PyroSense
2018
O PyroSense é um sistema de última geração projetado para detectar e prevenir proativamente incêndios florestais por meio da integração de tecnologias avançadas. Ele combina sensores de IoT, drones habilitados para 5G, análises orientadas por IA, câmeras de alta resolução e dados meteorológicos de satélite em uma plataforma unificada. Sensores estrategicamente implantados monitoram continuamente fatores ambientais, como temperatura, umidade e níveis de CO2 em tempo real, conforme demonstrado na Syggros Forest. Quando o sistema detecta anomalias que podem indicar um incêndio, ele informa instantaneamente as autoridades com as coordenadas do evento e envia drones para o local exato. Esses drones transmitem imagens ao vivo, que são analisadas pela IA para identificar possíveis ameaças de incêndio, permitindo uma resposta rápida dos bombeiros e gerando uma imagem operacional comum (COP) entre as equipes. Ao focar na prevenção em vez de na reação, o PyroSense conseguiu interromper dois focos de incêndio na Syggros Forest, garantindo que as partes interessadas recebam atualizações em tempo real para uma tomada de decisão informada e um planejamento eficaz.
Última atualização: 10 Oct 2025
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Prêmio Tech4Nature
Descrição da tecnologia
O PyroSense é um sofisticado sistema de prevenção e resposta a incêndios que aproveita uma integração abrangente de tecnologias avançadas para fornecer monitoramento ambiental proativo e gerenciamento rápido de incidentes. Sua principal força reside na capacidade de fundir diversos fluxos de dados e automatizar ações críticas de resposta, aumentando significativamente a segurança contra incêndios e os esforços de mitigação.
A implementação do PyroSense gira em torno de uma plataforma unificada que integra perfeitamente vários componentes-chave:
- Sensores ambientais - Sensores de IoT estrategicamente implantados medem continuamente variáveis ambientais críticas, como CO2, temperatura e umidade. Esses sensores são agnósticos em termos de tipo e protocolo, com a plataforma compatível com vários padrões de comunicação, incluindo MQTT, LoRa, Sigfox e NBIoT. Para eficiência operacional, esses sensores são equipados com baterias que podem durar até 10 anos, dependendo da configuração. Esses sensores formam a linha de frente da detecção precoce, fornecendo dados em tempo real sobre condições indicativas de risco de incêndio.
- Vestíveis - Além disso, o sistema incorpora vestíveis para bombeiros que monitoram a biometria em tempo real, aprimorados com IA para reconhecimento de padrões de risco e alertas em tempo real para equipes próximas.
- Vision AI por meio de câmeras e drones - O sistema incorpora câmeras fixas com conectividade 5G e via satélite e drones habilitados para 5G equipados com recursos avançados de Vision AI. Esses recursos visuais são essenciais para detectar fumaça e confirmar possíveis eventos de incêndio. A conectividade robusta garante streaming de alta velocidade e baixa latência de imagens ao vivo.
- Dados e imagens de satélite meteorológico - O PyroSense integra dados meteorológicos de sensores locais e fontes de satélite. Essas informações meteorológicas abrangentes são vitais para avaliar o risco de incêndio, prever o comportamento do fogo e simular padrões de propagação.
- Dados do Sistema de Informações Geográficas (GIS) - Os dados do GIS fornecem a inteligência espacial necessária para identificar locais de incêndios, mapear recursos e visualizar o ambiente operacional em tempo real. Isso permite uma coordenação precisa e um planejamento estratégico.
- Análise inteligente e fusão de dados - Uma inovação central do PyroSense é seu mecanismo de análise inteligente, que executa um processo de fusão de dados. Isso envolve a correlação de dados de sensores com dados meteorológicos de satélite para determinar fatores de risco de incêndio em tempo real. Essa fusão fornece uma avaliação mais precisa e holística do que qualquer fonte de dados isolada poderia oferecer.
A aplicação do PyroSense segue um fluxo de trabalho operacional bem definido, projetado para eficiência e resposta rápida:
- Detecção precoce e acionamento de alarme - O sistema monitora constantemente as condições ambientais. Um alarme é acionado internamente de forma autônoma quando dados anormais são detectados pelos sensores de IoT ou quando a IA de visão de câmeras ou drones identifica fumaça. Em ambos os casos, o evento é visualizado em tempo real no mapa GIS com as coordenadas.
- Implantação automatizada de drones - Após um alarme, o sistema comanda automaticamente um drone para voar diretamente sobre a fonte do possível incêndio. Essa implantação imediata permite a rápida confirmação visual e a avaliação detalhada da situação.
- Monitoramento e streaming em tempo real - Enquanto está no ar, o drone transmite continuamente imagens ao vivo. Esse fluxo em tempo real é analisado pela IA para rastrear qualquer incêndio em potencial e fornece inteligência visual crítica às partes interessadas.
- Simulação da propagação do incêndio - Depois que as coordenadas do incêndio são obtidas por meio do GIS, o sistema utiliza dados meteorológicos (de sensores locais e de satélite) para simular a possível propagação do incêndio. Esse recurso de previsão é fundamental para o planejamento proativo e a alocação de recursos.
- Comunicação com as partes interessadase coordenação de resposta - Quando um alarme é acionado, o sistema informa instantaneamente todas as partes interessadas envolvidas por meio de um aplicativo da Web dedicado, SMS ou e-mail. As informações fornecidas são:
- As coordenadas precisas do incêndio.
- Projeções baseadas na simulação de propagação do incêndio.
- A melhor rota ideal para que os socorristas cheguem ao local do incidente no menor tempo possível.
- Visualização de todos os recursos disponíveis no campo.
