Aprovechando IoT para detección y prevención temprana de incendios forestales

Una nueva generación de sistemas de alerta temprana de incendios forestales basados en IoT, ofrecidos por startups como Dryad Networks, está emergiendo en el mercado. ¿Harán estas tecnologías una diferencia medible en un mundo donde los incendios forestales son cada vez más comunes?

Llamas parpadean en el horizonte y se extienden incontrolablemente al valle inferior. El incendio arrasa un grupo de dependencias, luego se abalanza sobre un grupo de casas familiares, dejando a su paso casas humeantes, posesiones calcinadas y vidas arruinadas.

Esta escena se volvió demasiado familiar en el oeste de Estados Unidos durante el verano de 2021. El humo resultante llegó hasta Chicago y Nueva York, creando graves problemas de calidad del aire. Si bien prevenir incendios totalmente puede estar fuera del alcance de la tecnología, mitigar su severidad es alcanzable. Un número creciente de empresas IoT lo está demostrando.

Los incendios forestales intensos no se limitan a EE. UU.; el Amazonas y Australia también han sufrido incendios devastadores en años recientes.

Los debates sobre las causas de este aumento van desde el cambio climático a factores locales como incendios de torres 5G en Colorado o incidentes de tiro al blanco en Nevada.

Independientemente de la causa, el impacto de los incendios forestales es catastrófico y la frecuencia está subiendo. El Centro Nacional Interagencial de Incendios reportó que, al 20 de julio, 83 incendios grandes habían ardido en Estados Unidos, totalizando más de 2.585.492 acres. Expertos estiman que los incendios forestales contribuyen aproximadamente al 20 % de emisiones globales anuales de CO₂.

El incendio Bootleg es actualmente el mayor incendio forestal en EE. UU., habiendo consumido más de 400.000 acres en Oregón. Mientras tanto, el incendio Dixie en California ha quemado más de 197.000 acres en tres condados y solo estaba contenido al 22 % al 26 de julio.

Climate Central reporta que, en promedio, la superficie quemada por incendios forestales se ha duplicado en las últimas cuatro décadas.

Entonces, ¿cómo podemos prevenir incendios forestales?

La detección temprana es clave. Cuanto antes se identifica un incendio, más fácil es detener su propagación. Antes de monitorización por aviones y satélites, áreas propensas a incendios dependían de informes meteorológicos, puestos de vigía estacionales y pura suerte.

Startups como Dryad Networks, LADsensors y Seidor están desarrollando redes de sensores inalámbricos que entregan alerta temprana en tiempo real de actividad de incendios forestales.

EE Times habló con Carsten Brinkschulte, co-fundador y CEO de Dryad Networks, sobre su sistema de sensores basado en LoRaWAN alimentado por energía solar. «Nuestra innovación añade una red mesh a LoRaWAN, permitiendo a estaciones base retransmitir mensajes entre sí hasta alcanzar una pasarela conectada a internet», explicó Brinkschulte. «Esta arquitectura nos permite cubrir miles de kilómetros cuadrados sin requerir que cada estación base tenga un enlace directo a internet».

Los sensores se conectan a pasarelas fronterizas que transmiten datos vía LTE-M, Ethernet o plato satelital Starlink. Todas las pasarelas son swarm-enabled, permitiendo intercambio colaborativo de datos.

Los sensores sin batería están diseñados para simplemente colgar de un árbol, sin requerir mantenimiento. Dryad ha promovido incluso el concepto como «Internet de los Árboles» en su marketing.

Cada sensor integra un chip de detección de gases Bosch BME688 que monitoriza hidrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Usando procesamiento en el borde y algoritmos de machine learning, el sensor identifica la firma de gases característica de un incendio temprano, logrando alta precisión y bajas tasas de falsas alarmas.

Dryad apunta a detección sub-hora de actividad de incendios forestales. «Cuanto antes se detecta un incendio —idealmente durante la fase de combustión latente— más efectiva es la respuesta», dijo Brinkschulte. Esta capacidad permite a servicios de bomberos intervenir antes de que un incendio escale.

En una zona de interfaz urbano-forestal con carreteras y bosque, una cobertura de 10 millas cuadradas requeriría aproximadamente 500 sensores. En bosque denso, la densidad baja a unos 250 sensores por 10 millas cuadradas.

El precio base de un sensor es actualmente unos $50, haciendo que una instalación de interfaz de 10 millas cueste aproximadamente $25.000. Se esperan descuentos por volumen, y Brinkschulte proyecta que los precios unitarios podrían caer a $20 una vez que Dryad escale producción.

Además del hardware, la empresa cobra una tarifa de suscripción anual que constituye el 10-15 % del coste del hardware. La solución está orientada a gobiernos, utilities y grandes empresas forestales más que a consumidores individuales.

Dryad también planea integrar otros tipos de sensores —como humedad del suelo y monitores de crecimiento de árboles— en su red, lo que podría ser particularmente valioso para empresas madereras.

Estos sistemas de alerta temprana basados en IoT aún están en etapas iniciales y no han pasado aún pruebas de campo completas durante incendios activos. No obstante, representan una prometedora nueva capa de protección que complementa la monitorización basada en satélites y cámaras.

Aunque no son una panacea, Brinkschulte dice que la tecnología ofrece una capacidad crítica de detección ultra-temprana que encaja perfectamente en el kit de herramientas más amplio de gestión de incendios forestales.

>> Este artículo se publicó originalmente en nuestro sitio hermano, EE Times.