Dronele instalează senzori și monitorizează mediul

November 2020

 

„Cercetătorii speră că dronele vor fi folosite în viitor pentru a crea rețele de senzori care să culeagă date despre ecosistemele forestiere, cum ar fi pădurea tropicală amazoniană”

În prima parte a articolului despre cea mai nouă metodă de instalare a senzorilor de monitorizare a pădurilor, publicat pe site-ul universității londoneze Imperial College London (imperial.ac.uk), se arată că amplasarea acestora s-a dovedit, până acum, o acțiune dificilă. În pădurile dese și cu arbori înalți nu este deloc ușor să pătrundă utilaje, iar cine trebuie să urce în copaci își asumă riscuri mari. Monitorizarea pădurilor cu senzori speciali înseamnă un ajutor important atât pentru urmărirea schimbărilor climatice (temperatură, umiditate, lumină etc.), cât și a deplasării viețuitoarelor (animale și insecte) în habitatul lor. Se pot culege informații valoroase despre modul în care aceste schimbări și unele activități umane influențează lumea naturală. Cu senzorii amplasați în zonele forestiere se pot detecta și monitoriza incendiile de pădure. O echipă de cercetători de la institutul elvețian Empa și din Laboratorul de Robotică (Aerial Robotics Lab) al universității din Londra (Imperial College London) a proiectat drone care pot atașa senzori de copaci pentru observarea și analiza evoluției sistemelor ecologice din păduri. Empa sau EMPA (prescurtări pentru Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, Institutul Federal de Testare și Cercetare a Materialelor) are sediul în Dübendorf, o suburbie a celui mai mare oraș din Elveția și capitală a cantonului cu același nume, Zürich. Empa și-a concentrat activitatea, în cea mai mare parte de la înființare (1880), pe testarea materialelor clasice iar de la sfârșitul anilor 1980, s-a dezvoltat într-un institut modern de cercetare și dezvoltare (R&D, Researche and Development). Universitatea Imperial College London are o reputație internațională datorată sistemului de învățământ și de cercetare, plasându-se de mulți ani între primele zece universități din lume. În acest clasament anual sunt clasificate 1.000 dintre cele mai prestigioase universități pe baza unei metodologii prin care se face evaluarea fiecăreia cu șase indicatori, inclusiv reputația în rândul profesorilor și angajatorilor (topuniversities.com). Dronele dezvoltate de echipa de cercetătorii din cele două instituții lansează săgeți, de la câțiva metri distanță, spre copacii din zonele aglomerate sau dezordonate, cum sunt, de exemplu, pădurile. Fiecare săgeată conține un dispozitiv dotat cu senzori. În articolele despre acest studiu mai scrie că, Dronele pot să plaseze senzori și prin contact sau agățându-se de ramurile copacilor la fel cum fac păsările (news.europawire.eu, imperial.ac.uk sau uasvision.com). În acest fel, datele pot fi colectate direct de drone, care acționează ca niște senzori mobili. Pentru început, dronele sunt controlate de oameni. Urmărind de la unitatea de control de la sol imaginile preluate prin obiectivul camerei, cercetătorii selectează copacii țintă și controlează lansarea săgeților. Dronele sunt echipate cu camere, pentru a ajuta la identificarea țintelor adecvate, și cu un material inteligent care își schimbă forma atunci când este încălzit, pentru a lansa săgețile care se vor lipi de copaci. Cercetătorii și-au testat dronele în spațiul de testare NEST din campusul Empa de la Dübendorf (Elveția) și pe copacii din campusul rural deținut de Imperial College London, numit Silwood Park, situat lângă satul Sunninghill din apropierea orășelului Ascot din comitatul Berkshire (Marea Britanie). Sistemul aerian creat recent cântărește în total 650 de grame și poate executa până la 17 implementări la o singură încărcare a bateriei. Lansează senzori de 30 de grame, de la 4 metri de țintă, cu o precizie de aproximativ 10 cm. Metoda aeriană este validată de cele peste 80 de implementări reușite în medii interioare și exterioare. Cercetătorii speră ca dronele să fie folosite în viitor pentru a crea rețele de senzori. Cu acestea se vor putea culege date despre ecosistemele forestiere și se  vor putea urmări biomurile terestre, adică acele complexe ecologice cu un teritoriu întins care se formează în funcție de mediul înconjurător, cum este, de exemplu, pădurea tropicală amazoniană. Aceste mari suprafețe de păduri sunt foarte dificil de supravegheat prin alte metode. Următorul pas este de a face ca  dronele să lucreze autonom, astfel încât cercetătorii să testeze modul în care acestea se descurcă în medii forestiere mai dense, fără coordonare umană. În lucrarea publicată de echipa condusă de profesorul Mirko Kovac se arată că, „Vehiculele aeriene fără pilot (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) s-au dovedit utile pentru instalarea rețelelor de senzori fără fir (WSN, wireless sensor networks). Plasarea precisă a senzorilor cu ajutorul dronelor aeriene deschide oportunități pentru multe utilizări industriale și științifice, în special în medii periculoase sau locații greu accesibile. Noua metodă de plasare a senzorilor se poate aplica în medii aglomerate, cum ar fi sub coronamentul unei păduri. Coordonatorul echipei de cercetători, profesorul Mirko Kovac, director al Laboratorului de robotică aeriană (Aerial Robotics Lab) din Departamentul de Aeronautică de la Imperial College London, a declarat, „Monitorizarea ecosistemelor forestiere poate fi dificilă, dar dronele noastre ar putea implementa rețele întregi de senzori pentru a spori cantitatea și precizia datelor de mediu și ecologice.

Va urma.

Tags