Combattre les incendies de forêt avec l'IoT

Une nouvelle génération de systèmes d'alerte précoce des incendies de forêt basés sur l'IoT, proposés par des startups comme Dryad Networks, arrive sur le marché. Feront-ils la différence dans un monde de plus en plus en proie aux flammes ?

Les flammes jaillissent à l'horizon et se propagent de manière incontrôlable dans la vallée en contrebas. L'incendie rase un groupe de dépendances, puis déchire un groupe de maisons familiales, laissant dans son sillage des maisons fumantes, des biens carbonisés et des vies ruinées.

Cela a été une scène trop courante dans l'ouest des États-Unis au cours de l'été 2021. Les conséquences sur la qualité de l'air des incendies dans les États de l'ouest sont considérables, la fumée des incendies s'étendant jusqu'à Chicago et New York et provoquant une pollution atmosphérique majeure dans ces régions. La prévention des incendies dépasse probablement le cadre de la technologie, mais en atténuer la gravité ? C'est tout à fait possible. Il existe un nombre restreint mais croissant d'entreprises IoT qui tentent de prouver ce point.

Le feu de forêt de Bootleg brûle actuellement près de Bly, Oregon. Le feu est si intense qu'il crée son propre climat, y compris la foudre.

Un plus grand nombre d'incendies de forêt plus intenses est un problème qui ne se limite en aucun cas aux États-Unis. Des incendies intenses ont également fait rage en Amazonie et en Australie au cours des dernières années.

Les gens débattent des raisons de la croissance des incendies de forêt, citant tout, de la cause fondamentale évidente du changement climatique aux origines locales telles que les incendies de tours de téléphonie cellulaire 5G dans le Colorado ou le tir à la cible au Nevada.

Quelles que soient les causes, les effets des incendies de forêt sont dévastateurs et se produisent beaucoup plus fréquemment à l'aube du deuxième quart du 21e siècle. Le National Interagency Fire Center indique qu'au 20 juillet de cette année, 83 grands incendies ont brûlé aux États-Unis et que plus de 2 585 492 acres sont partis en fumée jusqu'à présent. De manière alarmante, les experts affirment que les incendies de forêt sont responsables d'environ 20 % des émissions mondiales annuelles de CO2.

Le Bootleg Fire est le feu sauvage du jour aux États-Unis, brûlant plus de 400 000 acres de forêt dans l'Oregon. Simultanément, le Dixie Fire en Californie a balayé plus de 197 000 acres dans trois comtés de l'État de Golden, et n'était contenu qu'à 22% au lundi 26 juillet, selon CalFire.

"En moyenne, les incendies de forêt brûlent deux fois plus de surface terrestre chaque année qu'il y a 40 ans", déclare Climate Central, une organisation indépendante de scientifiques et de journalistes qui étudient et rapportent sur le réchauffement climatique.

Alors, que pouvons-nous faire pour éviter les incendies de forêt, demande Smokey The Bear ?

Plus un feu de forêt est découvert tôt, plus il est facile de l'arrêter ou de le contenir. Lorsque des conditions dangereuses sont détectées avant qu'un incendie ne se déclare, les autorités peuvent empêcher une catastrophe avant qu'elle ne se déclare. Cependant, la détection précoce des incendies dans les régions forestières est extrêmement difficile. Avant l'avènement de la surveillance des aéronefs et de la technologie GPS par satellite, les zones sujettes aux incendies de forêt dépendaient des bulletins météorologiques, d'une armée de veilleurs saisonniers et d'une grande chance pour lutter contre les incendies de forêt.

Solutions IoT ?

Quelques startups ainsi que d'autres entreprises développent des systèmes IoT utilisant des capteurs sans fil pour donner une alerte précoce en cas d'activité d'incendie de forêt. Les entreprises qui fournissent ces systèmes incluent actuellement Dryad, LADsensors et Seidor.

