Bosch Sensortec 帶有 AI 的微型數字氣體傳感器可以幫助在野火蔓延之前檢測它們,從而挽救生命并減少二氧化碳排放。由 Bosch Sensortec 舉辦的技術會議展示了微型數字氣體傳感器如何通過在野火失控之前檢測到野火來幫助減少全球碳排放。
Bosch Sensortec 的 BME688 四合一人工智能氣體傳感器可以檢測微量的火災氣體并在火勢蔓延之前觸發(fā)警報。Bosch Sensortec 首席執(zhí)行官兼總經理 Stefan Finkbeiner 表示,火災會釋放溫室氣體,全球每年高達 20% 的碳排放是由森林火災造成的。
Finkbeiner 的主題演講“數字鼻子如何保護氣候和改善空氣質量”討論了如何將帶有 AI 的環(huán)境傳感器用于傳感器節(jié)點網絡和云中,以便及早發(fā)現野火。主題演講的重點是BME688,它號稱是第一個具有 AI 的氣體傳感器,可提供高精度壓力、濕度、溫度和氣體傳感的組合。
該環(huán)境傳感器采用非常小的封裝,尺寸為 3.0 × 3.0 × 0.9 mm3。它可以檢測十億分之幾 (ppb) 范圍內的揮發(fā)性有機化合物 (VOC)、揮發(fā)性硫化合物 (VSC) 和其他氣體,如一氧化碳和氫氣。
氣體掃描儀可以針對靈敏度、選擇性、數據速率和功耗進行定制。此外,設計人員可以使用 BME AI-Studio 工具來訓練 BME688 氣體掃描儀,以適應各種家用電器、物聯網或智能家居產品中的特定應用。該軟件的一個關鍵特性是它允許從現場的所有傳感器收集數據,以針對其特定用例不斷改進算法,我們將找出為什么這對于檢測野火很重要。
這些特性也使“數字鼻子”適用于各種環(huán)境傳感應用。Finkbeiner 列舉了氣體傳感器的無數聯網和智能家居應用,從檢測口臭和冰箱中變質的食物到野火和室內/室外空氣質量。但在本次演講中,他專注于野火檢測應用程序。
使用氣體傳感器預防野火
Finkbeiner 表示,通過與 Dryad Networks 的合作,帶有物聯網網絡的 BME688 傳感器可用于超早檢測森林火災,更少的火災意味著更低的 CO 2 排放。
BME688 是一款數字氣體傳感器,在此應用中具有 AI 解決方案,這意味著它可以連接到微控制器和軟件工具包,這還有助于定制該傳感器的應用,使其適用于不同的應用,包括火災探測,芬克拜納說?!斑@是一個帶有 AI 界面的可訓練解決方案,可以針對特定的解決方案進行編程?!?
裝有 BME688的太陽能Dryad Silvanet 野火傳感器旨在檢測早期階段的森林火災,即使是在陰燃階段。它利用超低功耗空氣質量傳感與高精度氣體傳感(包括氫氣、一氧化碳和一氧化碳)與人工智能相結合來檢測火災。它使用 LoRaWAN 通信進行無線數據傳輸。
BME688 能夠分析環(huán)境中的不同氣體并確定不同氣體的濃度。
Finkbeiner 解釋說,BME688 傳感器——安裝在小型太陽能傳感器設備中,連接到樹上并聯網——收集整個森林的數據。傳感器數據被發(fā)送到云端進行監(jiān)控和分析,以及機器學習算法的自動訓練。當檢測到新出現的野火時會發(fā)送警報。它可以在 1 到 60 分鐘內檢測到火災。
Finkbeiner 說,超早期的 AIoT 火災探測“使消防員能夠在野火蔓延之前將其撲滅”。它們降低了“消防成本,[減少]對經濟的經濟損失,最重要的是,拯救人類和野生動物?!?
“來自不同傳感器的數據被發(fā)送到云端;然后在云端進行分析,它也是一個自學系統(tǒng),所以我現在也可以使用所有數據來改進應用程序,”他說。“通過這些分析數據,我可以確定我檢測到的氣體混合物是否是即將發(fā)生的野火的足跡,并使用這些分析數據呼叫消防隊進入森林,甚至在你發(fā)生火災或發(fā)生火災之前該地區(qū)周圍可見煙霧,并有望通過該系統(tǒng)防止大火?!?
無線更新不斷改進和更新 Dryad 的 AI,以提高檢測新出現的野火的準確性。
Finkbeiner 說,太陽能設備具有數字接口,因此不同傳感器之間存在連接,這些傳感器可以分布在森林中,以提供這些傳感器周圍的空氣質量或氣體成分數據。他補充說,借助 Dryad 系統(tǒng),您可以檢測森林內氣體的變化,并在發(fā)生火災之前盡早檢測到。
“希望可以避免很多野火,或者至少可以很早就發(fā)現它以避免大范圍蔓延,從而有助于減少 CO 2排放,”他說。
Finkbeiner 的演講還涵蓋了幾個壓力傳感器用例。環(huán)境傳感器示例包括 BMP581,它可用于各種應用,例如健身、室內定位和室內導航。