- Operações do centro de controle - No centro de controle, um mapa GIS abrangente exibe informações em tempo real sobre a geolocalização de todos os recursos, incluindo socorristas, drones e outras pessoas envolvidas na operação. Essa visão centralizada facilita o planejamento e a coordenação superiores.
O PyroSense é um testemunho de avanços e inovações significativos no campo do gerenciamento de incêndios, mudando fundamentalmente o paradigma da supressão reativa para a prevenção proativa. Uma inovação central está em sua plataforma comum integrada, que unifica perfeitamente diversas tecnologias, como sensores avançados, drones, inteligência artificial, dados de satélite e Sistemas de Informações Geográficas (GIS). Essa abordagem holística elimina os silos de dados, promovendo uma consciência situacional abrangente que antes era inatingível.
A automação orientada por IA do sistema aumenta ainda mais sua eficiência, permitindo acionamentos autônomos de alarmes, implantação de drones e análise em tempo real de transmissões ao vivo, reduzindo drasticamente os tempos de resposta e minimizando os erros humanos.
A incorporação estratégica de drones habilitados para 5G é particularmente notável, garantindo a transmissão de dados de alta largura de banda e baixa latência, crucial para a transmissão de vídeo em tempo real e a rápida execução de comandos, mesmo em ambientes desafiadores ou remotos. Além disso, o PyroSense introduz uma melhoria importante por meio de seus recursos de fusão de dados, correlacionando dados de sensores com dados meteorológicos de satélite para uma avaliação mais precisa e confiável do risco e do comportamento do fogo. Essa precisão aprimorada é complementada por sua simulação preditiva de propagação de incêndio, uma ferramenta poderosa que aproveita dados meteorológicos e em tempo real para prever trajetórias de incêndio, otimizando assim a alocação de recursos e a tomada de decisões estratégicas.
Por fim, o compromisso do sistema com as informações em tempo real para as partes interessadas, fornecidas por meio de um aplicativo da Web dedicado, garante que todas as partes sejam informadas de forma consistente com coordenadas precisas do incêndio, projeções de propagação e rotas ideais para os socorristas, o que, em última análise, leva a intervenções mais eficazes e oportunas.
Doadores e financiamento
Huawei
Nova-Wind
Cluster de IoT Pleiades
Galeria de fotos e vídeos
Contexto
Desafios enfrentados
Desafios ambientais
Ambientalmente, combate a perda de biodiversidade, a degradação da qualidade do ar (reduzindo a fumaça e os gases de efeito estufa), a erosão do solo, a contaminação da água e a degradação florestal, permitindo a detecção precoce e a rápida contenção, preservando assim os ecossistemas e os recursos naturais.
Desafios sociais
Socialmente, aumenta a segurança reduzindo os riscos à vida humana e a lesões por meio de avisos antecipados e rotas de resposta otimizadas. Minimiza o deslocamento da comunidade, os impactos à saúde causados pela exposição à fumaça e o trauma psicológico, evitando incêndios de grande escala e garantindo a estabilidade da comunidade.
Desafios econômicos
Do ponto de vista econômico, a solução atenua os danos à propriedade e à infraestrutura, protege o turismo e os setores industriais e reduz significativamente as dispendiosas operações de combate a incêndios. Ao reduzir o risco de incêndio, ela também pode levar a custos de seguro mais estáveis e evita o esgotamento de recursos valiosos. Em essência, o PyroSense oferece uma solução abrangente que protege ambientes naturais, vidas humanas, comunidades e estabilidade econômica.
Localização
Skiathos, Tessália, Grécia
Μαρούσι, Περιφέρεια Αττικής, Ελλάδα
Athalassas, 2019 Στρόβολος, Κύπρος
Κως, Περιφέρεια Νοτίου Αιγαίου, Ελλάδα
Europa Ocidental e do Sul
Processar
Resumo do processo
O sucesso do PyroSense vem da interação eficaz entre seus componentes principais. A camada fundamental envolve fontes de dados e monitoramento, que fornecem continuamente dados ambientais, visuais e biométricos em tempo real. Esses dados brutos são processados por Intervenções Técnicas e Infraestrutura, incluindo módulos de IA/ML que analisam leituras de sensores, filmagens de drones e dispositivos vestíveis de bombeiros, transformando-os em percepções acionáveis.
Esses insights são utilizados no planejamento geoespacial e no mapeamento de riscos para identificar locais de incêndio, simular a propagação e otimizar as rotas de resposta. A inteligência espacial resultante dá suporte à tomada de decisões estratégicas. Por fim, o bloco de Comunicação, Divulgação e Conscientização garante que as atualizações essenciais, como alertas em tempo real e localizações de recursos, sejam compartilhadas com as partes interessadas por meio de um aplicativo da Web dedicado e alertas automatizados. Essa comunicação oportuna e personalizada permite uma ação coordenada e decisões informadas, contribuindo, em última análise, para o objetivo geral da Tecnologia para Conservação da Natureza, facilitando a prevenção proativa de incêndios e uma resposta rápida e eficiente, minimizando, assim, os danos ambientais e protegendo os ecossistemas.
Blocos de construção
Ingestão abrangente de dados para detecção de incêndios
Esse é o mecanismo de entrada abrangente para todas as informações vitais para a plataforma do PyroSense. Sua finalidade é coletar dados em tempo real, de várias origens, garantindo que o sistema tenha a entrada necessária para uma análise precisa e uma tomada de decisão eficaz.
