Internet des Objets (IoT) et feux de forêt [1/2]

La nouvelle approche de l’IoT par satellite dans la détection des feux de forêt

Les feux de forêt : un enjeu planétaire

Les forêts recouvrent aujourd’hui 31% des surfaces émergées de notre planète. En plus d’abriter la majorité de la biodiversité terrestre, ces fragiles écosystèmes végétaux détiennent des rôles de régulation importants dans la lutte contre le réchauffement climatique, grâce notamment à leur capacité à absorber dans leur biomasse, leurs sols et leurs produits, environ le dixième des émissions mondiales de carbone. Améliorant la qualité des sols, de l’air et de l’eau, les forêts sont indispensables pour la Terre et notre survie.

Depuis quelques années, ces alliés naturels contre le réchauffement climatique en sont également les victimes à cause de l’intensification des canicules, des sècheresses et des incendies, provoqués à 90% par la main de l’homme.

Profitant de températures anormalement élevées et favorables à leur propagation, ces méga feux ravagent des milliers d’hectares de forêts sur l’ensemble de la planète, dans l’hémisphère Nord (France, Europe, Amérique du Nord) comme dans l’hémisphère Sud (Australie, Brésil). Ces incendies forestiers représentent chaque année 20% des émissions globales de carbone. Les récentes images spectaculaires de ces feux attestent de l’ampleur de la tragédie et annoncent malheureusement une multiplication de ces phénomènes, de plus en plus fréquents et intenses, dans un avenir très proche.

Les nouvelles technologies du spatial et l’Internet des Objets par satellite notamment, contribuent à une meilleure approche dans la protection des forêts, en particulier dans la détection des feux et dans la réduction de leurs impacts sur l’environnement.

L’Internet des Objets par satellite permet une détection des feux de forêt
plus rapide et plus fiable que les technologies actuelles

Un changement de paradigme s’est opéré depuis peu dans la prévention des feux de forêts. Nous sommes en effet passés d’une logique de suppression des feux à une logique de détection précoce, pour des raisons à la fois économiques et écologiques : le coût des moyens comme les canadairs, mais aussi par rapport au triste constat de la raréfaction des ressources en eau sur les terres pour éteindre les feux. La détection précoce est donc aujourd’hui un des piliers de la prévention des feux de forêts. Différentes technologies y contribuent et sont déployées pour accompagner les pompiers dans leurs missions : vidéo-surveillance, drones, ballons, IoT par réseau terrestre, satellites. En dépit de leur efficacité, ces technologies comportent néanmoins des limites dans cette prévention.

Par exemple, la couverture de connectivité de l’IoT terrestre limite le déploiement des capteurs de changement de température, de pression atmosphérique, d'humidité ou de détection de fumée, car cette connectivité ne couvre que 15% de la surface de la Terre. Aussi, l’observation par satellite ne prend malheureusement pas en compte la donnée essentielle du facteur temps, donc le caractère urgent du déploiement de solutions d’intervention pour stopper les incendies. Les satellites ne peuvent en effet localiser les feux que s’ils sont de grande ampleur, c’est-à-dire trop tard pour les secours, l’écosystème, voire pour les populations environnantes.

Avec un système de détection de feux de forêt intégrant l’Internet des Objets satellitaire, ce facteur temps est considérablement réduit. Grâce à la connectivité Kinéis, la couverture est unique et globale.

Comment fonctionne la connectivité Kinéis ?

Grâce à sa constellation de 25 nanosatellites et à ses 19 stations-sol ou GRS (Ground Remote Station), Kinéis localise et connecte des objets via des terminaux, où qu’ils se trouvent sur la planète. Cette force réside dans l’association de l’innovation technologique du New Space avec l’Internet des Objets (IoT) pour assurer une connectivité globale, bas débit, basse consommation, simple et fiable.

En effet, la connectivité globale Kinéis permet de suivre ou de monitorer des objets en dehors des zones de couvertures terrestres. Lors de leurs passages, les satellites collectent des messages ou des données provenant de terminaux (devices) ou de capteurs spécifiques, pour les distribuer à l’utilisateur en 20 minutes maximum.

