Melawan kebakaran hutan dengan IoT

Generasi baru sistem peringatan dini kebakaran berbasis IoT, yang ditawarkan oleh perusahaan rintisan seperti Jaringan Dryad, akan datang ke pasar. Akankah mereka membuat perbedaan di dunia yang semakin dilanda api?

Api menyala di cakrawala dan menyebar tak terkendali ke lembah di bawah. Api menghanguskan sekelompok bangunan luar, lalu menyambar sekelompok rumah keluarga, meninggalkan rumah-rumah yang membara, harta benda yang hangus, dan kehidupan yang hancur.

Ini telah menjadi pemandangan yang terlalu umum di Amerika Serikat Bagian Barat selama musim panas 2021. Konsekuensi kualitas udara dari kebakaran di Negara Bagian Barat sangat luas, dengan asap dari kobaran api melayang sampai ke Chicago dan New York dan menyebabkan polusi udara yang besar di wilayah tersebut. Mencegah kebakaran mungkin berada di luar cakupan teknologi, tetapi mengurangi tingkat keparahannya? Itu sangat mungkin. Ada sejumlah kecil perusahaan IoT yang berusaha membuktikan maksudnya.

Kebakaran hutan bajakan saat ini terjadi di dekat Bly, Oregon. Apinya sangat kuat sehingga membuat cuacanya sendiri, termasuk kilat.

Kebakaran hutan yang lebih intens dalam jumlah yang lebih besar adalah masalah yang sama sekali tidak terbatas pada AS. Kebakaran hebat juga terjadi di Amazon dan Australia selama beberapa tahun terakhir.

Orang-orang memperdebatkan alasan pertumbuhan kebakaran hutan, mengutip segala sesuatu mulai dari akar penyebab yang jelas dari perubahan iklim hingga asal-usul lokal seperti kebakaran menara seluler 5G di Colorado atau penembakan target di Nevada.

Terlepas dari penyebabnya, efek kebakaran hutan sangat merusak, dan itu terjadi jauh lebih sering saat kita memasuki kuartal kedua abad ke-21. National Interagency Fire Center mengatakan bahwa pada 20 Juli tahun ini, 83 kebakaran besar telah membakar di seluruh Amerika Serikat, dan lebih dari 2.585.492 hektar telah terbakar sejauh ini. Yang mengkhawatirkan, para ahli mengatakan bahwa kebakaran hutan bertanggung jawab atas sekitar 20% emisi CO2 global tahunan.

The Bootleg Fire adalah api liar du jour di AS, membakar lebih dari 400.000 hektar hutan di Oregon. Secara bersamaan, Kebakaran Dixie di California telah melanda lebih dari 197.000 hektar di tiga kabupaten di Golden State, dan hanya 22% yang dapat dikendalikan pada Senin, 26 Juli, menurut CalFire.

“Rata-rata, kebakaran hutan membakar dua kali lebih banyak lahan setiap tahun dibandingkan 40 tahun lalu,” kata Climate Central, sebuah organisasi independen yang terdiri dari ilmuwan dan jurnalis yang meneliti dan melaporkan pemanasan global.

Jadi apa yang bisa kita lakukan untuk mencegah kebakaran hutan, tanya Smokey The Bear?

Semakin dini kebakaran hutan ditemukan, semakin mudah untuk menghentikan atau menahannya. Ketika kondisi berbahaya terdeteksi sebelum kebakaran terjadi, pihak berwenang dapat mencegah bencana sebelum dimulai. Deteksi dini kebakaran di kawasan hutan, bagaimanapun, sangat sulit. Sebelum munculnya pemantauan pesawat dan teknologi GPS berbasis satelit, daerah yang rawan kebakaran hutan bergantung pada laporan cuaca, pasukan pemantau kebakaran musiman, dan banyak keberuntungan untuk memerangi kebakaran hutan.

Solusi IoT?

Beberapa perusahaan rintisan serta perusahaan lain sedang mengembangkan sistem IoT menggunakan sensor nirkabel untuk memberikan peringatan dini tentang aktivitas kebakaran. Perusahaan yang menyediakan sistem ini saat ini termasuk Dryad, LADsensors, dan Seidor.