O PyroSense integra uma matriz de dados agnóstica e altamente compatível:
Os sensores ambientais de IoT são estrategicamente implantados e coletam continuamente dados de CO2, temperatura e umidade em tempo real. Eles são agnósticos em termos de tipo e protocolo, compatíveis com MQTT, LoRa, Sigfox e NBIoT, garantindo ampla integração. Para maior eficiência, eles possuem baterias de longa duração (até 10 anos), minimizando a manutenção.
Câmeras fixas e drones capturam imagens de alta resolução e vídeo ao vivo. A Integrated Vision AI processa esses dados visuais em tempo real para detectar anomalias como fumaça ou fogo.
O PyroSense reúne dados de estações meteorológicas locais e satélites. A combinação de dados locais granulares com uma ampla cobertura de satélite proporciona uma compreensão abrangente do clima atual.
O GIS fornece informações espaciais fundamentais, incluindo mapas de terreno, vegetação, infraestrutura, etc.
Os wearables dos bombeiros monitoram a biometria em tempo real. A IA aprimora os dados para reconhecimento de padrões de risco, fadiga ou estresse por calor. Alertas em tempo real são enviados para equipes ou centros de controle próximos, permitindo uma intervenção proativa.
Fatores facilitadores
- Implantação confiável de sensores: Os sensores devem ser estrategicamente posicionados e bem instalados, garantindo a coleta contínua de dados e a segurança.
- Integração do fluxo de dados: A integração de dados de vários sensores, câmeras, drones e fontes meteorológicas é fundamental para a consciência situacional.
- Qualidade e calibração de dados: Garanta que todas as fontes de dados sejam calibradas e de alta qualidade para evitar alarmes falsos.
- Transmissão segura de dados: Uma comunicação forte é vital para a transferência segura e de baixa latência de dados de locais remotos.
Lição aprendida
A diversidade e o agnosticismo das fontes de dados são essenciais para uma detecção de incêndio abrangente e resiliente. Depender de um único tipo de sensor ou protocolo de comunicação cria vulnerabilidades. A capacidade de integrar dados de vários sensores de IoT, feeds visuais (câmeras, drones), dados meteorológicos e até mesmo biometria humana fornece um sistema de detecção robusto e de várias camadas que reduz significativamente os falsos positivos e aumenta a precisão da detecção.
- A plataforma deve ser agnóstica em termos de software e hardware.
- A segurança cibernética e a intercomunicação são cruciais.
Um desafio significativo foi garantir a interoperabilidade perfeita entre diferentes tipos de sensores e protocolos de comunicação (por exemplo, MQTT, LoRa, Sigfox, NBIoT) de vários fabricantes. Além disso, manter a conectividade em terrenos remotos para todos os tipos de sensores também foi um esforço contínuo, apesar da longa duração da bateria.
- Projete seu sistema para ser compatível com vários protocolos de comunicação de IoT desde o início.
- Desenvolva algoritmos para validação e fusão de dados para fazer referência cruzada de informações de fontes diferentes.
- Considere soluções de comunicação híbridas (por exemplo, satélite para áreas remotas)
Inteligência espacial para o gerenciamento de incêndios florestais
Esse bloco de construção fornece a inteligência espacial essencial para o PyroSense, permitindo uma compreensão dinâmica do cenário geográfico. Seu objetivo principal é identificar áreas de risco de incêndio, apontar locais de incidentes e visualizar a distribuição de recursos. Isso é crucial para a tomada de decisões estratégicas, permitindo a alocação proativa de recursos e o planejamento de respostas.
O PyroSense utiliza um Sistema de Informações Geográficas (GIS) robusto para potencializar essa função. O GIS integra várias camadas de dados espaciais, incluindo topografia, vegetação, infraestrutura, etc. Inicialmente, os mapas de risco de linha de base são criados por meio da análise de fatores, orientando a colocação de sensores e câmeras.
Após a detecção de um possível incêndio por sensores ambientais ou IA, o sistema alimenta imediatamente o GIS com as coordenadas precisas. Esses dados de localização em tempo real, combinados com dados meteorológicos (locais e de satélite), permitem avaliações de risco dinâmicas. O GIS também funciona como um painel operacional central, visualizando as posições em tempo real de todos os ativos implantados, incluindo drones e equipes de socorristas. Isso facilita a alocação e a coordenação ideais de recursos. Essas informações essenciais são então comunicadas por meio de um aplicativo da Web às partes interessadas, proporcionando uma consciência visual clara da situação e apoiando a tomada de decisões informadas.
Fatores facilitadores
- Dados GIS precisos e atualizados: O acesso a dados geoespaciais atuais sobre topografia, vegetação e histórico de atividade de incêndio é essencial para avaliações de risco confiáveis.
- Uma plataforma GIS avançada é necessária para integrar diversas camadas de dados, realizar análises complexas e executar IA em tempo real.
- É necessário conhecimento especializado para interpretar dados de GIS, validar modelos e usar a plataforma para planejamento estratégico e gerenciamento de incidentes.
- A conectividade com sensores ambientais, feeds de drones e dados meteorológicos é fundamental para o mapeamento dinâmico de riscos e o rastreamento preciso de incêndios.
Lição aprendida
A precisão e a utilidade do planejamento geoespacial são diretamente proporcionais à qualidade e à atualidade dos dados subjacentes do GIS. Investir em mapas e dados ambientais de alta resolução e atualizados com frequência é fundamental. Além disso, a capacidade de integrar dados de sensores e drones em tempo real ao GIS para a avaliação dinâmica de riscos provou ser um divisor de águas, indo além do planejamento estático para recursos preditivos.
