一家德国初创公司希望利用物联网传感器和无线网状网络在森林火灾发生后10分钟到1小时内探测到火灾,而不是目前基于热成像、卫星监视和人类烟雾探测仪的方法需要数小时甚至数天。
森林女神网络公司正在开发传感器,用于探测与森林火灾有关的气体,并设计如何利用LoRaWAN和其他无线技术将它们连接起来,以便收集到的数据可以在公司的云中进行分析。
传感器是最好放置在树上离地面约10英尺,由螺丝固定,使野生动物或人更难打扰他们,确保他们不会被草或落叶,创始人兼首席执行官Carsten Brinkschulte,苹果和SAP的老兵。
每台设备都配备了一台LoRaWAN调制解调器,它与一个网状网关进行通信。如果按照Dryad的建议,每个网关可以处理半径为6 - 7英里(约2.5英亩)的所有传感器。
接着,网格网关将它们收集到的数据——也通过LoRaWAN——发送到边界网关,边界网关根据地区的不同,将数据通过固定无线、LTE甚至卫星传输到云端。
一个优点,气体传感器在室内烟雾探测器上方是它们可以检测到火灾,即使它们是逆风本身,因为传感器在所有方向上寻找漫反射的一些气体。
传感器被设计成可以安装和遗忘,在大约15年的生命周期中不需要维护。设计上的一个关键考虑是使用太阳能充电设备和超级电容器电池技术,这样不会造成锂离子电池潜在的起火危险。“我们不想把锂离子带入森林,”布林克舒尔特说。
要创建无线网格,Dryad在开源Lorawan软件上构建了专有扩展,但它还提供了一个Open API,因此其他人可以使传感器能够连接到网关网络。Brinkschulte表示,例如,可以结合在传感器的混合中的第三方水分传感器,以更好地预测给定区域的火灾风险。
所需的边界网关数量将取决于传感器的数量,但也取决于网络弹性的需要。布林克舒尔特说:“也许你有10万个传感器,这将需要几个边界网关来实现负载平衡。”“这意味着不是所有的传感器都通过同一个地方连接,这也有助于冗余。”
他说,由于近90%的森林火灾是由人类活动引起的,通过将传感器主要部署在靠近人类居住地的地区,可以将所需的传感器数量保持在最低水平。“这个想法并不是要覆盖整个森林,”他说。“部署在公路、小路、营地和输电线上……我们应该能够抓住80%的火灾。”
传感器的价格约为40美元,但布林克舒尔特说,他预计一旦明年设备进入大规模生产,这个价格将大幅下降。
该公司表示,它有九家德国公司的意图和非洲的大型林业行动,希望使用该技术来帮助保护其资源并获得碳信用证证书。
据布林克舒尔特说,帮助减少排放是森林女神任务的重要组成部分。“我们想成为一家盈利的技术公司,但我们也想产生影响,”他说。“我们的目的是帮助保护我们最大的未来,那就是森林,不幸的是,我们每年都在失去大量的森林。在全球范围内,森林火灾造成了大约20%的二氧化碳排放,这相当于汽车和轮船的排放量。”