EE Times s'est entretenu avec Carsten Brinkschulte, co-fondateur et PDG de Dryad Networks, sur la façon dont son entreprise introduit un système de capteur solaire basé sur LoRaWAN pour une détection précoce. « Un élément clé de notre innovation… est que nous avons ajouté… une infrastructure de réseau maillé à LoRaWAN. Nous avons essentiellement ajouté la possibilité pour les stations de base de se parler et de faire des sortes de chuchotements chinois, l'une reçoit le message, elle le transmet à la suivante et la suivante jusqu'à ce qu'elle atteigne une passerelle connectée à Internet… Avec cela, nous peut couvrir de vastes zones, comme des milliers de kilomètres carrés, sans que chaque station de base ne soit connectée à Internet », nous a expliqué Brinkschulte.

Les capteurs peuvent se connecter à des passerelles frontalières qui se connectent à Internet via LTE-M ou une connectivité Ethernet pour ajouter une antenne parabolique Starlink. « Chaque passerelle frontalière est compatible avec Swarm », a également ajouté Brinkschulte.

Les capteurs sont sans pile et ne contiennent aucune pièce réparable par l'utilisateur. "Ils pendent juste à un arbre", a noté Brinkschulte. En effet, Dryad a même utilisé l'Internet des arbres comme slogan dans certains de ses documents de presse.

(Source :Réseaux Dryades)

Les capteurs intègrent une puce de capteur de gaz Bosch BME688 qui détecte la composition gazeuse de l'air - elle examine l'hydrogène, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone. Ensuite, le capteur Dryad utilise l'apprentissage automatique et le traitement des bords pour détecter la combinaison de gaz typique d'un incendie de forêt. "Nous obtenons une grande précision et de faibles taux d'échec", affirme Brinkschulte.

Prendre feu

Dryad vise une détection des incendies de forêt en moins d'une heure. « Quand vous regardez le feu, plus tôt vous pouvez l'attraper, mieux c'est, n'est-ce pas ? Aussi simple que cela. Et nous pouvons détecter [un incendie] avant qu'il ne devienne un incendie, alors qu'il est encore en phase de combustion lente », explique Brinkschulte. Cela permet aux services d'incendie de traiter plus facilement un problème avant qu'il ne se transforme en un incendie de forêt.

Dans une zone d'interface entre zones sauvages et urbaines comprenant des routes et des forêts, vous auriez besoin d'environ 500 capteurs pour couvrir 10 miles carrés, explique Brinkschulte. Une fois que vous entrez dans les étendues sauvages de la forêt, le nombre de capteurs nécessaires chute à environ 250.

Le prix standard – avant toute remise sur volume – est actuellement d'environ 50 $ par capteur, a déclaré le PDG. Cela se traduit par environ 25 000 $ pour les capteurs pour couvrir une zone d'interface entre les zones sauvages et urbaines.

« Bien sûr, nous accorderons des remises sur volume », note Brinkschulte. Il s'attend à ce que le prix d'un capteur chute à environ 20 $ pièce, une fois que Dryad passera à la fabrication à grande échelle, produisant des millions d'unités.

La startup facture également un abonnement annuel au service, qui représente environ 10 à 15 % du coût du matériel. Il ne s'agit donc pas d'un produit IoT conçu pour votre consommateur moyen (ou même un agriculteur) à la lisière des zones sauvages et urbaines. Le PDG dit que Dryad s'est entretenu avec des gouvernements, des sociétés énergétiques et des sociétés forestières privées (c'est-à-dire des sociétés d'exploitation forestière) lors du lancement de son produit.

Le PDG note que Dryad peut ajouter d'autres types de capteurs au réseau au fur et à mesure de son déploiement. Cela, dit-il, sera d'un intérêt particulier pour les entreprises d'exploitation forestière, car elles peuvent également examiner la surveillance des sols et la croissance des arbres.

Il est encore très tôt pour les systèmes d'alerte précoce des incendies de forêt basés sur l'IoT. Ils n'ont pas vraiment été testés à la chaleur de la flamme. Ces nouveaux systèmes IoT pourraient potentiellement fournir un nouveau niveau de défense contre les incendies de forêt, à un moment où le monde en a désespérément besoin.

"Cela ne résoudra pas le problème à lui seul, mais nous pensons que c'est un ajout très important au puzzle qui est extrêmement complémentaire aux solutions basées sur des satellites ou des caméras, car nous avons cette capacité de détection ultra-précoce", déclare Brinkschulte.

>> Cet article a été initialement publié sur notre site frère, EE Heures.