Os desafios iniciais incluíram o esforço significativo necessário para coletar e digitalizar dados de GIS de linha de base abrangentes para áreas grandes e remotas. A padronização de dados em diferentes fontes (por exemplo, vários órgãos governamentais, pesquisas locais) também foi um obstáculo. Além disso, garantir que a plataforma GIS pudesse lidar com a carga computacional da fusão de dados em tempo real e simulações complexas de propagação de incêndios sem problemas de latência foi um desafio técnico.
- Antes da implementação, dedique recursos substanciais para adquirir e padronizar todos os dados geoespaciais relevantes.
- Escolha uma plataforma GIS que possa ser dimensionada com volumes de dados e demandas computacionais crescentes.
- Certifique-se de que as equipes locais sejam proficientes no uso da plataforma GIS
Comunicação com as partes interessadas e conscientização sobre incêndios florestais
Esse sistema traduz os dados avançados do PyroSense em inteligência acionável, garantindo que as pessoas certas - desde os socorristas até os membros da comunidade - sejam informadas e preparadas no momento certo. Seu principal objetivo é compartilhar informações críticas sobre riscos de incêndio, incidentes e esforços de resposta de forma rápida e precisa. A comunicação eficaz é crucial no gerenciamento de emergências, pois facilita a coordenação, reduz o pânico e apoia a tomada de decisões informadas.
Como funciona no PyroSense:
- Comunicação de incidentes em tempo real: Quando um alarme é acionado pelo PyroSense, a plataforma da Web exibe coordenadas precisas do incêndio e a geolocalização de todos os recursos implantados em um mapa GIS abrangente, facilitando um melhor planejamento e coordenação.
- Os serviços de emergência recebem dados operacionais detalhados, enquanto as comunidades recebem alertas simplificados e áreas a serem evitadas.
- O PyroSense se integra a sistemas de alerta automatizados, como SMS e e-mail, garantindo que as informações críticas cheguem às partes interessadas mesmo quando elas não estiverem monitorando o aplicativo da Web, maximizando o alcance e a redundância.
Essa iniciativa usa os dados do PyroSense para conduzir campanhas públicas de prevenção de incêndios, envolver as comunidades na compreensão dos riscos de incêndio e promover planos de preparação, além de aprimorar materiais educacionais sobre mitigação de incêndios florestais.
Fatores facilitadores
- Infraestrutura de comunicação confiável: Uma rede de comunicação robusta é vital para alertas oportunos em casos de emergência.
- Interfaces fáceis de usar: O aplicativo e as ferramentas da Web devem ser intuitivos e fornecer informações claras para diferentes grupos de usuários.
- Protocolos de comunicação definidos: Protocolos claros de comunicação são necessários para evitar confusão e garantir um fluxo eficiente de informações durante incidentes.
- Envolvimento e treinamento das partes interessadas: O treinamento e o envolvimento regulares com todas as partes interessadas são essenciais para uma resposta e conscientização eficazes
Lição aprendida
A comunicação eficaz não se resume ao envio de alertas; trata-se de fornecer as informações certas, para as pessoas certas, no momento certo e em um formato compreensível. Adaptar as mensagens a diferentes grupos de partes interessadas (por exemplo, dados operacionais detalhados para os bombeiros, alertas simplificados para o público) é fundamental para uma resposta eficaz e para evitar o pânico. Criar confiança por meio de uma comunicação consistente e confiável também é fundamental.
Inicialmente, havia uma tendência de enviar muitos dados técnicos a todas as partes interessadas, o que gerava sobrecarga de informações e confusão. Garantir canais de comunicação confiáveis em áreas remotas ou durante quedas de energia também foi um desafio. Ganhar a confiança da comunidade e incentivar o engajamento proativo (por exemplo, relatar atividades suspeitas) exigiu um esforço contínuo além do simples fornecimento de um aplicativo da Web.
- Desenvolva estratégias de comunicação e formatos de mensagem distintos para diferentes grupos de partes interessadas.
- As informações devem ser claras, concisas e diretamente acionáveis.
- Crie canais de comunicação redundantes (aplicativo da Web, SMS, e-mail, sistemas de endereços públicos) para garantir que as mensagens sejam transmitidas, especialmente durante emergências.
Tecnologias essenciais e infraestrutura de suporte
Esse bloco de construção representa os componentes tangíveis, físicos e digitais que viabilizam a solução. Seu objetivo é fornecer as ferramentas, os sistemas e as estruturas de suporte subjacentes necessários para a coleta, o processamento e a análise de dados, bem como para a execução de respostas automatizadas e conduzidas por humanos.
Como funciona no PyroSense:
A implantação da rede de sensores envolve a colocação estratégica de sensores ambientais de IoT com energia de longa duração (até 10 anos) e métodos de comunicação confiáveis (MQTT, LoRa, Sigfox, NBIoT) para transmissão de dados de locais remotos.
Sistemas de drones e 5G: isso envolve drones equipados com câmeras de alta resolução e Vision AI, contando com redes 5G para permitir a transmissão de vídeo em tempo real.
Plataforma de dados centralizada e infraestrutura de nuvem para análise extensiva de dados e poder computacional para fusão de dados e modelos de IA.
A Inteligência Artificial (IA) aprimora a inteligência do sistema por meio de algoritmos para detecção de anomalias em dados de sensores e em análise de imagem/vídeo para detecção de fumaça e chamas.
Aplicativo da Web e interface de usuário (UI) para interação humana, para acessar informações em tempo real, visualizar mapas, receber alertas, etc.
Tecnologia vestível para bombeiros: Inclui sensores biométricos e software para análise de dados para aumentar a segurança dos bombeiros por meio de avaliação de riscos e alertas.
