Hệ thống giám sát chịu lỗi để phát hiện và ngăn ngừa cháy sử dụng LoRaWAN trong các tòa nhà thông minh
A Fault Tolerant Surveillance System for Fire Detection and Prevention Using LoRaWAN in Smart Buildings
Tác giả: Abdullah Safi, Zulfiqar Ahmad, Ali Imran Jehangiri, Rohaya Latip, Sardar Khaliq uz Zaman, Muhammad Amir Khan, Rania M. Ghoniem
Ngày đăng tải: 01/11/2022
DOI: https://doi.org/10.3390/s22218411
Trong những năm gần đây, công nghệ phát hiện hỏa hoạn đã giúp bảo vệ mạng sống và tài sản khỏi các mối nguy hiểm. Các phương pháp cảnh báo cháy sớm, chẳng hạn như cảm biến khói hoặc khí gas, không hiệu quả. Đã xảy ra nhiều vụ cháy gây chết người và thiệt hại về tài sản. IoT là một công nghệ đang phát triển nhanh chóng. Nó bao gồm các thiết bị, tòa nhà, hệ thống điện, phương tiện và những thứ hàng ngày có khả năng tính toán và cảm biến. Các đối tượng này có thể được quản lý và theo dõi từ xa vì chúng được kết nối với Internet. Trong khái niệm Internet of Things (Internet Vạn Vật), các thiết bị công suất thấp như cảm biến và bộ điều khiển được liên kết với nhau bằng khái niệm Mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN). Mạng diện rộng tầm xa (LoRaWAN) là một sản phẩm LPWAN được sử dụng trên Internet of Things (IoT). Nó rất phù hợp cho các mạng kết nối với Internet, nơi các thiết bị đầu cuối gửi một lượng nhỏ dữ liệu cảm biến qua khoảng cách xa, cung cấp cho các thiết bị đầu cuối thời lượng pin lên đến nhiều năm. Trong bài viết này, chúng tôi thiết kế và triển khai một hệ thống dựa trên LoRaWAN để phát hiện và ngăn ngừa hỏa hoạn trong các tòa nhà thông minh, không phụ thuộc vào kết nối Wireless Fidelity (Wi-Fi). Một nút LoRa với sự kết hợp của các cảm biến có thể phát hiện khói, khí gas, gas hóa lỏng (LPG), propan, metan, hydro, cồn, nhiệt độ và độ ẩm. Chúng tôi đã phát triển hệ thống trong môi trường thực tế sử dụng các bo mạch Wi-Fi Lora 32. Hiệu suất được đánh giá dựa trên thời gian phản hồi và độ trễ tổng thể của mạng. Các bài kiểm tra được thực hiện ở các độ dài khác nhau (0–600 m) và độ cao so với mặt đất (0–2 m) trong môi trường mở và môi trường trong nhà (tầng 1–tầng 3). Chúng tôi nhận thấy rằng hệ thống được đề xuất hoạt động tốt hơn trong việc cảm biến và truyền dữ liệu từ các nút cảm biến đến các bo mạch điều khiển.