EE Times berbicara dengan Carsten Brinkschulte, salah satu pendiri dan CEO Dryad Networks tentang bagaimana perusahaannya memperkenalkan sistem sensor berbasis LoRaWAN bertenaga surya untuk deteksi dini. “Bagian penting dari inovasi kami…adalah bahwa kami menambahkan… infrastruktur jaringan mesh ke LoRaWAN. Kami pada dasarnya menambahkan kemampuan stasiun pangkalan untuk berbicara satu sama lain dan melakukan semacam bisikan Cina, satu menerima pesan, meneruskannya ke yang berikutnya dan berikutnya sampai mencapai gateway yang terhubung ke Internet… Dengan ini kami dapat mencakup area yang luas, seperti ribuan kilometer persegi, tanpa setiap base station terhubung ke Internet,” Brinkschulte memberi tahu kami.

Sensor dapat terhubung ke gateway perbatasan yang terhubung ke Internet melalui LTE-M, atau konektivitas Ethernet untuk menambahkan parabola Starlink. “Setiap gerbang perbatasan mengaktifkan Swarm,” juga, Brinkschulte menambahkan.

Sensor tidak memiliki baterai dan tidak memiliki komponen yang dapat diservis oleh pengguna. “Mereka hanya menggantung di pohon,” kata Brinkschulte. Memang, Dryad bahkan menggunakan Internet of Trees sebagai tagline di beberapa materi persnya.

(Sumber:Jaringan Dryad)

Sensor tersebut mengintegrasikan chip sensor gas Bosch BME688 yang mendeteksi komposisi gas di udara — terlihat pada hidrogen, karbon dioksida, karbon monoksida. Kemudian sensor Dryad menggunakan pembelajaran mesin dan pemrosesan tepi untuk mendeteksi kombinasi gas yang khas untuk kebakaran hutan. “Kami mendapatkan akurasi tinggi dan tingkat kegagalan yang rendah,” klaim Brinkschulte.

Nyalakan api

Dryad bertujuan untuk deteksi kebakaran sub-satu jam. “Saat kamu melihat api, semakin cepat kamu bisa menangkapnya, semakin baik, kan? Sesimpel itu. Dan kami dapat mendeteksi [api] sebelum api, ketika masih dalam fase membara, ”kata Brinkschulte. Hal ini memudahkan petugas pemadam kebakaran untuk menangani masalah sebelum menjadi bencana kebakaran hutan.

Di area antarmuka hutan belantara-perkotaan yang memiliki jalan serta hutan, Anda akan membutuhkan sekitar 500 sensor untuk mencakup 10 mil persegi, kata Brinkschulte. Setelah Anda memasuki hamparan hutan liar, jumlah sensor yang dibutuhkan akan turun menjadi sekitar 250.

Harga standar — sebelum diskon volume apa pun — saat ini sekitar $50 per sensor, kata CEO. Ini berarti sekitar $25.000 untuk sensor yang mencakup area antarmuka hutan belantara-urban.

“Tentu saja kami akan memberikan diskon volume,” catat Brinkschulte. Dia memperkirakan harga sebuah sensor akan turun menjadi sekitar $20 masing-masing, setelah Dryad meningkatkan produksi skala besar, menghasilkan jutaan unit.

Startup juga membebankan biaya berlangganan tahunan untuk layanan tersebut, yang merupakan sekitar 10 hingga 15% dari biaya perangkat keras. Jadi, ini bukan produk IoT yang dirancang untuk konsumen rata-rata Anda (atau bahkan petani) di pinggiran kota liar. CEO mengatakan bahwa Dryad telah berbicara dengan pemerintah, perusahaan energi, dan perusahaan kehutanan swasta (yaitu, perusahaan penebangan kayu) saat memperkenalkan produknya.

CEO mencatat bahwa Dryad dapat menambahkan jenis sensor lain ke jaringan saat diluncurkan. Ini, katanya, akan menjadi perhatian khusus bagi perusahaan penebangan, karena mereka juga dapat melihat pemantauan tanah dan pertumbuhan pohon.

Masih sangat dini untuk sistem peringatan dini kebakaran hutan berbasis IoT. Mereka belum benar-benar diuji dalam panasnya nyala api. Sistem IoT baru ini berpotensi memberikan tingkat pertahanan baru terhadap kebakaran hutan, pada saat dunia sangat membutuhkannya.

“Ini tidak akan menyelesaikan masalah sendirian, tetapi kami pikir ini adalah tambahan yang sangat penting untuk teka-teki yang sangat melengkapi solusi berbasis satelit atau kamera karena kami memiliki kemampuan deteksi ultra-dini ini,” kata Brinkschulte.

>> Artikel ini awalnya diterbitkan di situs saudara kami, EE Waktu.