Fatores facilitadores
- A infraestrutura de TI lidou com volumes crescentes de dados e cargas de usuários e, ao mesmo tempo, foi resiliente a interrupções.
- O desenvolvimento e a integração contínuos de modelos avançados de IA e ML são cruciais para a precisão do sistema e os recursos preditivos.
- Interoperabilidade dos componentes: Todo o hardware e software se comunicam perfeitamente para formar um sistema integrado.
- Manutenção e atualizações regulares: A manutenção e os upgrades consistentes de hardware e software são necessários para o desempenho ideal e para a adaptação a novos desafios.
Lição aprendida
A robustez e a escalabilidade da infraestrutura técnica subjacente não são negociáveis. Investir em hardware de alta qualidade e resiliente e em uma arquitetura de software flexível e baseada na nuvem é essencial para lidar com grandes volumes de dados, dar suporte a operações em tempo real e garantir o tempo de atividade do sistema.
Ao mesmo tempo, as implementações iniciais enfrentaram problemas com a durabilidade do hardware em condições ambientais adversas (temperaturas extremas, poeira, umidade). Garantir a integração perfeita e a interoperabilidade entre componentes de diferentes fornecedores mostrou-se mais complexo do que o previsto. O gerenciamento do fornecimento de energia para sensores remotos e drones também foi um desafio contínuo, apesar das alegações de longa duração da bateria.
- Selecione o hardware projetado para suportar as condições ambientais específicas da área de implementação.
- Projetar o sistema com uma arquitetura modular e APIs abertas para facilitar a integração de diversos componentes e futuras atualizações.
- Implementar soluções robustas de energia para dispositivos remotos, incluindo carregamento solar e baterias de longa duração.
- Uma equipe dedicada e especializada é fundamental para o sucesso da implantação, da manutenção e da solução de problemas.
Proteção de ecossistemas por meio da tecnologia de prevenção de incêndios
Esse bloco de construção delineia o compromisso da PyroSense em proteger os ecossistemas naturais e a biodiversidade de incêndios florestais por meio de tecnologia avançada. O PyroSense tem como objetivo evitar danos ambientais que o combate tradicional a incêndios tem dificuldade de resolver.
Os principais mecanismos incluem:
- Prevenção proativa de incêndios: Utilizando sensores de IoT e análise de IA, o PyroSense detecta anomalias ambientais antecipadamente, permitindo a intervenção antes que os incêndios aumentem, minimizando assim os danos ecológicos e protegendo os habitats.
- Redução do impacto do combate a incêndios: A detecção antecipada e o direcionamento preciso diminuem a necessidade de combate a incêndios com uso intensivo de recursos, resultando em menor uso de água e menor perturbação do solo.
- Proteção da biodiversidade: alertas em tempo real e simulações preditivas permitem ações oportunas para proteger a vida selvagem e áreas ecológicas críticas, contribuindo para a preservação da biodiversidade: Ao evitar incêndios florestais em larga escala, o PyroSense ajuda a reduzir as emissões de fumaça e gases de efeito estufa.
- Resiliência do ecossistema: A minimização da frequência e da gravidade dos incêndios favorece a regeneração natural e mantém a resiliência do ecossistema contra a degradação.
- Conservação orientada por dados: Os dados ambientais coletados, combinados com o mapeamento GIS, ajudam no gerenciamento de terras, na restauração de habitats e no planejamento de conservação.
Fatores facilitadores
- A tecnologia está alinhada com os objetivos de conservação da natureza para melhorar a saúde ecológica e proteger a biodiversidade.
- A colaboração com ecologistas é essencial para abordar as vulnerabilidades do ecossistema e garantir intervenções tecnológicas eficazes.
- O investimento contínuo em desenvolvimento e manutenção é fundamental para o impacto duradouro da tecnologia nos ambientes naturais.
- Criar confiança e cooperação com as comunidades locais é vital para o sucesso dos esforços de conservação.
Lição aprendida
A aplicação direta de tecnologia avançada para a conservação da natureza, especificamente a prevenção de incêndios florestais, produz benefícios ambientais tangíveis e significativos. A detecção proativa e os recursos de resposta rápida reduzem comprovadamente a escala e a gravidade dos incêndios florestais, preservando assim a biodiversidade, os ecossistemas e os recursos naturais. Os dados coletados por esses sistemas também fornecem informações valiosas para o planejamento de conservação de longo prazo e para os esforços de restauração ecológica.
No entanto, quantificar o impacto ecológico exato dos incêndios evitados pode ser um desafio, o que dificulta a articulação completa do retorno sobre o investimento para os esforços de conservação. Para obter ampla aceitação e financiamento de organizações tradicionais de conservação, que podem estar mais acostumadas a métodos convencionais, é necessário demonstrar resultados ambientais claros e mensuráveis.
- Estabeleça indicadores ambientais claros e mensuráveis (por exemplo, redução de emissões) para demonstrar o impacto.
- Faça parcerias com especialistas, como ecologistas e biólogos, desde o início. Sua experiência é vital para entender as necessidades do ecossistema.
- Documente e divulgue eventos bem-sucedidos de prevenção de incêndios
Impactos
A solução PyroSense oferece impactos positivos significativos e mensuráveis nas dimensões ambiental, social e econômica, transformando o gerenciamento de incêndios florestais de um paradigma reativo para um proativo. Sua abordagem integrada protege os ativos naturais, melhora o bem-estar da comunidade e proporciona benefícios financeiros substanciais.
