Sensores de IA na floresta podem sentir um incêndio antes que ele se espalhe
AI sensors in the forest can detect a fire before it spreads.
Em todo o mundo este ano, desde a Grécia e Portugal até o Canadá e o Havaí, incêndios florestais estão queimando descontroladamente. E à medida que o mundo se aquece, incêndios como esses estão previstos para piorar e se tornarem mais frequentes.
Diante dessa ameaça iminente às vidas e infraestruturas, as autoridades estão intensificando as técnicas de combate a incêndios testadas e comprovadas. Mas também estão investindo em abordagens novas e de alta tecnologia, pioneiras em um segmento emergente de startups de “firetech”.
A especialista em telecomunicações Dryad Networks, sediada em Berlim, é uma delas. Ao utilizar tecnologias de IA e Internet das Coisas (IoT), a Dryad espera reduzir o tempo de detecção de incêndios florestais de várias horas para apenas alguns minutos, dando aos bombeiros mais tempo para responder de forma mais eficaz.
“Hoje, ainda dependemos muito de avistamentos humanos para detectar incêndios. Mas, quando alguém consegue ver um incêndio florestal queimando através da copa das árvores, já é muito difícil de extinguir”, diz Carsten Brinkschulte, CEO da Dryad, ao TNW. “A mensagem que estamos recebendo repetidamente é que, quando se trata de combater incêndios florestais, o timing é tudo”.
Internet das Árvores
A Dryad desenvolveu uma série de tecnologias instaladas em toda a floresta que detectam incêndios antes que se espalhem – uma “Internet das Árvores”, por assim dizer. Ao contrário de ferramentas convencionais, como satélites, câmeras e torres de observação, a rede da Dryad não precisa ver um incêndio para saber que ele está lá.
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Sensores movidos a energia solar, colocados cerca de um por hectare em todo o sub-bosque da floresta, detectam incêndios florestais em sua fase inicial de fumação através do “cheiro” de gases característicos, como hidrogênio e monóxido de carbono, em quantidades microscópicas. Eles também monitoram a temperatura, umidade e pressão do ar.
Um algoritmo de aprendizado de máquina embutido treina continuamente os sensores para o cheiro específico da floresta onde estão localizados. Isso é crucial para que os sensores possam, por exemplo, diferenciar entre a fumaça proveniente de um caminhão a diesel que passa nas proximidades e um incêndio florestal legítimo.
Se os sensores detectarem o início de um incêndio, eles enviam um alerta para um gateway de malha, que funciona como um roteador de rede, enviando dados do sensor para um gateway maior na fronteira. Esses gateways de fronteira estão situados na borda da floresta, onde há acesso a conexões de banda larga mais altas, como 4G ou satélite. Os gateways de fronteira transmitem informações potencialmente salvadoras diretamente para os bombeiros, que podem interpretar os dados em uma plataforma em nuvem.
Ao trabalhar em conjunto, essa malha de sensores e gateways permite a transmissão de dados em uma área muito maior e mantém a conectividade em florestas densas e remotas. A rede da Dryad também suporta uma ampla variedade de sensores de terceiros compatíveis, não apenas os seus próprios.
“Não queremos um monopólio sobre essa tecnologia”, diz Brinkschulte, descrevendo sua empresa como um impacto com fins lucrativos. “Queremos impedir incêndios causados pelo homem e seu impacto no meio ambiente – a tecnologia é quase irrelevante desde que obtenhamos resultados”.
Fundada em 2020, a Dryad já arrecadou €14,5 milhões em financiamento e emprega cerca de 44 funcionários em seu escritório em Brandemburgo, Alemanha. A startup já vendeu 10.000 sensores no ano passado, principalmente para empresas de serviços públicos e municípios no sul da Europa, Canadá e EUA.
Atualmente, está em andamento um teste na região central da floresta de Eberswalde, nordeste de Berlim, um ponto quente de incêndios florestais no país. Mais de 400 sensores foram instalados na área.
Do outro lado do oceano, a agência florestal CAL FIRE da Califórnia está testando a tecnologia da Dryad nas densas florestas de sequoias do norte da Califórnia. A Dryad estima que, no futuro, a CAL FIRE possa expandir essa rede para cobrir todos os pontos quentes de incêndios florestais da Califórnia por um custo aproximado de US$ 29 milhões. Um número alto, mas que não chega nem perto dos impressionantes US$ 148,5 bilhões em danos causados apenas pelos incêndios florestais da Califórnia em 2018.
Por enquanto, a Dryad está construindo 30.000 sensores e várias centenas de gateways, com planos para implantação em massa no próximo ano. Seu objetivo é implantar 120 milhões de sensores em todo o mundo até 2030, para salvar aproximadamente 3,9 milhões de hectares de floresta e evitar a emissão de 1,7 bilhão de toneladas de CO2 (a cada ano, incêndios florestais emitem o dobro de CO2 em comparação com a indústria da aviação).
“Queremos nos tornar a AT&T da floresta”, diz Brinkschulte, referindo-se à gigante americana de telecomunicações.
O surgimento da firetech
À medida que as mudanças climáticas se aceleram, os incêndios florestais estão se espalhando mais rapidamente, queimando por mais tempo e se intensificando. Mais de 260.000 hectares de terra em toda a UE já foram queimados desde janeiro – uma área do tamanho de Luxemburgo.
Diante desse problema crescente, as autoridades e os trabalhadores da linha de frente estão cada vez mais recorrendo a tecnologias como IA, drones, câmeras infravermelhas e robôs bombeiros.
Nos últimos anos, várias startups surgiram, como a BurnBot, que construiu um robô para realizar queimadas controladas, ou a Rain, que deseja implantar helicópteros autônomos para combater incêndios. Tanto a Rain quanto a BurnBot são apoiadas pelo primeiro fundo do mundo exclusivamente dedicado à firetech, a Convective Capital, sediada nos Estados Unidos.
Na Europa, várias brigadas de incêndio têm testado drones de longo alcance, como os construídos pela escala holandesa Avy, para detectar incêndios florestais precocemente e ajudar os bombeiros no solo a rastrear o incêndio em tempo real. Pesquisadores em Portugal estão até desenvolvendo um drone que apaga as chamas de cima.
Na Alemanha, a OroraTech está construindo uma constelação de satélites de imagem térmica alimentados por IA que, segundo eles, podem detectar incêndios florestais em até três minutos após o início, em qualquer lugar da Terra. O primeiro satélite foi lançado com sucesso em órbita baixa da Terra a bordo de um Falcon 9 da SpaceX em junho.
No lado do combate a incêndios, o programa Horizon 2020 da UE está financiando o desenvolvimento de um novo tipo de espuma que se mistura com água para criar um retardante de chamas muito mais eficaz do que apenas água.
Para Brinkschulte, da Dryad, combinar e integrar tecnologias como essas é a melhor maneira de prevenir e controlar incêndios florestais destrutivos. “Não há bala de prata”, diz ele.
Além das soluções de alta tecnologia, abordagens igualmente importantes, como queimadas controladas para reduzir o acúmulo de matéria orgânica no solo da floresta, também são necessárias.
Mas os cientistas concordam que, sem reduções drásticas nos gases de efeito estufa que causam as mudanças climáticas, os incêndios florestais, como os que experimentamos este ano, só piorarão.
