用物联网扑灭野火

A new breed of IoT-based wildfire early warning systems, offered by startups like Dryad networks, is coming onto the market. Will they make a difference in a world increasingly beset by flames?

火焰在地平线上闪烁，不受控制地蔓延到下方的山谷中。大火烧毁了一组附属建筑，然后烧毁了一组家庭住宅，留下闷烧的房屋、烧焦的财产和毁坏的生活。

这在 2021 年夏季的美国西部已经非常普遍。西部各州的火灾对空气质量造成的影响是广泛的，大火产生的烟雾飘到芝加哥和纽约，在这些地区造成严重的空气污染。预防火灾可能超出了技术范围，但减轻严重程度？这是完全可能的。有少量但越来越多的物联网公司试图证明这一点。

更多更猛烈的野火是一个绝不限于美国的问题 过去几年，亚马逊和澳大利亚也发生了猛烈的火灾。

人们争论野火增长的原因，从气候变化的明显根本原因到当地起源，如科罗拉多州的 5G 蜂窝塔火灾或内华达州的目标射击等。

无论原因如何，野火的影响都是毁灭性的，而且随着我们进入 21 世纪的第二季度，它们的发生频率要高得多。国家跨部门消防中心表示，截至今年 7 月 20 日，美国各地已发生 83 起大火，迄今已有超过 2,585,492 英亩的土地化为浓烟。令人担忧的是，专家们表示，野火造成了全球每年约 20% 的二氧化碳排放量。

Bootleg Fire是美国的野火大火，烧毁了俄勒冈州超过 400,000 英亩的森林。与此同时，加州的迪克西大火已经席卷了金州三个县的 197,000 多英亩土地，据CalFire 称，截至 7 月 26 日星期一，只有 22% 的土地得到控制。

“平均而言，野火每年烧毁的土地面积是 40 年前的两倍，”气候中心说，这是一个由科学家和记者组成的独立组织，研究和报道全球变暖。

那么，我们能做些什么来防止野火，Smokey The Bear问道？

越早发现野火，就越容易停止或控制。如果在火灾发生之前检测到危险情况，当局可以在灾难发生之前预防灾难。然而，早期发现森林地区的火灾非常困难。在飞机监控和基于卫星的 GPS 技术出现之前，容易发生野火的地区依赖于天气报告、一支季节性的火灾瞭望员队伍以及扑灭野火的巨大运气。

物联网解决方案？

一些初创公司和其他公司正在开发物联网系统，使用无线传感器对野火活动进行早期预警。目前提供这些系统的公司包括Dryad、LADsensors和Seidor。

《EE泰晤士报》采访了Dryad Networks联合创始人兼首席执行官卡斯滕·布林克舒尔特（Carsten Brinkschulte），介绍了他的公司如何引入基于太阳能的LoRaWAN传感器系统进行早期检测。“我们创新的一个关键部分……是我们在LoRaWAN中添加了一个网状网络基础设施。我们基本上增加了基站之间对话和进行类似中文窃窃私语的能力，一个接收到消息，它将消息传递到下一个，直到它到达一个与互联网相连的网关……这样我们可以覆盖数千平方公里的广大地区，没有每个基站都连接到互联网，”Brinkschulte告诉我们。

传感器可以连接到通过LTE-M或以太网连接到互联网的边界网关，以添加Starlink卫星天线。Brinkschulte补充道：“每个边境网关都支持群集。”。

传感器无电池，没有用户可维修的零件。布林克·舒尔特（Brinkschulte）指出：“它们只是挂在树上。”。事实上，Dryad甚至在一些新闻材料中使用了树木网络作为标语。

这些传感器集成了一个博世 BME688气体传感器芯片，可以检测空气中的气体成分——它可以检测氢气、二氧化碳、一氧化碳。然后，Dryad 传感器使用机器学习和边缘处理来检测野火典型的气体组合。“我们获得了高精度和低故障率，”Brinkschulte 声称。

着火

Dryad 的目标是检测不到一小时的野火。“当你看到火时，你越早抓住它越好，对吧？就如此容易。我们可以在火灾发生之前检测到[火灾]，当时它仍处于阴燃阶段，”Brinkschulte 说。这使得消防部门更容易在问题成为野火灾难之前处理问题。

Brinkschulte 说，在一个既有道路又有森林的荒地-城市交界区域，你需要大约 500 个传感器才能覆盖 10 平方英里。一旦你进入广阔的野生森林，所需的传感器数量将下降到大约 250 个。

首席执行官说，标准价格（在任何批量折扣之前）目前约为每个传感器 50 美元。这意味着覆盖荒地-城市交界区域的传感器大约需要 25,000 美元。

“我们当然会提供批量折扣，”Brinkschulte 指出。他预计，一旦 Dryad 进行大规模制造，生产数百万个单位，传感器的价格将降至每个 20 美元左右。

这家初创公司还对该服务收取年度订阅费，约占硬件成本的 10% 到 15%。因此，这不是为荒地-城市边缘的普通消费者（甚至农民）设计的物联网产品。首席执行官表示，Dryad 在介绍其产品时一直在与政府、能源公司和私营林业公司（即伐木公司）进行交流。

首席执行官指出，Dryad 可以在网络推出时将其他类型的传感器添加到网络中。他说，伐木公司将特别感兴趣，因为他们也可以查看土壤监测和树木生长。

基于物联网的预警野火系统仍处于早期阶段。他们还没有真正在烈焰中经过测试。在世界迫切需要它的时候，这些新的物联网系统可能会为野火提供新的防御水平。

“它不会单枪匹马解决问题，但我们认为这是对这个难题的一个非常重要的补充，它与基于卫星或基于相机的解决方案极为互补，因为我们拥有这种超早期检测能力，”Brinkschulte 说。

审核编辑 黄昊宇