使用 LoRaWAN® 撲滅野火和應對氣候變化

日期 : 2022-03-29

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使用 LoRaWAN® 撲滅野火和應對氣候變化



野火造成的破壞每年都成為頭條新聞,而且還在繼續惡化。野火不僅造成巨大的人道主義和經濟困難,而且對環境造成巨大影響。除了破壞動植物生命外,野火  每公頃還排放5 至 30 噸碳。全球平均每年燃燒的所有土地每年都會在大氣中增加 130 億公噸的額外碳,對氣候變化做出重大貢獻

當偏遠地區發生火災時,它們會在任何人注意到之前迅速蔓延失控。傳統的火災監控系統依靠地面攝像頭或衛星成像來查看煙霧或火焰並向當地消防員發出警報,但當他們發現它們時,往往為時已晚。潛在地阻止野火需要復雜的早期檢測系統和從偏遠地區傳輸該信息的可靠方法。

Dryad 和 Swarm:合作探測和撲滅火災

總部位於柏林的 Dryad Networks致力於應對野火及其對氣候變化的影響,正在解決超早期探測的需求。他們與 物聯網 (IoT) 連接服務提供商Swarm合作,將 Dryad 的數據傳輸到偏遠地區,以實現更快的響應。

Dryad 的太陽能傳感系統Silvanet使用人工智能來檢測空氣中的異常氣體模式。Dryad 的傳感器能夠在 30 到 60 分鐘內檢測到新的火災,具體取決於傳感器的位置。

一旦檢測到火災,必須將檢測信號從極其偏遠的地點傳回能夠迅速乾預的消防隊。Swarm 使 Dryad 能夠在沒有移動網絡覆蓋的最偏遠地區部署 Silvanet 解決方案。Swarm 由 120 顆衛星組成的星座覆蓋了地球上的每一個點,甚至可以從世界上最偏遠的角落傳輸數據。Dryad 將他們自己的專有網狀網絡(使用LoRaWAN ® 標準)與 Swarm 衛星調製解調器配對,以創建一個可以在任何地方運行的可靠連接系統。

Silvanet 不僅限於野火檢測。由於 Silvanet Mesh 和邊界網關支持 LoRaWAN 標準,太陽能供電的大規模網狀網絡可用於連接許多使用 LoRaWAN 的第三方傳感器,並可以利用 Silvanet Mesh 網絡將傳感器數據中繼到雲端。測量土壤水分、臭氧濃度、樹木生長和樹液流量的環境數據傳感器可以提供支持樹木健康和生長監測的關鍵數據,幫助林業更好地管理其關鍵資產:森林。Silvanet 旨在成為林業行業數字化的核心網絡基礎設施,這主要是由於缺乏網絡覆蓋,在採用物聯網技術方面一直落後。

Silvanet:檢測背後的細節

LoRaWAN 的低功耗、本地地理定位、低網絡部署和模塊成本使其成為 Dryad 的 Silvanet 基礎的理想標準。Silvanet 包括三個主要組件。

  • Silvanet 網狀網關將 Silvanet 網絡擴展到超出標準 LoRaWAN 網絡中傳感器和網關之間標准單跳直接連接範圍的大型部署。該架構使用網關的多跳網狀網絡,與 Semtech 的 LoRa® 設備互連,每個設備都用作 Silvanet Wildfire 傳感器和第三方傳感器的標準 LoRaWAN 網絡網關。網狀網關放置在森林中,形成一個網狀網絡,典型距離為 2-6 公里,具體取決於網狀網關的拓撲和物理位置。Mesh 網關使用 LoRa 無線電與其他 Mesh 網關或邊界網關通信,不需要直接的 4G/LTE 無線電或以太網連接,確保內置太陽能電池板支持低功耗。

  • Silvanet 邊界網關位於目標森林區域的邊界,通常位於房屋或村莊附近。邊界網關與 Silvanet 雲平台通信,中繼來自野火傳感器的消息。內置 LTE 無線電提供無線連接(使用 4G/LTE-M 和 2G/GPRS 後備)或通過有線互聯網使用內置以太網適配器 對於沒有移動網絡覆蓋且無法接入電源的遠程部署, Silvanet 邊界網關內置支持使用 SWARM 衛星網絡的衛星上行鏈路。它可以通過電源運行或由太陽能電池供電。

  • Silvanet 野火傳感器旨在檢測早期階段的森林火災(即使在陰燃階段,前 60 分鐘內)並監測小氣候,測量溫度、濕度和氣壓。該傳感器將超低功耗空氣質量傳感與精確的氣體傳感模式相結合。它通過內置的人工智能檢測 ppm 級的氫氣、一氧化碳、二氧化碳和其他氣體,以便可靠地檢測火災並避免誤報。該傳感器使用 LoRaWAN 連接進行無線數據傳輸,無需電池即可免維護運行 10-15 年,避免使用鋰和其他有毒材料。

物聯網解決方案應對氣候變化

由於氣候變化的破壞性力量,我們星球的狀況正在迅速變化。應對氣候變化的破壞性影響,包括加劇野火,對人類的未來至關重要。Semtech 的 LoRa 等複雜的物聯網產品可以通過提供高效、無縫且易於採用的解決方案來解決這些問題。