Ανάπτυξη πλατφόρμας έγκαιρης προειδοποίησης δασικών πυρκαγιών βασισμένη σε τεχνολογία ΙοΤ

Abstract

Στην εργασία αυτή εξετάζεται η ανάπτυξη μιας πλατφόρμας έγκαιρης προειδοποίησης δασικών πυρκαγιών βασισμένη σε τεχνολογία ΙoΤ. Οι δασικές πυρκαγιές αποτελούν μια από τις πιο επικίνδυνες φυσικές καταστροφές που απειλούν το φυσικό περιβάλλον και την ανθρωπότητα. Οι αιτίες για τις οποίες δημιουργούνται εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες. Ανθρωπογενείς παράγοντες, όπως η παράνομη καύση νέκρας ύλης, ψησταριές, κάμπινγκ, δημόσια έργα και κακή πολεοδομία, καθώς και φυσικούς παράγοντες όπως η γεωγραφική τοποθεσία μιας περιοχής, τα καιρικά φαινόμενα, η βλάστηση και η μορφολογία του δάσους. Μια δασική πυρκαγιά είναι μια ανεξέλεγκτη φωτιά, άρα, για να προβλεφθεί η εμφάνιση της, θα πρέπει να ανιχνευθούν τα σημάδια που χαρακτηρίζουν μια φωτιά. Αυτά είναι ο καπνός, η μεγάλη θερμοκρασία, η μείωση της υγρασίας στο περιβάλλον, έντονη φωτεινή πηγή και μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα. Για να επιτευχθεί η πρόληψη μιας πυρκαγιάς, σχεδιάστηκε ένα σύστημα βασισμένο στην τεχνολογία του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) και την τεχνολογία LoRa. Η τεχνολογία του Διαδίκτυού των Πραγμάτων σε συνδυασμό με την τεχνολογία LoRa δίνει την δυνατότητα σε έναν χρήστη να λάβει δεδομένα από τους αισθητήρες ανίχνευσης της πυρκαγιάς σε μεγάλη απόσταση και να μπορεί να τα βλέπει από οποιοδήποτε σημείο και σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή. Το σύστημα αυτό ακολουθεί την αρχιτεκτονική LoRa, δηλαδή αποτελείται από κόμβους (nodes). Στη συγκεκριμένη κατασκευή υπάρχει ένας κόμβος. Αυτός αποτελείται από τέσσερις αισθητήρες που συλλέγουν δεδομένα θερμοκρασίας, υγρασίας, μονοξείδιου και διοξείδιο του άνθρακα από το περιβάλλον, ένα Arduino, το LoRa module (transmitter), κεραία και μια μπαταρία. Έπειτα, τα δεδομένα αυτά στέλνονται μέσω ενός κόμβου - δέκτη που έχει κατασκευαστεί από ένα δεύτερο Arduino, LoRa module (receiver) και κεραία σε μια βάση δεδομένων από την οποία ο χρήστης μέσα από ένα περιβάλλον-application server μπορεί να καλέσει τα δεδομένα, να τα επεξεργαστεί μέσα από την οθόνη του υπολογιστή του ή του κινητού του τηλεφώνου.