Bezprzewodowa sieć monitorująca las

Bezprzewodowa sieć monitorująca las

Naukowcy z Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS w Duisburgu skonstruowali w Northwest German Forestry Testing Facility w Göttingen bezprzewodowy system monitorowania mikroklimatu lasu.

Leśnicy monitorując mikroklimat lasu mierzą cały szereg zmiennych środowiskowych. Dzięki temu uzyskują informacje o tym jak las się zmienia i jak go chronić. Jednakże instalacja i utrzymanie przewodowego systemu jest kosztowne i skomplikowane. Stąd pomysł naukowców z Fraunhofer Institute na bezprzewodową alternatywę.

„Wykorzystujemy bezprzewodową sieć czujników dzięki której możemy mierzyć istotne parametry w wielu miejscach równocześnie.” – stwierdził Hans-Christian Müller, group manager z IMS. Dzięki temu, otrzymujemy bardzo szczegółowy obraz warunków panujących na miejscu bez konieczności tworzenia skomplikowanych instalacji. W zależności od tego, które wartości mierzą, jak wilgotność gleby, temperaturę powietrza czy wilgotność liści, w glebę albo konary wbijane są różne czujniki. Jeśli zajdzie taka potrzeba, miejsce pomiaru można łatwo zmienić. Inteligentne minikomputery automatycznie tworzą sieć i sterują przesyłem danych pomiarowych w ramach sieci. Wyniki przesyłane są przez sieć GSM do centralnej bazy.

Wyzwaniem jest zapewnienie czujnikom zasilania, gdyż ogniwa słoneczne w zalesionym terenie nie zdają egzaminu. Dlatego, jak dotąd, nie znaleziono alternatywy dla baterii, które muszą być regularnie wymieniane. Jednakże naukowcom udało się znacząco wydłużyć żywotność baterii. „Dzięki zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania, czas działania wydłużył się do dwunastu miesięcy.” – stwierdził Müller.

Zintegrowane z czujnikami oprogramowanie gwarantuje, że węzły radiowe są przez znakomitą większość czasu w energooszczędnym trybie uśpienia. Aktywują się wyłącznie podczas pomiaru oraz przesyłania danych. Przy tym interwały pomiarów można swobodnie dobierać wedle potrzeb. Parametry, które zmieniają się powoli, jak wilgotność gleby nie muszą być mierzona tak często jak choćby temperatura powietrza. Jako, że przesyłanie danych pochłania najwięcej energii, wartości pomiarowe są obliczane jeszcze na poziomie czujnika, by zminimalizować ilość przesyłanych danych.

Nowa technologia jest już wykorzystywana w Göttingen w ramach projektu ‘Smart Forest’. Projekt ma na celu wyposażenie leśników w narzędzie, które ułatwi im kontrolowanie procesów zachodzących w lesie.

(lk)