WP1

Objective
Work Package 1 aims to design, implement, and deploy a smart Wireless Sensor Network (WSN) for real-time monitoring of groundwater (Hg), lake levels (Hl), and hydraulic parameters in Water Networks (WNs) and Irrigation Systems (ISs). This system supports data-driven modeling, management, and decision-making throughout the MORE4WATER project. ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
Methodology
– Development of an open-architecture WSN combining off-the-shelf and proprietary technologies
– Integration of low-power and long-range communication protocols (e.g., LoRa, LoRaWAN) capable of covering distances up to 20 km
– Design of energy-efficient nodes powered by renewable energy sources such as photovoltaic panels
– GPS-based timestamping and synchronization of sensor nodes
– Secure data transmission via encryption and authentication protocols
– Real-time monitoring of:
ㅤㅤㅤ- Groundwater levels (H_g)
ㅤㅤㅤ- Lake levels (H_l)
ㅤㅤㅤ- Flow, pressure and the pressure-control-valve statuses in WNs and Iss
ㅤㅤㅤ- Development of a user-friendly smartphone application for remote access and participatory citizen science
ㅤㅤㅤ- Evaluation of scalability and coverage for different environmental and infrastructure contexts ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
Field and Laboratory Validation
– TB1 (Lisbon, Portugal): Used to refine WSN architecture and validate component performance
– PS3 (Padua, Italy): Applied for full-scale field validation of groundwater and WNs monitoring
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Workplan Overview
Lead Beneficiary: IT
Specific Objectives (SO): 1, 2, 11, 12
Tasks:
– T1.1: Definition of technical parameters, based on model and user requirements (IT)
– T1.2: Development of the data delivery model, smart sensor hardware, and network architecture (UNIPG_DI)
– T1.3: Deployment of WSN (IT)
– T1.4: Data acquisition, validation, and analysis (UNIPG_DI)
– T1.5: WSN refinement (IT)
– T1.6: Data repository development (IT)
– T1.7: App development (UNIPG_DI)
Milestones:
– M1: Deployment of the WSN
– M2: WSN measurements operational
– M3: Validation and analysis of acquired data
– M4: Data made available to stakeholders
– M5: Stakeholder feedback collected and integrated
Deliverables:
– D1.1: Report on the developed WSN for PS2 and PS3
– D1.2: Report on the analysis and validation of acquired data for PS2 and PS3
– D1.3: Data repository operational and accessible
– D1.4: Operational smartphone application ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
Connections to Other WPs
– Data feeds into WP2 and WP3 for AQUILA development and calibration
– Enables digital twin simulations in WP4
– Supports adaptive management strategies in WP5 ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
Expected Outputs
– A reliable and extensible WSN infrastructure deployed in lab and real-world environments
– Real-time, high-resolution monitoring of hydrological systems
– An interactive app enabling stakeholder engagement and citizen contribution
– A secure, accessible data repository for research and management use ㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤㅤ
Key Innovations
– Integration of IoT technologies for smart environmental monitoring
– Use of low-cost, energy-autonomous sensor nodes
– Citizen science approach for enhanced validation and responsiveness
– Modular architecture supporting future technological upgrades