O Engenharia 360 tem uma excelente notícia para compartilhar com você! Sabia que já existe um sistema inovador de alta tecnologia capaz de detectar de forma precoce e em tempo real incêndios florestais? Estamos falando do ForestGuard 2.0, que funciona com auxílio de Internet das Coisas (IoT), comunicação via satélite e Inteligência Artificial (IA). O mesmo foi desenvolvido por Suat Batuhan Esirger e Rana Imam, inspirados em suas próprias experiências reais no campo, durante os incêndios florestais na Turquia em 2021.

Na ocasião, sua equipe percebeu que havia necessidade urgente de soluções mais ágeis e confiáveis para conter os danos causados pelos incêndios antes que eles se espalhassem. Assim nasceu a ideia de criar um dispositivo compacto, eficiente e extremamente eficaz. Continue lendo este artigo para saber mais!

A história por trás do desenvolvimento do ForestGuard 2.0

O mês de agosto de 2021 foi especialmente triste para a Turquia, que sofreu com grandes perdas florestais causadas por incêndios devastadores. Várias equipes participaram de ações de busca e salvamento com drones, enquanto outros ajudaram populações locais afetadas. Quando voltaram, se dedicaram a pesquisas para melhorar a detecção de incêndios, desenvolvendo protótipos usando comunicação LoRa e criando uma rede chamada “WoodWideWeb”. E logo perceberam que as limitações práticas exigiam mudança para comunicação via satélite.

Em fevereiro de 2022, os pesquisadores lançaram a sua própria placa-mãe, otimizada para baixo custo de energia e maior resistência ambiental. Depois de alguns testes, o ForestGuard 2.0 foi oficialmente lançado, com atualizações OTA (Over-The-Air), permitindo aprimoramentos constantes mesmo após a instalação. Hoje, já são mais de 250 módulos ativos só na Turquia, com planos em andamento para expansão na União Europeia. Dentre os clientes mais interessados na aquisição do dispositivo estão empresas de energia, ministérios florestais, hotéis, companhias de seguro e instituições ESG.

Desvendando o funcionamento do dispositivo ForestGuard 2.0

O ForestGuard 2.0 foi idealizado para ser instalado diretamente nas árvores, com tiras flexíveis que permitem o crescimento natural das espécies sem causar danos. A ideia é que seu sistema sensorial avançado possa monitorar gases, temperatura, umidade e pressão do ar ao redor para identificar a presença de fumaça e fogo ainda em sua fase inicial. Assim, seria possível às autoridades competentes darem uma resposta rápida e eficaz antes mesmo das chamas se alastrarem.

Tecnologia para transmissão de dados

Claro que, para que esse plano dê certo, cada módulo do ForrestGuard 2.0 é equipado com sensores de espectro amplo, capazes de analisar o ar para detectar sinais específicos de incêndio. Só para se ter uma ideia, eles conseguiriam diferenciar exatamente fumaça de incêndios ou outras emissões comuns, e tudo isso graças a um algoritmo de Machine Learning integrado diretamente no hardware (Edge AI).

Em caso de alguma anomalia, os dados são enviados via comunicação direta com satélites geoestacionários, utilizando o canal de radiofrequência S-Band, para os servidores da empresa, onde é feita uma verificação final. Com confirmação de risco de incêndio, uma notificação é enviada automaticamente às autoridades responsáveis.

E se você estiver se perguntando sobre a capacidade de operação dos módulos, vale destacar que eles possuem painéis solares e supercapacitores Li-Ion integrados; assim sendo, seriam autossuficientes por décadas, suportando mais de 100 mil ciclos de carga. Além disso, dentro deles, foram instalados sensores giroscópicos para detectar tentativas de violação ou roubo – lembrando que áreas de florestas são, infelizmente, vulneráveis a ações de garimpeiros e outros criminosos.

Diferença de soluções tradicionais

Tradicionalmente, as equipes de segurança florestal utilizam câmeras, drones ou satélites para detecção de incêndios já em estágio avançado. Mas, como já mencionamos, o ForestGuard 2.0 seria diferente, pois detectaria o fogo no estágio ainda da fumaça, sob diretamente a copa das árvores, onde os primeiros focos geralmente começam. E por usar uma comunicação via satélite, deve funcionar mesmo quando as infraestruturas terrestres, como redes GSM, estão comprometidas ou destruídas – o que normalmente acontece em grandes incêndios.

Segundo os idealizadores desta inovação, cada módulo do dispositivo seria capaz de cobrir uma área de aproximadamente 16 hectares, protegendo cerca de 500 árvores. Para a fabricação do Forest Guard 2.0 é prevista a utilização de plásticos reciclados coletados nas próprias florestas, reduzindo ainda mais o impacto ambiental e contribuindo para a sustentabilidade.

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Possíveis aplicações de uso do ForrestGuard 2.0 na engenharia

O dispositivo ForestGuard 2.0 pode ser utilizado por diversas áreas da engenharia, desde o monitoramento ambiental até gestão de risco em projetos de infraestrutura. Estamos alguns exemplos:

• Monitoramento contínuo de áreas florestais: Para vigilância ambiental e preservação de ecossistemas.
• Integração com sistemas de resposta emergencial: Garante comunicação em caso de desastres, mesmo sem internet ou sinal móvel.
• Prevenção preditiva com Inteligência Artificial: Usa IA para prever e prevenir incêndios com base em dados e padrões climáticos.
• Solução modular e adaptável: Permite diferentes tipos de comunicação (GSM, Wi-Fi, LoRa, etc.) e sensores adicionais (vibração, pressão, etc.).
• Proteção de zonas industriais em áreas florestais: Empresas de energia, mineração e turismo usam para proteção contra incêndios e ações de ESG.
• Engenharia de segurança e gestão de riscos: Apoia na prevenção e mitigação de desastres naturais.
• Construção civil em áreas próximas a florestas: Garante segurança de obras e comunidades vizinhas, com alerta antecipado de riscos.

Perspectivas para o futuro do sistema ForestGuard 2.0 

Até onde se sabe, já foram assinados vários contratos para utilização do sistema ForestGuard 2.0; sem contar parcerias com governos em andamento para criar redes de sensores livres de infraestrutura convencional, preparando cidades e regiões para eventos climáticos cada vez mais frequentes. Seus desenvolvedores agora têm planos para adaptar o sistema de monitoramento para outros tipos de desastres naturais, como terremotos e inundações. Se tudo der certo, essa inovação deve ter grande impacto na engenharia de segurança e gestão ambiental do planeta.

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Fontes: James Dyson Award, wordlessTech.

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