无人机物联网网络可以帮助扑灭野火

沙特阿拉伯的研究人员发现,与无人机配对的地面传感器可以让消防员在应对野火时具有关键优势。

UAV-IoT网络
图片来自Pixabay的sippakorn yamkasikorn

野火探测主要通过卫星成像和远程摄像机进行,但这些技术可能会受到多云天气的阻碍,大火可能会在被发现之前增长到相当大的规模。随着最近全球野火发生频率和严重程度的显著增加,对野火管理技术的需求越来越大。一种可能是物联网(IoT)传感器,它可以监测森林的烟雾和热量的最初迹象。

野火战士:空中灭火技术的最新发展

Dstl无人机黑客马拉松目标全球野火问题

KAUST博士研究生Osama Bushnaq说:“通过在森林中部署大量低成本物联网传感器,可以在传感器水平上早期检测野火。”然而,价格低廉的传感器不具备电池或计算能力,无法通过大规模物联网网络向消防控制中心传递火灾探测事件。“为了保证物联网设备成本低、结构简单,可以使用无人机,”Bushnaq说。无人机可以在森林上空飞行,从每个传感器收集数据,返回基地报告火灾或给耗尽的电池充电。

KAUST电气和计算机工程教授Tareq Al-Naffouri表示:“无人机-物联网网络正在快速发展,可以以降低部署成本的方式实现普遍应用。

为了评估野火探测技术的潜力,Al-Naffouri和他的团队模拟了野火探测物联网/无人机网络可能的表现。

该小组表明,部署的无人机越多,探测到火灾的速度就越快。布什纳克说:“然而,令人惊讶的是,我们的分析表明,增加物联网设备的密度超过阈值并不会提高野火检测概率。”除了一定的传感器密度外,无人机必须花费额外的时间在每个位置收集数据,这损害了它们监测整个森林的能力。

布什纳克说:“我们还表明,考虑到最佳的无人机和物联网设备密度,与卫星图像相比,可以在更短的时间内检测到野火。”然而,与卫星图像相比,无人机物联网网络只能覆盖相对较小的森林区域。Al-Naffouri表示:“无人机-物联网网络将是卫星成像的补充。“无人机-物联网网络将特别适合于高危地区的野火检测,如附近的人类住区和国家公园。”

该研究小组的发现发表在IEEE物联网期刊