A principal força do PyroSense está em sua capacidade de evitar que os incêndios aumentem, contribuindo diretamente para a preservação ambiental. Ao permitir a detecção precoce e a intervenção rápida, o sistema minimiza a escala da destruição. Por exemplo, em sua implementação inicial, o PyroSense evitou com sucesso dois incêndios na Syggros Forest. Essa capacidade proativa se traduz diretamente em:
- Redução da perda de habitat e proteção da biodiversidade
- Melhoria da qualidade do ar e mitigação das mudanças climáticas
- Preservação dos serviços ecossistêmicos
- Minimização da pegada ambiental do combate a incêndios
Os benefícios sociais do PyroSense são profundos, aumentando diretamente a segurança e a resiliência das comunidades e dos socorristas:
- Aumento da segurança e do bem-estar da comunidade
- Melhoria da segurança dos bombeiros
- Partes interessadas capacitadas e informadas
- Redução dos riscos à saúde
O PyroSense oferece vantagens econômicas substanciais ao mitigar as consequências onerosas dos incêndios florestais:
- Redução de danos à propriedade e à infraestrutura
- Menores custos de combate a incêndios e recuperação
- Preservação de meios de subsistência econômicos
- Manutenção do turismo e da recreação
Beneficiários
- Governos
- Comunidades locais
- Equipes de resposta a emergências e agências locais de segurança pública
- Operadores/empresas de turismo e visitantes
- Conservacionistas e ambientalistas
- Provedores de seguros
Além disso, explique o potencial de escalabilidade de sua solução. Ela pode ser replicada ou expandida para outras regiões ou ecossistemas?
O PyroSense representa uma mudança de paradigma no gerenciamento de incêndios florestais, indo além da supressão reativa para uma solução proativa, inteligente e altamente adaptável. Seu design suporta inerentemente uma ampla aplicabilidade e expansão, ao mesmo tempo em que contribui diretamente para os objetivos críticos de sustentabilidade global e aborda desafios de longa data na proteção ambiental.
A escalabilidade inerente da solução PyroSense é a base de seu projeto, permitindo a replicação e a expansão contínuas em várias regiões geográficas e sistemas ecológicos. Essa adaptabilidade decorre de sua arquitetura modular, compatibilidade tecnológica agnóstica e estrutura operacional centrada na nuvem.
O PyroSense foi projetado para implantação direta em novos ambientes, com base em vários princípios estratégicos de design:
Projeto de componentes modulares: Cada elemento fundamental do PyroSense - incluindo sensores ambientais, sistemas de drones, módulos avançados de IA e o aplicativo da Web voltado para o usuário - é concebido como um módulo independente, mas totalmente interoperável. Essa modularidade garante que novas unidades possam ser implantadas e integradas sem esforço, seja em um sistema existente ou em uma instância recém-estabelecida da plataforma central. Por exemplo, estender a cobertura para uma floresta adjacente requer apenas a colocação estratégica de redes de sensores adicionais, que então se conectam perfeitamente ao sistema central.
- Compatibilidade agnóstica de sensores e protocolos: Uma inovação importante é a compatibilidade do PyroSense com uma ampla variedade de tipos de sensores de IoT e protocolos de comunicação, como MQTT, LoRa, Sigfox e NBIoT. Essa abordagem independente de fornecedor libera o sistema da dependência de hardware proprietário ou de tecnologias de fonte única. Ela permite que os implementadores selecionem os sensores mais adequados e economicamente viáveis, adaptados às condições locais específicas, à infraestrutura existente ou às demandas ambientais exclusivas, simplificando e reduzindo significativamente o risco de implementação em regiões variadas.
- Procedimentos de implantação padronizados: Todo o processo de implementação, incluindo a instalação do sensor, a configuração do drone e a instalação da plataforma central, é meticulosamente padronizado e minuciosamente documentado. Essa abordagem sistemática facilita a replicação eficiente por pessoal treinado em novas áreas, garantindo a consistência e reduzindo as complexidades da implantação. Diretrizes abrangentes para a colocação ideal do sensor, informadas pela topografia local, tipos de vegetação e fatores ambientais predominantes, são parte integrante desses procedimentos.
- Plataforma baseada em nuvem: A plataforma central de processamento de dados, análise e comando e controle opera inteiramente em um ambiente de nuvem. Essa arquitetura permite o rápido provisionamento e a expansão do sistema em qualquer localização geográfica, sem a necessidade de investimentos substanciais em infraestrutura de TI no local. A acessibilidade global inerente e a escalabilidade elástica da computação em nuvem são fundamentais para uma replicação rápida e econômica, permitindo a rápida implementação em áreas remotas ou mal atendidas.
- Modelos de IA adaptáveis: Embora os modelos de IA do PyroSense sejam inicialmente treinados em conjuntos de dados específicos, sua estrutura subjacente é projetada para uma adaptabilidade notável. Esses modelos podem ser retreinados e otimizados em tempo real usando dados localizados de novas regiões sem interromper os serviços em andamento. Esse processo de aprendizado contínuo e iterativo garante que o desempenho da IA permaneça ideal e preciso, mesmo quando confrontado com condições ambientais exclusivas, comportamentos de incêndio ou características ecológicas específicas de uma nova área de implantação.
Além da simples replicação, o PyroSense é inerentemente projetado para expansão dinâmica, permitindo maior escopo e cobertura em implantações novas e existentes:
- Aumento da cobertura geográfica: A área de cobertura de monitoramento do sistema pode ser prontamente expandida para abranger áreas geográficas maiores por meio da implementação incremental de sensores, câmeras e drones adicionais. A natureza modular dos componentes garante que cada novo ponto de coleta de dados se integre perfeitamente, aumentando proporcionalmente os recursos gerais de monitoramento do sistema.
