W ostatnich latach na świecie byliśmy świadkiem niepokojącego wzrostu częstotliwości występowania i poziomu nasilenia pożarów lasów. W rzeczywistości według Copernicus Atmosphere Monitoring Service w 2023 roku w wielu regionach pojawiły się rekordowe pożary lasów. Światowe gospodarki, społeczności i ekosystemy są poważnie zagrożone przez wspomniane klęski żywiołowe, które często są spowodowane działalnością człowieka i zmianami klimatu. Zniszczenia spowodowane przez pożary lasów wykraczają daleko poza kryzysy krótkoterminowe i mają długoterminowy, negatywny wpływ na środowisko i społeczeństwo. Ochrona przyszłości naszej planety wymaga zrozumienia podstawowych przyczyn występowania pożarów lasów, ich destrukcyjnych skutków oraz opracowania strategii łagodzących ich rezultaty.
Czym są pożary lasów?
Pożary lasów to niepowstrzymany żywioł, który jest w stanie zmienić wygląd krajobrazu w ciągu zaledwie kilku godzin. Często mają one katastrofalne i natychmiastowe skutki, niszcząc domy i siedliska fauny i flory, a nawet odbierają życie. Jednak efekt pożarów lasów jest znacznie bardziej odczuwalny niż może się wydawać na pierwszy rzut oka. Oprócz widocznych zniszczeń pożary lasów w znacznym stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza, uwalniając szkodliwe cząstki stałe i gazy cieplarniane. Następstwa wspomnianych pożarów lasów obejmują erozję gleby, pogorszenie jakości wody i utratę różnorodności biologicznej, co prowadzi do długotrwałych, negatywnych skutków środowiskowych.
Jednakże co sprawia, że pożary występują losowo? Prawda jest taka, że istnieje szereg czynników, które powodują wspomniane klęski żywiołowe, zarówno spowodowanych działalnością człowieka, jak i wywołanych przez naturę. Przyczyny pożarów lasów spowodowane działalnością człowieka obejmują ogniska pozostawione bez nadzoru, wyrzucone papierosy i celowe podpalenia. Uderzenia pioruna są powszechną przyczyną wywołaną przez naturę, jednak zmiany klimatu są jednym z ważnych czynników, które pogorszyły sytuację. Wszystko ze względu na cieplejsze, bardziej suche warunki, które sprawiają, że lasy są bardziej podatne na spalanie. Ekspansja miast na tereny niezamieszkane zwiększyła również częstotliwość i wpływ wspomnianych pożarów, prowadząc do większych strat ludzkich i materialnych.
Zmiana rozwiązań w zakresie walki z pożarami lasów
Historycznie zwalczanie pożarów lasów opierało się na tradycyjnych technikach gaśniczych, kontrolowanym spalaniu i kampaniach zwiększających świadomość w tym zakresie. Pomimo tego, że wszystkie z nich stanowią skuteczne rozwiązania, obecny poziom pożarów lasów przedzierających się przez naszą planetę jest bezprecedensowy i podkreśla ich ograniczenia, ustępując miejsca innowacjom technologicznym stosowanym na pierwszej linii bitwy. Monitorowanie satelitarne, drony i zaawansowane modelowanie rozprzestrzeniania się pożarów to tylko kilka rodzajów technologii, które zostały wykorzystane do próby zmiany sposobu zarządzania pożarami lasów. Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań technologicznych jest wykorzystanie czujników Internetu rzeczy (IoT), które oferują dane w czasie rzeczywistym i analizy predyktywne mające na celu ulepszenie strategii wczesnego wykrywania i reagowania na pożary lasów.
Czujniki IoT: przełom w zarządzaniu pożarami lasów
Nowe możliwości wczesnego wykrywania, monitorowania i reagowania były możliwe dzięki wprowadzeniu technologii IoT w zarządzaniu pożarami lasów. Oto kilka przykładów na to, jak IoT zmienia oblicze omawianego problemu:
- Wczesne wykrywanie i monitorowanie w czasie rzeczywistym — inteligentne czujniki IoT są ustawione w celu monitorowania temperatury, wilgotności, dymu, wzorów wiatru i innych parametrów środowiskowych w lasach i obszarach wysokiego ryzyka ich pożarów. Dane uzyskiwane w czasie rzeczywistym z czujników pozwalają na wczesne rozpoznawanie anomalnych zmian, które mogą wskazywać na początek pożaru lasu. Władze mogą reagować szybciej i w bardziej wydajny sposób oraz być może powstrzymać pożary lasów, zanim one się rozprzestrzenią, jeśli zostaną odpowiednio wcześnie wykryte.
- Analiza predyktywna — zaawansowane algorytmy i techniki uczenia maszynowego można wykorzystać do analizy danych zebranych przez czujniki IoT w celu prognozowania zachowania pożarów lasów i możliwych wzorców ich rozprzestrzeniania się. Ze względu na swoje możliwości predykcyjne zasoby gaśnicze można rozmieścić bardziej strategicznie, a potencjalne scenariusze ewakuacji można lepiej zaplanować, co ostatecznie może uratować życie mieszkańców i minimalizując szkody.
- Alokacja i zarządzanie zasobami — technologia IoT sprawia, że zarządzanie zasobami jest bardziej wydajne. Centra dowodzenia są w stanie skuteczniej kierować strażaków i sprzęt do najbardziej krytycznych obszarów pożaru, znając dokładne warunki pożaru w czasie rzeczywistym. Zwiększa to skuteczność operacji gaśniczych i gwarantuje bezpieczeństwo osób udzielających pierwszej pomocy, dostarczając im dokładnych informacji o okolicznościach, które napotkają w czasie akcji.
