Двойные технологии беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и наземных беспроводных датчиков Интернета вещей (IoT) могут стать идеальной комбинацией для борьбы с лесными пожарами.
Исследователи Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) обнаружили, что сети наземных датчиков в сочетании с дронами могут дать пожарным критическое преимущество в борьбе с лесными пожарами. Сеть датчиков/БПЛА может значительно сократить время, необходимое для обнаружения лесного пожара, давая пожарным больше шансов локализовать пожар, прежде чем он станет слишком большим для контроля.
Обнаружение лесных пожаров в настоящее время выполняется в основном с помощью спутниковых изображений и удаленных камер, но этим технологиям может препятствовать облачная погода, и пожары могут вырасти до значительных размеров, прежде чем они будут обнаружены. В связи с недавним значительным увеличением частоты и серьезности лесных пожаров в мире, технологии, которые могут помочь в борьбе с лесными пожарами, пользуются спросом. Одна из возможностей - датчики Интернета вещей (IoT), которые могут отслеживать лес на предмет появления первых признаков дыма и жары.
«Развертывание огромного количества недорогих датчиков IoT по всему лесу позволяет обнаруживать лесные пожары на раннем этапе на уровне датчиков», - говорит Осама Бушнак, доктор философии в KAUST. Однако недорогие датчики не имеют мощной батареи или вычислительной мощности, чтобы сообщить о событии обнаружения пожара через массивную сеть IoT в центр управления по ликвидации пожаров.
«Чтобы гарантировать низкую стоимость устройств Интернета вещей IoT и их простую конструкцию, можно использовать БПЛА (unmanned aerial vehicles, UAV)», - говорит Бушнак. «БПЛА могут летать над лесом, чтобы по беспроводной сети собирать данные с каждого датчика, и потом возвращаться на базу, чтобы сообщить о пожаре или подзарядить свои разряженные батареи».
«Сети UAV-IoT быстро развиваются, обеспечивая повсеместное применение при снижении затрат на развертывание», - говорит профессор Тарек Аль-Наффури из KAUST. Чтобы оценить потенциал технологии обнаружения лесных пожаров, Аль-Наффури и его команда смоделировали, как может работать сеть IoT/UAV для обнаружения лесных пожаров.
Команда показала, что чем больше БПЛА будет развернуто, тем быстрее можно будет обнаружить пожар. «Однако, как ни странно, наш анализ показывает, что увеличение плотности устройств IoT сверх порогового значения не улучшает вероятность обнаружения лесных пожаров», - говорит Бушнак. Помимо определенной плотности датчиков, дополнительное время, которое БПЛА приходилось тратить на сбор данных в каждом месте, ставило под угрозу их способность контролировать весь лес в целом.
«Мы также показываем, что при оптимальной плотности БПЛА и устройств IoT лесной пожар можно обнаружить в гораздо более короткие сроки по сравнению со спутниковыми изображениями», - говорит Бушнак. Однако сети UAV-IoT могут охватывать только относительно небольшие участки леса по сравнению со спутниковыми изображениями.
«Сети UAV-IoT будут дополнять спутниковую съемку», - говорит Аль-Наффури. «Сеть UAV-IoT будет особенно подходящей для обнаружения лесных пожаров в регионах с повышенным риском, например, вблизи населенных пунктов и национальных парков».
Статья была опубликована в журнале IEEE Internet of Things Journal.
Источник: Tech Xplore