- Densidade aprimorada de sensores: Em áreas identificadas como de alto risco ou zonas críticas, a densidade de sensores ambientais pode ser estrategicamente aumentada. Isso proporciona uma resolução de dados mais granular e facilita os recursos de detecção ainda mais precoce, tudo isso sem exigir uma revisão completa da infraestrutura do sistema existente.
- Integração de novos fluxos de dados: A arquitetura flexível de ingestão de dados do PyroSense foi projetada para acomodar a integração de novas fontes de dados à medida que elas surgem ou se tornam relevantes. Essa previsão permite a incorporação de produtos avançados de imagens de satélite, modelos meteorológicos mais sofisticados ou até mesmo observações fornecidas pela comunidade, enriquecendo continuamente os recursos analíticos do sistema.
- Adição de novos recursos e análises: Dada a natureza definida por software de seus módulos de IA e análise, o PyroSense pode evoluir para incorporar novas funcionalidades. Modelos preditivos mais sofisticados, algoritmos de avaliação de risco aprimorados ou novos mecanismos de alerta podem ser desenvolvidos e implementados como atualizações contínuas da plataforma existente, garantindo aprimoramento e adaptação contínuos.
- Recursos de computação dimensionáveis: A infraestrutura de nuvem subjacente oferece escalabilidade sob demanda tanto para a capacidade de computação quanto para o armazenamento de dados. À medida que o volume de dados aumenta inevitavelmente com a expansão geográfica ou funcional, os recursos de back-end podem ser ajustados dinamicamente para manter o desempenho ideal sem a necessidade de intervenção manual ou gastos significativos de capital.
- Adaptabilidade a vários ecossistemas: Embora inicialmente otimizados para a detecção de incêndios florestais, os princípios tecnológicos fundamentais do PyroSense - sensoriamento remoto, fusão avançada de dados, detecção de anomalias orientada por IA e comunicação em tempo real - são inerentemente transferíveis. Além disso, a tecnologia básica pode ser estendida para monitorar outros fenômenos climáticos e ambientais, inclusive inundações, terremotos ou mudanças ecológicas. Uma adaptação bem-sucedida requer o ajuste de parâmetros específicos para a avaliação de riscos e o retreinamento de modelos de IA para levar em conta as características exclusivas e as variáveis ambientais de cada novo contexto.
A estrutura operacional e os recursos inerentes do PyroSense permitem um alinhamento perfeito com os principais objetivos internacionais de sustentabilidade, principalmente os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (SDGs) das Nações Unidas. Suas contribuições vão além da supressão imediata de incêndios, promovendo a resiliência de longo prazo e a integridade ecológica em escala global.
ODS 13 (Ação Climática)
Os incêndios florestais são cada vez mais vistos como uma consequência e um acelerador da mudança climática, criando um ciclo de feedback destrutivo. Incêndios florestais em larga escala liberam gases de efeito estufa significativos (CO2, metano, carbono negro), piorando o aquecimento global. O PyroSense aborda esse problema fornecendo detecção de incêndios florestais em tempo real e permitindo respostas rápidas, evitando assim que pequenos incêndios se transformem em incêndios maiores. Isso não apenas reduz as emissões de gases de efeito estufa, mas também ajuda a preservar as florestas, que são vitais para o sequestro de carbono. Ao mitigar as emissões de carbono em larga escala dos incêndios florestais, o PyroSense apóia os esforços de combate às mudanças climáticas e promove um futuro climático mais estável.
SDG 15 (Vida na Terra)
Os ecossistemas terrestres, incluindo florestas e áreas úmidas, são altamente vulneráveis a danos causados por incêndios florestais. Eles fornecem serviços essenciais, como habitat para espécies, regulação da água e estabilização do solo. Incêndios florestais sem controle resultam em perda significativa de biodiversidade e degradação ecológica. O PyroSense ajuda na proteção e restauração desses ecossistemas, facilitando respostas rápidas a incêndios florestais, minimizando os danos e preservando habitats críticos. Essa abordagem proativa promove a biodiversidade, evita a erosão do solo e acelera a recuperação ecológica. Ao reduzir a frequência e a intensidade dos incêndios florestais, o PyroSense ajuda a manter os serviços vitais do ecossistema, essenciais para sustentar a vida e alcançar o equilíbrio ecológico.
SDG 11 (Cidades e comunidades sustentáveis)
Incêndios florestais em interfaces urbano-selvagens (WUI) ameaçam assentamentos humanos, infraestrutura e saúde, causando danos à propriedade e deslocamento. O PyroSense aumenta a resiliência da comunidade fornecendo sistemas avançados de alerta antecipado e coordenando respostas em áreas propensas a incêndios. Ele evita que os incêndios atinjam zonas populosas, protegendo as residências e minimizando a interrupção econômica e social. Com a comunicação em tempo real, as comunidades recebem alertas e instruções de evacuação em tempo hábil, garantindo a segurança e promovendo respostas organizadas. Essa proteção abrangente ajuda a tornar os assentamentos inclusivos, resilientes e sustentáveis, apoiando a estabilidade e a prosperidade a longo prazo.
Em resumo, o PryoSense foi projetado especificamente para enfrentar desafios de longa data e lacunas críticas que historicamente têm dificultado as estratégias tradicionais de gerenciamento de incêndios florestais, mudando fundamentalmente o paradigma da supressão reativa para a prevenção proativa e a resposta inteligente e orientada por dados.