- Integracja z innymi technologiami — czujniki IoT nie są niezależnymi systemami. Często działają one jako element bardziej ekspansywnego, zintegrowanego systemu, który obejmuje również zdjęcia satelitarne dla uzyskania szerszej perspektywy sytuacji, wyrafinowane sieci komunikacyjne w celu płynnego udostępniania informacji oraz drony służące do obserwacji lotniczej. Łącząc zalety różnych technologii, wspomniana integracja umożliwia kompleksowe podejście do zarządzania pożarami lasów i zapewnia bardziej niezawodny mechanizm reagowania w ich zakresie.
Wyzwania stojące przed czujnikami IoT w ramach pożarów lasów
Podczas gdy technologia IoT wnosi rewolucyjny potencjał do wykrywania i zarządzania pożarami lasów, należy podjąć szereg wyzwań i rozważyć wiele rozważań, aby zapewnić jej skuteczne i odpowiedzialne wdrożenie.
Wdrażanie czujników IoT w często odległym i wymagającym terenie, na którym istnieje zagrożenie pożarami lasów, stanowi nie lada wyczyn. We wspomnianych obszarach instalacja i rutynowa konserwacja są trudne, ponieważ często są one trudno dostępne i mogą nie mieć niezbędnej infrastruktury. Wiarygodne dane zależą od tego, czy czujniki będą działać przez dłuższy czas, szczególnie podczas trudnych warunków pogodowych i w czasie rzeczywistych pożarów.
Wspomniane czujniki muszą być również wystarczająco silne, aby wytrzymywać trudne okoliczności związane z pożarami lasów, takie jak dym, intensywne ciepło i możliwe bariery fizyczne. W celu ciągłego monitorowania i wykrywania omawiane urządzenia muszą być niezawodne w miarę upływu czasu i to bez konieczności częstej konserwacji.
Pod uwagę należy wziąć również przeciążenie danymi i ich dokładność. Zarządzanie i interpretacja ogromnych ilości danych gromadzonych przez tysiące czujników, które można wdrożyć, stanowi poważne wyzwanie. Aby zapobiec fałszywym alarmom i zagwarantować dokładne i aktualne informacje, system musi skutecznie filtrować i interpretować wspomniane dane. W celu zagwarantowania dokładności przedstawiania warunków środowiskowych za pomocą omawianych danych, konieczne jest również utrzymanie dokładności wspomnianych czujników.
Podsumowanie
Potencjał rozwiązań w zakresie IoT służących do zmiany naszego zrozumienia, przewidywania i reakcji na pożary lasów jest oczywisty, ponieważ kontynuujemy ich badanie i wykorzystywanie w zarządzaniu pożarami lasów. Czujniki IoT są niezbędne do poprawy skuteczności i możliwości zapobiegania w zakresie naszych reakcji na pożary lasów, ponieważ oferują dane w czasie rzeczywistym, a także spostrzeżenia predykcyjne. Zarządzanie pożarami wydaje się mieć świetlaną przyszłość w miarę postępu technologii, a czujniki Internetu rzeczy torują drogę społeczeństwu, które jest lepiej przygotowane i odporne na ich skutki. Należy jednak zwrócić uwagę na rodzaje wdrożonych czujników. Istotne jest to, czy są w stanie wytrzymać trudne warunki i posiadają dostępną infrastrukturę do zarządzania ogromnymi ilościami danych, które dostarczą wspomniane czujniki.
Polecane produkty
Czujnik pogody SenseCAP S2120 Seeed Studio
Główne parametry:
- Stacja pogodowa 8 w 1: pobiera dane dotyczące temperatury powietrza, wilgotności, prędkości i kierunku wiatru, opadów deszczu, natężenia światła, indeksu UV oraz ciśnienia atmosferycznego, a następnie przesyła je za pomocą sieci LoRaWAN.
- Konfiguracja Bluetooth w ciągu 1 minuty i zdalne zarządzanie: prosta konfiguracja za pomocą zaledwie kilku kliknięć, obsługuje zdalne monitorowanie i zarządzanie danymi w czasie rzeczywistym i danymi historycznymi za pośrednictwem aplikacji SenseCAP Mate (Pobierz tutaj: 1. iOS; 2. Google Play; 3. Centrum aplikacji) i portal SenseCAP.
- Bardzo niskie zużycie energii, łatwa wymiana baterii i rozszerzalna pojemność: zasilane panelem słonecznym o mocy 0,5 W i trzema standardowymi suchymi bateriami AA o napięciu 1,5 V o żywotności do 2 lat (wspiera zewnętrzną komorę baterii o pojemności sześciu baterii, aby podwoić ich żywotność).
- Niezawodne wyniki: nadaje się do trudnych warunków zewnętrznych, takich jak wystawienie na działanie silnego promieniowania UV, ulewny deszcz, pył itp.
- Kompleksowe wdrożenie i elastyczny układ: akcesoria obejmują słupy, stojak montażowy itp. W celu szybkiej instalacji i można je zamontować w praktycznie dowolnym miejscu.
Czujnik gazów Figaro
Główne parametry:
- Wykrywa tlenek węgla, rozpuszczalniki i opary organiczne
- Wysoki poziom wrażliwości na opary rozpuszczalników organicznych
- Wysoki poziom stabilności i niezawodności przez długi czas
- Długa żywotność i niskie koszty
- Wykorzystuje prosty obwód elektryczny
