Die Doppeltechnologien von unbemannten Fluggeräten und drahtlosen Sensoren könnten die ideale Kombination sein, um Waldbränden zu bekämpfen.
KAUST-Forscher haben herausgefunden, dass Netzwerke von bodengestützten Sensoren in Kombination mit luftgestützten Drohnen Feuerwehrleuten einen entscheidenden Vorteil bei der Bekämpfung von Waldbränden verschaffen könnten. Das Sensor/Unmanned Aerial Vehicle (UAV)-Netzwerk könnte die Zeit, die benötigt wird, um ein Lauffeuer zu erkennen, erheblich verkürzen und den Feuerwehrleuten eine bessere Chance geben, das Feuer einzudämmen, bevor es zu groß wird, um es zu kontrollieren.
Die Erkennung von Waldbränden wird derzeit hauptsächlich durch Satellitenbilder und entfernte Kameras durchgeführt, aber diese Technologien können durch bewölktes Wetter behindert werden und Brände können eine beträchtliche Größe erreichen, bevor sie entdeckt werden. Angesichts des in letzter Zeit deutlichen weltweiten Anstiegs der Häufigkeit und Schwere von Waldbränden sind Technologien gefragt, die das Waldbrandmanagement unterstützen können. Eine Möglichkeit sind Internet of Things (IoT)-Sensoren, die den Wald auf erste Anzeichen von Rauch und Hitze überwachen könnten.
Der Einsatz einer großen Anzahl kostengünstiger IoT-Sensoren im gesamten Wald ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Waldbränden auf Sensorebene. Kostengünstige Sensoren verfügen jedoch nicht über die Batterie oder die Rechenleistung, um ein Branderkennungsereignis über ein massives IoT-Netzwerk an die Feuerleitzentrale zu übermitteln. Um zu gewährleisten, dass IoT-Geräte kostengünstig und einfach aufgebaut sind, können UAVs eingesetzt werden. Die UAVs könnten über den Wald fliegen, um drahtlos Daten von jedem Sensor zu sammeln, zur Basis zurückkehren, um ein Feuer zu melden oder ihre leeren Batterien wieder aufzuladen.
UAV-IoT-Netzwerke entwickeln sich rasant weiter und ermöglichen eine allgegenwärtige Anwendung bei sinkenden Bereitstellungskosten. Um das Potenzial einzuschätzen Technologie Zur Waldbranderkennung simulierten Al-Naffouri und sein Team, wie ein IoT/UAV-Netzwerk zur Waldbranderkennung funktionieren könnte.
Das Team zeigte, dass ein Feuer umso schneller entdeckt werden kann, je mehr UAVs eingesetzt werden. Überraschenderweise zeigt unsere Analyse jedoch, dass eine Erhöhung der Dichte von IoT-Geräten über einen Schwellenwert hinaus die Wahrscheinlichkeit der Waldbranderkennung nicht verbessert. Ab einer bestimmten Sensordichte beeinträchtigte die zusätzliche Zeit, die UAVs für das Sammeln von Daten an jedem Standort aufwenden mussten, ihre Fähigkeit, den gesamten Wald zu überwachen.
Wir zeigen auch, dass bei optimalen UAVs und IoT Gerätedichten kann der Waldbrand im Vergleich zu Satellitenbildern in viel kürzerer Zeit erkannt werden. Allerdings konnten UAV-IoT-Netzwerke im Vergleich zu Satellitenbildern nur relativ kleine Waldflächen abdecken. UAV-IoT-Netzwerke werden die Satellitenbildgebung ergänzen. Das UAV-IoT-Netzwerk eignet sich besonders für die Waldbranderkennung in Hochrisikoregionen, etwa in der Nähe von Siedlungen und Nationalparks.
