PyroSense

Контекст

Решаемые задачи

Расположение

Воздействие

Бенефициары

Кроме того, объясните потенциал масштабируемости вашего решения. Можно ли его тиражировать или распространить на другие регионы или экосистемы?

PyroSense представляет собой смену парадигмы в борьбе с лесными пожарами, переходя от реактивного подавления к проактивному, интеллектуальному и высокоадаптивному решению. Его конструкция изначально поддерживает широкое применение и расширение, внося при этом непосредственный вклад в достижение важнейших глобальных целей устойчивого развития и решение давних проблем в области охраны окружающей среды.

Присущая PyroSense масштабируемость является краеугольным камнем его конструкции, позволяя без проблем тиражировать и расширять его во множестве географических регионов и экологических систем. Такая адаптивность обусловлена модульной архитектурой, универсальной технологической совместимостью и облачной операционной системой.

PyroSense разработана для простого развертывания в новых условиях и опирается на несколько стратегических принципов проектирования:

Модульная компонентная конструкция: Каждый основополагающий элемент PyroSense, включая датчики окружающей среды, беспилотные системы, передовые модули искусственного интеллекта и веб-приложение для пользователя, задуман как независимый, но полностью совместимый модуль. Такая модульность обеспечивает возможность легкого развертывания и интеграции новых модулей как в существующую систему, так и в новый экземпляр центральной платформы. Например, для расширения зоны покрытия на соседний лес требуется лишь стратегическое размещение дополнительных сенсорных сетей, которые затем легко подключаются к основной системе.

1. Агностическая совместимость датчиков и протоколов: Ключевой инновацией является совместимость PyroSense с широким спектром типов датчиков IoT и коммуникационных протоколов, таких как MQTT, LoRa, Sigfox и NBIoT. Такой подход, не зависящий от производителя, освобождает систему от зависимости от проприетарного оборудования или технологий из одного источника. Он позволяет исполнителям выбирать наиболее подходящие и экономически выгодные датчики с учетом конкретных местных условий, существующей инфраструктуры или уникальных требований окружающей среды, что значительно упрощает и снижает риск развертывания в различных регионах.
2. Стандартизированные процедуры развертывания: Весь процесс развертывания, включающий установку датчиков, конфигурацию беспилотников и настройку центральной платформы, тщательно стандартизирован и тщательно документирован. Такой систематический подход способствует эффективному повторению процесса обученным персоналом в новых районах, обеспечивая последовательность и снижая сложность развертывания. Неотъемлемой частью этих процедур являются всесторонние рекомендации по оптимальному размещению датчиков с учетом местного рельефа, типов растительности и преобладающих факторов окружающей среды.
3. Облачная платформа: Центральная платформа обработки данных, аналитики и управления работает полностью в облачной среде. Такая архитектура позволяет быстро развернуть и расширить систему в любом географическом месте, не требуя значительных инвестиций в ИТ-инфраструктуру на месте. Присущие облачным вычислениям глобальная доступность и эластичная масштабируемость имеют первостепенное значение для быстрого и экономически эффективного тиражирования, позволяя быстро развернуть систему в удаленных или недостаточно обслуживаемых районах.
4. Адаптируемые модели ИИ: Хотя модели искусственного интеллекта PyroSense изначально обучаются на конкретных наборах данных, их базовая структура разработана с учетом удивительной адаптивности. Эти модели могут быть переобучены и оптимизированы в режиме реального времени на основе локализованных данных из новых регионов без прерывания текущего обслуживания. Этот непрерывный, итеративный процесс обучения гарантирует, что производительность ИИ останется оптимальной и точной даже при столкновении с уникальными условиями окружающей среды, поведением пожара или специфическими экологическими характеристиками нового района развертывания.

Помимо простого тиражирования, PyroSense изначально рассчитана на динамическое расширение, позволяющее увеличить масштаб и охват как существующих, так и новых объектов:

• Расширенный географический охват: Область мониторинга системы может быть легко расширена для охвата больших географических районов путем постепенного развертывания дополнительных датчиков, камер и беспилотников. Модульный характер компонентов гарантирует, что каждая новая точка сбора данных легко интегрируется, пропорционально расширяя общие возможности системы по мониторингу.
• Повышенная плотность датчиков: В зонах повышенного риска или критических зонах плотность датчиков окружающей среды может быть стратегически увеличена. Это обеспечивает более детальное разрешение данных и способствует более раннему обнаружению, не требуя при этом полной перестройки существующей инфраструктуры системы.
• Интеграция новых потоков данных: Гибкая архитектура ввода данных PyroSense разработана таким образом, чтобы обеспечить интеграцию новых источников данных по мере их появления или актуальности. Такая предусмотрительность позволяет интегрировать передовые продукты спутниковой съемки, более сложные метеорологические модели или даже наблюдения, полученные от сообщества, постоянно обогащая аналитические возможности системы.
• Добавление новых функций и аналитики: Учитывая программно-определяемый характер модулей искусственного интеллекта и аналитики, PyroSense может развиваться и включать в себя новые функции. Более сложные прогностические модели, усовершенствованные алгоритмы оценки рисков или новые механизмы оповещения могут быть разработаны и развернуты в виде бесшовных обновлений существующей платформы, обеспечивая непрерывное совершенствование и адаптацию.
• Масштабируемые вычислительные ресурсы: Базовая облачная инфраструктура обеспечивает масштабируемость по требованию как вычислительных мощностей, так и хранилищ данных. Поскольку объем данных неизбежно увеличивается при расширении географического или функционального охвата, ресурсы бэкэнд-системы могут быть динамически скорректированы для поддержания оптимальной производительности, не требуя ручного вмешательства или значительных капитальных затрат.
• Адаптивность к различным экосистемам: Хотя изначально система была оптимизирована для обнаружения лесных пожаров, основные технологические принципы PyroSense - дистанционное зондирование, слияние данных, обнаружение аномалий на основе искусственного интеллекта и связь в реальном времени - по своей сути являются переносимыми. Более того, основополагающая технология может быть расширена для мониторинга других климатических и экологических явлений, включая наводнения, землетрясения или экологические сдвиги. Успешная адаптация требует корректировки конкретных параметров для оценки рисков и переобучения моделей ИИ для учета уникальных характеристик и переменных окружающей среды в каждом новом контексте.

Операционная структура и возможности, присущие системе PyroSense, позволяют легко согласовать ее с ключевыми международными целями устойчивого развития, в частности с Целями устойчивого развития ООН (ЦУР). Ее вклад выходит за рамки непосредственного тушения пожаров, способствуя долгосрочной устойчивости и экологической целостности в глобальном масштабе.

• ЦУР 13 (Борьба с изменением климата)

  Дикие пожары все чаще рассматриваются как следствие и ускоритель изменения климата, создавая разрушительный цикл обратной связи. Крупномасштабные лесные пожары выделяют значительное количество парниковых газов (CO2, метан, черный углерод), усугубляя глобальное потепление. PyroSense решает эту проблему, обеспечивая обнаружение лесных пожаров в режиме реального времени и позволяя быстро реагировать на них, тем самым предотвращая перерастание небольших пожаров в более крупные. Это не только сокращает выбросы парниковых газов, но и помогает сохранить леса, которые жизненно важны для поглощения углерода. Смягчая масштабные выбросы углерода в результате лесных пожаров, PyroSense поддерживает усилия по борьбе с изменением климата и способствует более стабильному климатическому будущему.

• ЦУР 15 (Жизнь на суше)

  Наземные экосистемы, включая леса и водно-болотные угодья, очень уязвимы к воздействию лесных пожаров. Они обеспечивают такие важные услуги, как среда обитания для видов, регулирование водных ресурсов и стабилизация почвы. Неконтролируемые лесные пожары приводят к значительной потере биоразнообразия и экологической деградации. PyroSense помогает защитить и восстановить эти экосистемы, способствуя быстрому реагированию на лесные пожары, минимизируя ущерб и сохраняя важнейшие места обитания. Такой проактивный подход способствует сохранению биоразнообразия, предотвращает эрозию почвы и ускоряет восстановление экологии. Снижая частоту и интенсивность лесных пожаров, PyroSense помогает поддерживать жизненно важные экосистемные услуги, необходимые для поддержания жизни и достижения экологического баланса.