Grâce au mode de communication bidirectionnel, les terminaux peuvent également recevoir des messages émis par les utilisateurs et les satellites (envoi de commandes spécifiques pour optimiser leur envoi de messages et leur consommation d’énergie).

Avec leur très faible consommation d’énergie, les terminaux disposent d’une autonomie de plusieurs années et envoient des messages uniquement en cas de nécessité.

Le système Kinéis permet à l’utilisateur d’être informé d’un événement particulier.

> Aperçu de la technologie Kinéis

La performance Kinéis au service de la détection des feux de forêt

L’objectif d’un système de détection d’incendie par IoT satellitaire est de repérer in situ un départ de feu en quelques minutes seulement, c’est-à-dire durant sa phase de combustion lente. Le but est d’alerter rapidement les pompiers pour l’éteindre avant sa propagation. Pour cela, des capteurs de changement de température, de pression atmosphérique, d'humidité ou de détection de fumée, sont placés sur les arbres ou sur le sol de l’ensemble de la forêt.

La connectivité Kinéis par satellite permet ainsi de contourner les zones blanches terrestres, ce qui est souvent le cas de ces vastes étendues forestières.

Capteur de la société DRYAD pour la détection des feux de forêts ©DRYAD

En cas de détection de feu, le capteur du terminal Kinéis, envoie un message d’alerte à un des satellites de la constellation qui le renvoie sur une des antennes des stations-sol. Ces stations-sol transmettent la donnée reçue par le satellite à disposition de l’utilisateur via un centre de service. Ce dernier diffuse une alerte sur une plateforme consultable par des autorités compétentes ou des équipes d’intervention de la Sécurité civile pour le déclenchement des secours. Sur place, les pompiers peuvent déterminer l’ampleur des dégâts et agir en conséquence.

Ces alertes sont reçues dans un délai de 15 à 20 minutes et permettent ainsi d’éviter des catastrophes de grande ampleur.

Les avantages d’un système de détection d’incendie avec la connectivité Kinéis :

Une détection précoce des feux de forêts (Early Fire Detection),
Une protection à grande échelle fiable et de faible consommation,
Des fréquences (400 Mhz) permettant une pénétration à travers les canopées,
Une meilleure prévention des risques pour la Sécurité civile concernant les catastrophes naturelles,
Une meilleure évaluation de la situation.

Un exemple concret de la connectivité Kinéis dans la détection des feux de forêt :
le projet ForestSens

Dans cette logique, Kinéis et Innovate c, une société espagnole d'ingénierie de recherche et de développement de systèmes technologiques, ont lancé en 2022 le projet ForestSens dont l'objectif est de développer la première solution pour la détection précoce et la prévention des incendies forestiers. Cette initiative, soutenue par le programme européen Eureka-Eurostars, cofinancé par l'Union européenne dans le cadre d'Horizon Europe, a pour but d’aider l’ensemble des acteurs impliqués dans la prévention des feux de forêts : organismes publics, propriétaires privés, Sécurité civile, assureurs.

Innovatec a développé les détecteurs de fumée intégrant la connectivité Kinéis qui permet une couverture globale par rapport aux réseaux terrestres. Ces terminaux informent à distance les autorités de la Sécurité civile ou les pompiers, du déclenchement d’un incendie, en une dizaine de minutes seulement, via une plateforme consultable. Ces détecteurs détiennent également le gros avantage de consommer très peu d’énergie et surtout d’être autonomes grâce à leur alimentation par panneaux solaires. Le système du projet ForestSens évite l’installation d’infrastructures électriques, notamment dans des zones reculées, solution coûteuse et peu respectueuse de l’environnement.

Aujourd’hui, la société Innovatec développe des solutions de prévention avec la connectivité Kinéis pour des municipalités intéressées.

Cet exemple concret d’application de connectivité spatiale pour l’Internet des Objets donne un aperçu des possibilités d’application de la connectivité Kinéis dans la prévention des risques environnementaux pour la protection de la planète.

« Garder le lien avec ce qui nous est cher. »