lo menos 50 pies, a través de paredes y concreto, y mucho más en muchos casos, dice DeCamargo. En aproximadamente un año, los dos tenían un prototipo funcional. DeCamargopatentado la tecnología, compartiendo crédito con Ana Pedreiro.

Convertir los datos recopilados por el magnetómetro en información útil sobre cómo se usa el agua en una casa requirió lo que resultaron ser otros dos años de tiempo de desarrollo, incluido averiguar cómo filtrar el ruido de fondo y probar decenas de medidores de agua para determinar cómo convierta los pulsos magnéticos en galones para cada modelo.

“Resulta”, dijo DeCamargo, “que solo hay unas pocas variaciones diferentes. Para identificar cuál tiene un usuario, enviamos nuestro dispositivo en un contenedor que contiene un galón de agua; le pedimos al usuario que lo llene como parte del proceso de calibración “.

Para desarrollar los algoritmos que distinguen, por ejemplo, una descarga de inodoro de una ducha, construyeron 20 prototipos y distribuyeron prototipos a amigos y familiares, pidiendo a los usuarios que registraran su uso de agua. Cada hogar mostró patrones de señal muy diferentes, gracias a las diferencias en las configuraciones de las tuberías, pero, dijo DeCamargo, pudieron detectar características comunes. El aprendizaje automático ayudó a desarrollar los algoritmos para distinguir el uso de agua de duchas, grifos, inodoros, riego y una categoría general “otros”. La investigación sobre cómo decodificar tipos específicos de uso de agua a partir del flujo general continúa, incluidas formas de identificar lavavajillas y otros electrodomésticos, cuyo uso de agua varía drásticamente entre modelos.

Sin embargo, un punto de venta clave para un monitor de agua no son los datos de uso normal del agua, por más útiles que puedan ser para identificar formas de conservar agua en una sequía. Es para detectar una fuga.

Y resulta que la detección de fugas es la parte fácil. “Una fuga es un flujo de línea de base continuo”, dice DeCamargo. “En la mayoría de los hogares, el agua entra y sale, no hay razón para tener un flujo constante”.

En 2015, los dos incorporado Sistemas de empuje para comercializar su dispositivo, al que llaman Pleco, por el pez de acuario al que se parece. La empresa cuenta actualmente con tres empleados a tiempo completo, que dependen de ingenieros contratados para gran parte del desarrollo continuo. DeCamargo y Pedreiro dirigen la ingeniería y el marketing mientras continúan con sus trabajos diarios, DeCamargo como ingeniero en la industria de la energía geotérmica y Pedreiro como ejecutivo en la industria aeroespacial. Están iniciando la empresa sin financiación externa, cumpliendo pedidos de 1200 dispositivos hasta la fecha.

“Este enfoque nos ha hecho un poco lentos”, admite DeCamargo. Y, de hecho, mientras los dos llevaban su idea del concepto al producto, otra empresa también se inspiró en la escasez de agua de California para llevar un producto similar al mercado: Canal artificial. Flume, fundada en 2016, siguió la ruta tradicional del capital de riesgo, con $ 7.5 millones en financiamiento hasta la fecha.

Al igual que Pleco de Nudge Systems, el dispositivo Flume se fija a un medidor de agua para rastrear los cambios en el campo magnético y los convierte en datos digitales enviados a un receptor en el hogar. El Flume2 a 199 dólares es un poco más barato que el reloj de agua Pleco de Nudge Systems a 249 dólares. No incluye una pantalla en su puente Wi-Fi para un seguimiento del agua de un vistazo; honestamente, esa no es una característica que me encontré usando cuando probé el Pleco, todos estamos tan atados a los teléfonos inteligentes en estos días, lo fue más fácil para mí usar la aplicación. DeCamargo sugiere que la segunda generación de Pleco se diseñará sin la pantalla, reduciendo costos.

El dispositivo Flume, en este momento, se comercializa principalmente como detector de fugas. Ofrece actualizaciones en vivo del uso general del agua, pero actualmente no distingue entre tipos de uso. (Un amigo que posee el dispositivo se da cuenta de eso al ver el monitor en tiempo real mientras, por ejemplo, los miembros de la familia se bañan). Flume promete que esta función se implementará como una actualización de su dispositivo de segunda generación.

Nudge Systems está en conversaciones con empresas sobre el uso de licencias y otros acuerdos para llevar el producto a un mercado más amplio. DeCamargo dice que ha habido una considerable  intereses, hasta la fecha, de fuera de los Estados Unidos, incluidas empresas de Europa, Australia y Arabia Saudita. Nudge Systems también ha comenzado a buscar financiación para aumentar la producción.

En mi casa: ocho semanas después

Después de colocar el Pleco en el suelo, tuve algunos problemas para emparejarlo con el receptor interior, principalmente porque no seguí estrictamente las instrucciones, que requerían que estuvieran separados por 15 pies para evitar la saturación de la señal.

La pantalla, la aplicación del teléfono inteligente y las herramientas en línea muestran el uso minuto a minuto del día actual en gráficos fáciles de entender. Desglosan el uso de agua por categoría en tiempo real y el uso agregado, nuevamente por categoría, por día, mes y año. La versión web agrega acceso al registro de cualquier día individual en el pasado. Con solo dos personas en la casa en este mundo de trabajo desde casa, podría comparar fácilmente la duración de la ducha de mi esposo con la mía. (El suyo es más largo).

Me parece tranquilizador tener una capacidad de detección de fugas, y esa sería la razón principal por la que compraría el dispositivo, encontrar ahorros de agua a medida que entramos en otro verano de sequía sería simplemente una ventaja.

Mientras tanto, DeCamargo y su equipo continúan trabajando en el software, buscando formas de hacer que la información sea más útil. Se dan cuenta de que convertir un proyecto de bricolaje en un producto de consumo exitoso es una posibilidad remota.

Pero, dice DeCamargo, “Seguimos nuestros sueños y estamos haciendo que algo suceda con ellos. Se nos ocurrió un producto que tiene algunas limitaciones, pero estamos felices de seguir trabajando en él. Y nos estamos divirtiendo en el proceso “.

Este Fitbit para su medidor de agua comenzó como un proyecto de bricolaje

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