• ЦУР 11 (Устойчивые города и сообщества)

  Лесные пожары в зонах взаимодействия диких земель и городов (WUI) угрожают населенным пунктам, инфраструктуре и здоровью людей, вызывая материальный ущерб и перемещение населения. PyroSense повышает устойчивость сообществ, обеспечивая передовые системы раннего предупреждения и координируя ответные меры в пожароопасных районах. Она предотвращает проникновение пожаров в населенные пункты, защищая дома и сводя к минимуму экономические и социальные потрясения. Благодаря связи в режиме реального времени жители получают своевременные предупреждения и инструкции по эвакуации, обеспечивая безопасность и способствуя организованному реагированию. Такая комплексная защита помогает сделать поселения инклюзивными, жизнестойкими и устойчивыми, поддерживая долгосрочную стабильность и процветание.

Таким образом, система PryoSense специально разработана для решения давних проблем и устранения критических пробелов, которые исторически препятствовали реализации традиционных стратегий борьбы с лесными пожарами, что в корне меняет парадигму с реактивного подавления на проактивное предотвращение и интеллектуальное реагирование на основе данных.

• Раннее обнаружение

  Одной из основных проблем в борьбе с лесными пожарами является несвоевременное обнаружение возгораний. К тому моменту, когда пожар подтверждается, он зачастую уже набирает значительную силу, что затрудняет усилия по его локализации. PyroSense решает эту проблему с помощью передовых возможностей мультимодального обнаружения. Он использует сеть независимых IoT-датчиков (совместимых с MQTT, LoRa, Sigfox и NBIoT, со сроком службы батарей до 10 лет) для мониторинга таких показателей окружающей среды, как CO2, температура и влажность. Одновременно системы технического зрения на основе искусственного интеллекта на стационарных камерах и беспилотниках с поддержкой 5G в режиме реального времени подтверждают наличие дыма или пламени. Такой комплексный подход позволяет обнаружить возгорание в течение нескольких минут после его возникновения, что ускоряет реагирование и позволяет пожарным действовать до того, как пожар разрастется. Раннее вмешательство в конечном итоге спасает жизни, защищает имущество и сохраняет природные ресурсы.

• Интеграция данных

  Традиционная система управления лесными пожарами часто сталкивается с проблемой разрозненных данных, что приводит к задержкам в понимании ситуации и затрудняет принятие решений. PyroSense решает эту проблему, объединяя данные из различных источников в единую оперативную картину. Она использует данные в реальном времени от датчиков IoT, изображения высокого разрешения с камер и беспилотников, метеорологическую информацию, данные ГИС и биометрические данные пожарных. Такая интеграция повышает уровень осведомленности о ситуации, позволяя точно оценивать риски путем сопоставления различных данных. В результате PyroSense сводит к минимуму количество ложных срабатываний и поддерживает своевременное и эффективное реагирование, позволяя более стратегически грамотно распределять ресурсы и планировать ответные меры.

Ощутимое влияние и глубоко инновационный характер вклада PyroSense очевидны по нескольким ключевым показателям эффективности, что подчеркивает его преобразующий потенциал в управлении лесными пожарами и защите окружающей среды.

1. Сокращение времени реагирования

   PryoSense совершает революцию в области реагирования на лесные пожары, ускоряя процессы обнаружения и оповещения. Его автоматизированная система оповещения в сочетании с беспилотниками с поддержкой 5G для оценки ситуации в режиме реального времени значительно сокращает время между возникновением пожара и прибытием пожарных ресурсов. Это быстрое вмешательство доказало свою эффективность, как это было показано в лесу Сигрос, где оно успешно предотвратило две вспышки пожара, продемонстрировав свою оперативную эффективность.

2. Результаты, поддающиеся количественной оценке

   PryoSense предлагает действенные показатели для оценки воздействия, включая количество пожаров, обнаруженных и локализованных на ранней стадии, уменьшение площади выжженных участков, оптимизацию использования ресурсов и значительную экономию средств на тушение пожаров и восстановление экологии. Эти показатели обеспечивают заинтересованным сторонам четкую окупаемость инвестиций и поддерживают постоянное совершенствование системы.

3. Инновационные технологии

   PryoSense объединяет передовые технологии для улучшения мониторинга и реагирования на лесные пожары. IoT-датчики для мониторинга окружающей среды, беспилотники с поддержкой 5G для оценки ситуации с воздуха, искусственный интеллект для обнаружения дыма и пламени - все это представляет собой значительный прогресс в управлении лесными пожарами. Кроме того, носимые устройства с поддержкой ИИ для пожарных обеспечивают повышенную безопасность. Эта передовая система преобразует предотвращение, обнаружение и контроль лесных пожаров.

Глобальная рамочная программа по биоразнообразию (ГРП)

Цели устойчивого развития