Des drones couplés à des capteurs au sol

Les technologies jumelles de véhicules aériens sans pilote et de capteurs sans fil pourraient être la combinaison idéale pour lutter contre les incendies de forêt.

Des réseaux de capteurs au sol associés à des drones aéroportés pourraient donner aux pompiers un avantage critique lors de la lutte contre les incendies de forêt, ont découvert des chercheurs de la KAUST. Le réseau de capteurs/véhicules aériens sans pilote (UAV) pourrait réduire considérablement le temps nécessaire pour détecter un incendie de forêt, donnant aux pompiers une meilleure chance de contenir l’incendie avant qu’il ne devienne trop important pour être contrôlé.

La détection des incendies de forêt est actuellement effectuée principalement par l’imagerie satellitaire et les caméras à distance, mais ces technologies peuvent être entravées par le temps nuageux et les incendies peuvent atteindre une taille considérable avant d’être repérés. Avec la récente augmentation mondiale significative de la fréquence et de la gravité des incendies de forêt, les technologies pouvant aider à la gestion des incendies de forêt sont en demande. Les capteurs de l’Internet des objets (IoT), qui pourraient surveiller la forêt à la recherche des premiers signes de fumée et de chaleur, sont une possibilité.

« Le déploiement d’un nombre massif de capteurs IoT à faible coût à travers la forêt permet une détection précoce des incendies de forêt au niveau du capteur », déclare Osama Bushnaq, titulaire d’un doctorat KAUST. diplômé. Cependant, les capteurs peu coûteux n’ont pas la batterie ou la puissance de calcul pour communiquer un événement de détection d’incendie sur un réseau IoT massif au centre de contrôle des incendies. « Pour garantir que les appareils IoT sont peu coûteux et ont une structure simple, des UAV peuvent être utilisés », a déclaré Bushnaq. Les drones pourraient survoler la forêt pour collecter sans fil les données de chaque capteur, retournant à la base pour signaler un incendie ou recharger leurs batteries épuisées.

« Les réseaux UAV-IoT progressent rapidement, permettant une application omniprésente à un coût de déploiement décroissant », a déclaré Al-Naffouri. Pour évaluer le potentiel de la technologie de détection des incendies de forêt, Al-Naffouri et son équipe ont simulé les performances d’un réseau IoT/UAV de détection des incendies de forêt.

L’équipe a montré que plus il y avait de drones déployés, plus un incendie pouvait être détecté rapidement. « Cependant, de manière surprenante, notre analyse montre que l’augmentation de la densité des appareils IoT au-delà d’un seuil n’améliore pas la probabilité de détection des incendies de forêt », a déclaré Bushnaq. Au-delà d’une certaine densité de capteurs, le temps supplémentaire que les UAV ont dû consacrer à la collecte de données à chaque endroit a compromis leur capacité à surveiller l’ensemble de la forêt.

« Nous montrons également que, compte tenu des densités optimales d’UAV et d’appareils IoT, l’incendie de forêt peut être détecté dans un temps beaucoup plus court par rapport à l’imagerie par satellite », a déclaré Bushnaq. Cependant, les réseaux UAV-IoT ne pouvaient couvrir que des zones de forêt relativement petites par rapport à l’imagerie par satellite. « Les réseaux UAV-IoT seront complémentaires à l’imagerie satellitaire », a déclaré Al-Naffouri. « Le réseau UAV-IoT serait particulièrement adapté à la détection des incendies de forêt dans les régions à haut risque, comme à proximité des établissements humains et des parcs nationaux. »