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China testa RFID para prever incêndios florestais

A Qingyuan Forestry está utilizando uma solução para detecção de incêndios que inclui o uso de sensores sem fio

Por Claire Swedberg

29 de março de 2012 - Na floresta chinesa de Qingyuan, ao sul da província de Guangdong, um sistema baseado em sensores sem fio ZigBee, com nós instalados em postes e em árvores, pode detectar mudanças ambientais no ar e alertar os funcionários do parque em caso de incêndio. A solução é um piloto para previsão de riscos ambientais do sistema chamado Early Stage Wildfire Detection and Prediction Wireless Sensor Network, fornecido pela Insight Robotics Ltd., uma recém-criada empresa de Hong Kong, fundada por pesquisadores da Universidade de Hong Kong. A Insight Robotics desenvolveu o sistema em cooperação com a Qingyuan Florestal e Academia Florestal de Guangdong. O sistema também inclui câmera térmica de imagens para procurar evidência visual de chamas.

A Insight Robotics, anteriormente conhecida como Insight Innovation and Technology Ltd., foi fundada em 2009 por um grupo de engenheiros mecânicos, elétricos e de software da Universidade de Hong Kong. O trabalho inicial da empresa centrou-se na utilização de tecnologia robótica não só para detectar chamas, mas também para ajudar no resgate de pessoas de incêndios por meio de unidades não tripuladas robóticas.

"Nós tivemos foco no uso da robótica para fins humanitários", diz Albert Ko, professor assistente de engenharia da Universidade de Hong Kong e um dos fundadores da Insight Robotics. O grupo está desenvolvendo robôs de busca e resgate para localizar e ajudar as pessoas que possam estar presas por um incêndio. Nesse período, porém, a empresa começou a considerar redes de sensores sem fio que transmitem dados permitindo o manejo florestal em tempo real, antes de qualquer resposta robótica ser necessária. Em 2009, o grupo começou a trabalhar na Qingyuan Florestal, vítima constante de incêndios, com queimas de muitos quilômetros quadrados de florestas. Durante um ano comum, o fogo chega a queimar uma área de florestas equivalente a 25 vezes o tamanho de Hong Kong.

Em dezembro passado, a equipe de silvicultura que trabalha com a Insight Robotics instalou uma rede de 20 a 30 sensores sem fio, a bateria, a cada 24 quilômetros quadrados de área de floresta. A separação entre nós era de mais de cinco quilômetros, enquanto outros eram de menos de 1 km. As tags com sensores têm um alcance de leitura máximo de cinco quilômetros, dependendo de sua linha de visão. A equipe também instalou uma câmera de imagens térmicas que procura por anomalias na floresta, tais como radiação infravermelha emitida por chamas. As etiquetas, em conformidade com normas ZigBee e 802.15.4, criam uma rede mesh, transmitindo de volta para um servidor localizado no local na floresta que fica perto da câmara de imagem térmica. Os nós foram desenvolvidos e construídos internamente pela Insight Robotics, segundo Ko, e foram fabricados usando antenas fornecidas por Group Sense.

Cada tag sem fio transmite dados de sensores a cada cinco minutos, juntamente com o seu próprio identificador exclusivo, para o próximo nó adjacente, e, finalmente, de volta para o servidor com o software da Insight Robotics. Se um dos nós é destruído pelo fogo, as outras tags passar a transmitir em torno desse nó perdido. Cada etiqueta é alimentada por uma bateria carregada por um painel solar montado em cada nó. Sensores embutidos de temperatura, gases, umidade e infravermelho realizam medidas regularmente. Os dados de umidade, armazenados pelo software Insight Robotics, podem ser usados para analisar o risco de incêndio. Por exemplo, um nível de humidade muito elevado indica baixo risco de incêndio. Se a temperatura subir de repente, a leitura poderia indicar a presença de chamas e o software mostraria um alerta para os funcionários do centro de comando, permitindo determinar aonde ir. O sensor de gás mede as mudanças nos níveis de gases específicos e o sensor de infravermelhos detecta variação que poderia resultar de um incêndio. O sistema identifica a localização do fogo em cerca de 5 metros, afirma Ko.