جنگلها بهعنوان منابع حیاتی زیستمحیطی و تأمینکننده اکوسیستم طبیعی شامل هوا، آب، تنوع زیستی و ذخیره کربن از اهمیت ویژهای برخوردارند. متأسفانه، آتشسوزی جنگلها بهویژه در مناطق خشک و مستعد سالانه خسارات جبرانناپذیری به محیط زیست، حیات وحش و زیربنای انسانی وارد میکند. پیشبینی و تشخیص زودهنگام آتشسوزی میتواند تفاوت بین یک حادثه کنترلشده و یک فاجعه بزرگ باشد. در این راستا، فناوری اینترنت اشیا (IoT) بهعنوان ابزاری مؤثر برای پایش محیط جنگل، هشدار زودهنگام و مدیریت منابع آتشنشانی مطرح شده است.
ساختار فنی سامانه پایش جنگل با IoT
۱. گرههای حسگر در محیط جنگل
در این سامانه، چندین گره یا نود حسگر در نقاط مختلف جنگل (نزدیک مسیرها، مناطق مستعد خشکی، زیرانداز حیوانات یا مسیرهای باد) نصب میشوند. هر گره شامل ترکیب چند حسگر است:
سنسور دما و رطوبت: برای پایش شرایط آبوهوا و خاک اطراف
سنسور دود / CO / گازهای سوختگی: برای شناسایی آتش یا دود اولیه
حسگر نور / نور مادون قرمز (IR): برای تشخیص شعله یا افزایش ناگهانی نور
سنسور باد یا سرعت/جهت باد: برای تحلیل گسترش احتمالی آتش
حسگر لرزش یا صدا (اختیاری): برای شناسایی حرکت انسان یا وسایل نقلیه در جنگل
این گرهها مجهز به ماژول ارتباطی بیسیم با مصرف پایین انرژی (مثلاً LoRaWAN، NB-IoT یا شبکههای ماهوارهای در مناطق دورافتاده) هستند تا داده را به مرکز کنترل ارسال کنند.
۲. شبکه ارتباطی و گیتوی مرکزی
دادههای جمعآوریشده توسط نودها به چند گیتوی مرکزی در حاشیه جنگل یا ایستگاه مانیتورینگ منتقل میشود. این گیتویها دادهها را مرتب کرده و به سرور یا پلتفرم ابری ارسال میکنند. در مناطق فاقد پوشش سلولی، استفاده از ماهواره یا رادیو اختصاصی ضروری است.
۳. پلتفرم تحلیل و هشدار
در سرور یا پلتفرم ابری، دادهها ذخیره و تحلیل میشوند. سیستم میتواند:
شرایط غیرعادی مانند افزایش سریع دما، کاهش رطوبت، تشخیص دود یا شعله را تشخیص دهد
با ترکیب دادههای چند حسگر و الگوریتمهای هوش مصنوعی یا قانونمحور (Rule-Based)، خطر آتشسوزی را ارزیابی کند
هشدار بلادرنگ (Push Notification، SMS، ایمیل یا هشدار به ماموران جنگل) ارسال کند
موقعیت دقیق، شدت هشدار و دادههای وضعیت محیط را به مدیریت یا تیم آتشنشانی نشان دهد
مزایای استفاده از IoT در پایش جنگل و پیشگیری آتش
تشخیص بسیار زودهنگام آتش یا دود قبل از گسترش آتش معمولاً پیش از آنکه آتش بزرگ شود
پوشش گسترده و مستمر در کل جنگل بدون نیاز به حضور دائمی نیرو انسانی
کاهش هزینههای پایش و گشت زنی فیزیکی نصب حسگر ارزانتر و پایدارتر است
اعتماد بیشتر به داده و مستندسازی برای تحلیل پس از حادثه و برنامهریزی مدیریت منابع جنگلی
پاسخ سریع و برنامهریزی دقیق عملیات اطفا با داشتن موقعیت دقیق و دادههای محیطی
سامانه هوشمند جنگل در منطقه خشکخیز
فرض کن در یک منطقه جنگلی خشک و مستعد آتشسوزی، یک سامانه IoT به این شکل پیاده شده است:
۱۵۰ نود حسگر با ترکیب دما، رطوبت، دود و سنسور باد در سراسر جنگل پراکنده شدهاند.
دادهها هر ۱۰ دقیقه یکبار به گیتوی مرکزی ارسال میشوند.
پلتفرم تحلیل، شرایط محیطی را مقایسه با آستانههای ایمنی میکند.
در یک روز گرم و خشک، نود شماره ۷۸ افزایش دما + کاهش رطوبت + تشخیص دود را گزارش میدهد.
سیستم هشدار فوری به تیم جنگلبانی میدهد، که با موفقیت حریق اولیه را در همان نقطه خاموش میکنند.
نتیجه: از گسترش آتش به صدها هکتار جنگل جلوگیری میشود، هزینه اطفا کاهش مییابد و اکوسیستم محفوظ میماند.
فناوری اینترنت اشیا ظرفیت عظیمی برای حفاظت از جنگلها، پایداری محیط زیست و پیشگیری از فاجعه آتشسوزی دارد. با استفاده از حسگرهای محیطی دقیق، شبکه ارتباطی پایدار و تحلیل داده، میتوان آتش را در مراحل بسیار اولیه تشخیص داد و واکنش سریع انجام داد. این رویکرد میتواند جان طبیعت، حیات وحش و زیرساختهای انسانی را حفظ کند سرمایهای که ارزش نگهداری و محافظت دارد.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.