Bei der Erkennung von Waldbränden zählt jede Minute. Verteilte Sensoren können hier einen wertvollen Beitrag leisten.
Sensoren spielen auch bei der Kontrolle der Wasserqualität eine tragende Rolle. Von der Überwachung des Trink-/Abwassers bis hin zu Fischfarmen.
In diesem Artikel werden existierende Lösungen für diese Herausforderungen aufgezeigt.
Früherkennung von Waldbränden
Waldbrände sind die Verursacher für einen Grossteil der CO2 Emissionen. Zudem ist der ökologische und ökonomische Schaden enorm.
Es gilt somit die Brände frühestmöglich zu erkennen. Die daraus resultierenden Vorteile sind:
- Der Schutz von Menschen und Tieren
- Erhaltung der biologischen Vielfalt
- Massive Reduktion der CO2 Emissionen
- Erhebliche finanzielle Kostenreduktion (Löscheinsatz, Versicherungen, etc.)
Für die flächendeckende Überwachung von Wäldern eignen sich Satelliten am besten. Jedoch wird der Brand erst ab einer gewissen Grösse detektiert.
Bei der Erkennung von Schwelbränden eignen sich hingegen verteilte Sensoren weitaus besser. Diese gewonnene Zeit hilft das Ausmass und die Folgen des Brandes drastisch zu reduzieren.
Die verteilten Sensoren müssen für den Aussenbereich konzipiert sein und autark funktionieren. Die Speisung erfolgt deshalb meist per Solarpanel.
Für die Kommunikation wird LoRa (Long Range) in einem Mesh-Network eingesetzt. Im freien Feld sind Distanzen bis zu 15 km möglich. Im Wald reduziert sich die Reichweite auf 1-2 km. Somit braucht es eine entsprechende Dichte von Sensoren. Im Schnitt wird mit 0.2 Sensoren pro Hektare gerechnet. Bei unkritischen Gegenden braucht es weniger.
Die Sensoren messen relevante Gas-Werte (CO, CO2, H2) und die üblichen Umgebungswerte (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck). Sobald ein oder mehrere Schwellwerte überschritten werden, erfolgt die Alarmierung in Echtzeit an die entsprechende Zentrale.
Kontrolle des Wassers
Die Wasserqualität regelmässig und vollautomatisiert zu überwachen ist eine Anforderung, welche kontinuierlich zunimmt. Im Vordergrund steht die Sicherheit für die Nutzer. Dank der Automatisierung sinken jedoch auch die Kosten für die Kontrolle.
Die Anwendungsgebiete sind vielfältig:
- Wasserwerke (Trinkwasser)
- Kläranlagen (Abwasser)
- Labore
- Landwirtschaft
- Fischfarmen
- Industrie
Je nach gewähltem Sensor werden unterschiedliche Parameter überprüft. Beispielsweise der ph-Wert (sauer/neutral/basisch), Sauerstoff- oder Salzgehalt, Trübheit, etc.
Die Übertragung der Daten erfolgt auch hier per LoRa. Neben der grossen Reichweite ist vor allem die gute Gebäudedurchdringung sehr wertvoll. Dadurch können die Sensoren gut an entfernten Standorten oder in Gebäuden eingesetzt werden.
Vor allem in Bezug auf die Wasserqualität müssen die Sensoren hohen Qualitätsansprüchen entsprechen. Glücklicherweise haben wir in der Schweiz etablierte Hersteller in diesem Bereich.
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Wenn immer möglich wird mit vorhandenen Sensoren und Aktoren gearbeitet (off the shelf). Nur falls notwendig wird eine Eigenentwicklung angestrebt. Dies zusammen mit etablierten Herstellern.
Die Nutzung von Standards und erprobten Plattformen ist zentral. Dadurch können die Kosten und die Time-To-Market reduziert werden.
Die enge Interaktion mit dem Kunden ist entscheidend für den Projekterfolg. Wir bringen das IoT-Wissen sowie das Partner-Netzwerk und sie ihr einzigartiges Expertenwissen in ihrer Disziplin.
Zusammen eine IoT-Reise anzugehen und dazulernen ist immer ein Erlebnis, welches verbindet und inspiriert für weitere Herausforderungen 🙂