Memanfaatkan IoT untuk Deteksi dan Pencegahan Kebakaran Hutan Dini
Sistem peringatan dini kebakaran hutan berbasis IoT generasi baru, yang ditawarkan oleh startup seperti Dryad Networks, sedang muncul di pasar. Apakah teknologi ini akan memberikan perbedaan yang terukur di dunia di mana kebakaran hutan semakin umum?
Nyala menyala di horizon dan menyebar tak terkendali ke lembah di bawahnya. Api menghancurkan sekelompok gedung pendukung, lalu merobohkan sekelompok rumah keluarga, meninggalkan rumah yang masih berkabut, harta benda yang terbakar, dan kehancuran jiwa.
Seksu ini menjadi terlalu familiar di seluruh Amerika Serikat bagian Barat selama musim panas 2021. Asap yang dihasilkan menyebar sejauh Chicago dan New York, menciptakan masalah kualitas udara yang parah. Sementara mencegah api sepenuhnya mungkin di luar jangkauan teknologi, mengurangi keparahannya dapat dicapai. Sejumlah perusahaan IoT semakin banyak membuktikan poin ini.
Kebakaran hutan Bootleg yang saat ini membakar dekat Bly, Oregon. Api begitu intens hingga membuat cuaca sendiri, termasuk petir.
Kebakaran hutan yang intens tidak terbatas pada AS; Amazon dan Australia juga telah menderita kebakaran yang merusak dalam beberapa tahun terakhir.
Debat tentang penyebab lonjakan ini berkisar dari perubahan klimat hingga faktor lokal seperti kebakaran menara 5G di Colorado atau insiden target shooting di Nevada.
Terlepas dari penyebab, dampak kebakaran hutan adalah katastrofik dan frekuensinya meningkat. National Interagency Fire Center melaporkan bahwa, pada 20 Juli, 83 kebakaran besar telah membakar di seluruh Amerika Serikat, mencakup lebih dari 2.585.492 hektar. Ahli memperkirakan bahwa kebakaran hutan menyumbang sekitar 20 % emisi CO2 tahunan global.
Kebakaran Bootleg saat ini adalah kebakaran hutan terluas di AS, telah membakar lebih dari 400.000 hektar di Oregon. Sementara itu, kebakaran Dixie di California telah membakar lebih dari 197.000 hektar di tiga provinsi dan hanya terkendali 22 % pada 26 Juli.
Climate Central melaporkan bahwa, secara rata-rata, luas kebakaran hutan telah melipat ganda dalam empat dekade terakhir.
Jadi bagaimana kita mencegah kebakaran hutan?
Deteksi dini adalah kunci. Semakin cepat api teridentifikasi, semakin mudah untuk menghentikan penyebarannya. Sebelum pemantauan pesawat dan satelit, daerah rawan kebakaran mengandalkan laporan cuaca, pos pengawasan musim, dan keberuntungan murni.
Solusi IoT
Startup seperti Dryad Networks, LADsensors, dan Seidor sedang mengembangkan jaringan sensor nirkabel yang memberikan peringatan dini waktu nyata tentang aktivitas kebakaran hutan.
EE Times berbicara dengan Carsten Brinkschulte, pendiri dan CEO Dryad Networks, tentang sistem sensor berbasis LoRaWAN dan tenaga surya perusahaan itu. “Inovasi kami menambahkan jaringan mesh ke LoRaWAN, memungkinkan stasiun basis untuk meneruskan pesan di antaranya sampai mencapai gateway yang terhubung internet,” jelaskan Brinkschulte. “Arsitektur ini memungkinkan kami untuk mencakup ribuan kilometer persegi tanpa memerlukan setiap stasiun basis memiliki tautan internet langsung.”
Sensor terhubung ke gateway perbatasan yang mentransmisikan data melalui LTE-M, Ethernet, atau piringan satelit Starlink. Semua gateway diaktifkan swarm, memungkinkan berbagi data kolaboratif.
Sensor tanpa baterai dirancang untuk hanya digantung di pohon, tidak memerlukan perawatan. Dryad bahkan mempromosikan konsep ini sebagai ‘Internet of Trees’ dalam pemasaran mereka.
Setiap sensor mengintegrasikan chip sensor gas Bosch BME688 yang memantau hidrogen, karbon dioksida, dan karbon monoksida. Menggunakan pemrosesan tepi dan algoritma pembelajaran mesin, sensor mengidentifikasi tanda gas yang khas dari api awal, menghasilkan akurasi yang tinggi dan tingkat alarm palsu yang rendah.
Mendeteksi Api Dini
Dryad menargetkan deteksi sub-jam aktivitas kebakaran hutan. “Semakin cepat api tertangkap—idealmente selama fase pembusukan—semakin efektif responsnya,” kata Brinkschulte. Kemampuan ini memungkinkan layanan pemadam kebakaran untuk campur tangan sebelum api membesar.
Dalam zona antarmuka hutan-perkotaan dengan jalan dan hutan, cakupan 10 mil persegi akan membutuhkan sekitar 500 sensor. Dalam hutan yang padat, kepadatan turun menjadi sekitar 250 sensor per 10 mil persegi.
Harga dasar untuk satu sensor saat ini sekitar $50, sehingga pemasangan antarmuka 10 mil akan berbiaya sekitar $25.000. Diskon volume diharapkan, dan Brinkschulte memperkirakan harga satuan dapat turun menjadi $20 setelah Dryad menskalakan produksi.
Selain perangkat keras, perusahaan mengenakan biaya langganan tahunan yang merupakan 10–15 % dari biaya perangkat keras. Solusi ini disesuaikan untuk pemerintah, utilitas, dan perusahaan kehutanan besar, bukan untuk konsumen individu.
Dryad juga berencana untuk mengintegrasikan jenis sensor lain—seperti sensor kelembaban tanah dan monitor pertumbuhan pohon—ke dalam jaringannya, yang bisa sangat berharga bagi perusahaan penebangan.
Sistem peringatan dini berbasis IoT ini masih dalam tahap awal dan belum melalui uji lapangan penuh selama kebakaran aktif. Meskipun demikian, mereka mewakili lapisan perlindungan baru yang menjanjikan yang melengkapi pemantauan berbasis satelit dan kamera.
Sementara mereka bukan obat ampuh, Brinkschulte mengatakan teknologi ini menawarkan kemampuan deteksi ultra-dini yang kritis yang pas dengan baik ke dalam kotak alat manajemen kebakaran hutan yang lebih luas.
>> Artikel ini awalnya diterbitkan di situs kami, EE Times.