Detecção precoce
Um dos maiores desafios no gerenciamento de incêndios florestais é a detecção tardia de ignições. Quando um incêndio é confirmado, geralmente já ganhou um impulso significativo, complicando os esforços de contenção. O PyroSense aborda esse problema com recursos avançados de detecção multimodal. Ele utiliza uma rede de sensores de IoT agnósticos (compatíveis com MQTT, LoRa, Sigfox e NBIoT, com baterias com duração de até 10 anos) para monitorar indicadores ambientais como CO2, temperatura e umidade. Ao mesmo tempo, os sistemas de visão orientados por IA em câmeras fixas e drones habilitados para 5G fornecem confirmação em tempo real de fumaça ou chamas. Essa abordagem integrada permite a detecção em minutos após a ignição, resultando em tempos de resposta mais rápidos e permitindo que os bombeiros ajam antes que os incêndios aumentem. A intervenção precoce acaba salvando vidas, protegendo a propriedade e preservando os recursos naturais.
Integração de dados
O gerenciamento tradicional de incêndios florestais geralmente enfrenta dificuldades com dados fragmentados, o que leva a atrasos na compreensão da situação e dificulta a tomada de decisões. O PyroSense resolve isso consolidando dados de várias fontes em um quadro operacional unificado. Ele usa dados em tempo real de sensores de IoT, imagens de alta resolução de câmeras e drones, informações meteorológicas, dados de GIS e biometria de bombeiros. Essa integração aprimora a consciência situacional, permitindo avaliações de risco precisas por meio da correlação de diferentes pontos de dados. Como resultado, o PyroSense minimiza os falsos positivos e oferece suporte a respostas oportunas e eficazes, permitindo uma alocação de recursos e um planejamento de resposta mais estratégicos.
Além disso, o impacto tangível e a natureza profundamente inovadora das contribuições do PyroSense são comprovadamente evidentes em vários indicadores-chave de desempenho, ressaltando seu potencial transformador no gerenciamento de incêndios florestais e na proteção ambiental.
Redução dos tempos de resposta
O PryoSense revoluciona a resposta a incêndios florestais ao acelerar os processos de detecção e notificação. Seu sistema de alarme automatizado, combinado com drones habilitados para 5G para avaliação em tempo real, reduz significativamente o tempo entre a ignição do incêndio e a chegada dos recursos de combate a incêndios. Essa intervenção rápida provou ser eficaz, como visto na Syggros Forest, onde impediu com sucesso dois focos de incêndio, demonstrando sua eficiência operacional.
Resultados quantificáveis
O PryoSense oferece métricas acionáveis para avaliar seu impacto, incluindo o número de incêndios detectados e contidos precocemente, áreas queimadas reduzidas, utilização otimizada de recursos e economia substancial de custos na supressão de incêndios e restauração ecológica. Essas métricas proporcionam às partes interessadas um claro retorno sobre o investimento e apoiam as melhorias contínuas do sistema.
Tecnologia inovadora
O PryoSense integra tecnologias avançadas para aprimorar o monitoramento e a resposta a incêndios florestais. Com sensores de IoT para monitoramento ambiental, drones habilitados para 5G para avaliação aérea, Vision AI para detecção de fumaça e chamas, ele representa um avanço significativo no gerenciamento de incêndios florestais. Além disso, os wearables aprimorados por IA para bombeiros garantem maior segurança. Esse sistema de ponta transforma a prevenção, a detecção e o controle de incêndios florestais.
Estrutura Global de Biodiversidade (GBF)
Meta 3 do GBF - Conservar 30% da terra, das águas e dos mares
Meta 8 do GBF - Minimizar os impactos das mudanças climáticas sobre a biodiversidade e desenvolver a resiliência
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
ODS 3 - Boa saúde e bem-estar
ODS 9 - Indústria, inovação e infraestrutura
ODS 11 - Cidades e comunidades sustentáveis
ODS 13 - Ação climática
ODS 15 - Vida na terra
ODS 17 - Parcerias para os objetivos
História
Tudo começou em 2018 com o incêndio florestal de Marathonas Mati. Foi um evento devastador que tirou a vida de mais de 100 pessoas na cidade costeira perto de Atenas. O fogo se espalhou rapidamente, alimentado por ventos fortes, e muitos moradores ficaram presos sem rotas de evacuação claras. Investigações posteriores descobriram que o planejamento de emergência inadequado, a coordenação deficiente e a falta de sistemas de alerta precoce contribuíram para o alto número de mortes. Esse foi o ponto crítico em que decidimos desenvolver um sistema que ajudaria a mitigar esse fenômeno e evitar a ocorrência de eventos como esse. Após o Mati, houve um foco renovado no desenvolvimento de recursos mais robustos de monitoramento de incêndios florestais e alerta antecipado. Redes avançadas de sensores, análise de imagens de satélite e algoritmos de aprendizado de máquina agora podem detectar os primeiros sinais de incêndio com mais rapidez e precisão. Essas informações podem acionar alertas de emergência, ativar procedimentos de evacuação e enviar recursos de combate a incêndios em tempo hábil. O objetivo era fornecer minutos críticos de tempo adicional de aviso, permitindo que as autoridades e os residentes respondessem de forma mais proativa e evitassem o tipo de resultado trágico visto em Mati.
Assim, criamos o PyroSense, uma plataforma que:
- reforça os sistemas de proteção existentes e as medidas tomadas pelos socorristas,
- atenua a exposição a ameaças ambientais desconhecidas, fornecendo uma visão em tempo real,
- fornece um quadro operacional comum para o planejamento estratégico em tempo real e uma coordenação mais eficaz, e
- digitaliza tudo para ter os registros para analisar posteriormente o que fizemos de errado ou de certo para melhorar o desempenho e o planejamento futuro.