L'écosystème de notre planète est constitué de nombreux réseaux complexes entrelacés et en interaction constante. Le changement climatique mondial oblige l'humanité à chercher des moyens de contrôler la transformation de l'environnement afin de reconnaître à l'avance les risques environnementaux et, si possible, de minimiser leurs conséquences. L'un d'eux est le concept de l'Internet des objets, qui gagne en popularité - des «appareils intelligents» connectés au réseau mondial qui permettent de surveiller et d'analyser l'état de l'écosystème dans son ensemble, ainsi que de résoudre des problèmes spécifiques d'élimination de l'impact négatif d'une personne sur celui-ci.
Surveillance intelligente de la planète
La population de la Terre continue de croître régulièrement et le besoin d'une utilisation rationnelle des ressources naturelles devient de plus en plus d'actualité. Le changement climatique n'est pas moins un problème mondial, associé à la fois à l'utilisation de sources d'énergie fossiles traditionnelles et aux conséquences de la vie humaine.
Les technologies sans fil de l'Internet des objets (IoT) permettent aujourd'hui déjà d'utiliser divers capteurs pour prédire le changement climatique et analyser l'état écologique de presque toutes les régions de la Terre. Beaucoup d'entre eux ont déjà été adaptés aux processus de gestion en éliminant l'impact négatif sur la nature dans les lieux de forte concentration de population, en particulier dans les grandes et moyennes villes.
La possibilité de recevoir un flux continu de données vous permet de prendre les mesures nécessaires et d'éviter de nombreuses menaces associées aux anomalies de l'environnement. Parmi les capacités connues des dispositifs «intelligents» figure la surveillance des conditions météorologiques, des risques sismiques, de l'état de l'atmosphère et de l'eau. Ce sont certes importants, mais loin de tous les domaines d'application des technologies de l'information dans le domaine de l'environnement. Aujourd'hui, de nouveaux produits basés sur des systèmes IoT visant à résoudre des problèmes environnementaux sont activement développés et testés. Leur mise en œuvre de masse est entravée par certains problèmes techniques, par exemple, divers protocoles pour le fonctionnement des appareils, l'imperfection de l'infrastructure sans fil, mais ils sont tous au stade de la solution et seront supprimés dans un proche avenir.
La protection de l'environnement implique différents types de solutions, et le concept IoT sous-tend la plupart d'entre elles. Mais de nombreux problèmes environnementaux sont si complexes que leur résolution prend du temps pour réfléchir et trouver un moyen de les neutraliser. La collecte des données nécessaires est la première étape sur cette voie. Par conséquent, aujourd'hui, des millions d'appareils «intelligents» connectés en un seul réseau surveillent l'impact environnemental des produits minéraux transformés sur l'énergie, les déchets humains, l'état des forêts, des rivières, des mers et d'autres écosystèmes.
L'IoT aujourd'hui: dans l'air, la forêt et l'eau
Au cours des dernières années, les capteurs environnementaux personnels et les applications mobiles permettant de prendre des données à leur sujet ont été particulièrement populaires. L'éventail de leurs capacités est assez large: de la mesure des paramètres environnementaux (qualité de l'air, température, humidité, teneur en dioxyde de carbone) au niveau de rayonnement. Il y a ceux avec lesquels vous pouvez vérifier la quantité de nitrates dans les produits. La petite taille et le fonctionnement des modules Wi-Fi, Bluetooth et GPS vous permettent de surveiller l'environnement à l'aide de la technologie de crowdsourcing, ce qui augmente considérablement la précision des données reçues. Dans le même temps, à l'aide de capteurs personnels, il est possible de changer les méthodes d'obtention des informations et leur traitement. Vous pouvez recevoir des données de capteurs et de capteurs sur un PC et un smartphone.
À titre d'exemple d'appareils «intelligents» pour la surveillance de l'environnement qui se sont déjà établis et sont devenus populaires auprès des utilisateurs, nous pouvons utiliser le capteur Air Quality Egg, conçu pour vérifier la qualité de l'air entourant directement son utilisateur. Les informations collectées par tous les «œufs» connectés au réseau sont affichées sur un site Internet spécial en temps réel et vous permettent d'évaluer le niveau de pollution de l'air à la fois directement au domicile ou au bureau de l'utilisateur, et dans la ville dans son ensemble. Ce capteur est utilisé à la fois en Amérique et en Europe, et pénètre progressivement dans les pays en développement. Des appareils similaires, tels que Speck, Sensordrone, iGeigie et autres, ont également bien fonctionné.
Mais pour protéger la forêt, un capteur spécial Invisible Tracck a été développé, qui est situé sur des arbres sélectionnés au hasard et est conçu pour surveiller la production illégale de bois. Si un arbre abattu par des braconniers se trouve dans la zone de couverture de la tour sans fil la plus proche, le signal du capteur va au centre de surveillance, puis les services répressifs entrent en fonction. Un tel capteur est équipé d'une batterie et peut fonctionner hors ligne pendant environ un an. L'utilisation d'Invisible Tracck a permis de préserver de vastes zones de la jungle amazonienne, qui sont considérées comme les «poumons de la planète».
Des bouées équipées de capteurs collectent des données sur l'état biochimique de la Grande Barrière de Corail le long du continent australien. Déclarée site du patrimoine mondial par l'UNESCO, cette formation corallienne est devenue un écosystème pour un grand nombre d'organismes vivants et affecte considérablement l'environnement général de la région. Les données obtenues à partir des capteurs sont utilisées par les organisations environnementales australiennes pour analyser le degré de dommages aux récifs coralliens, le mouvement des poissons et le bio-état des divers micro-organismes qui les habitent.
Le fléau des villes modernes est une poubelle. Pour résoudre ce problème, il y a plusieurs années, des conteneurs «intelligents» ont été inventés, appelés Bigbelly. Equipé d'un capteur fonctionnant sur batterie solaire, le conteneur contrôle son remplissage et transmet via communication sans fil aux services concernés de la ville. Les informations recueillies auprès de Bigbelly leur permettent de planifier la collecte des ordures et d'en nettoyer rapidement les conteneurs.
Grâce à l'IoT, de nombreux pays tentent de rendre les infrastructures de leurs villes non seulement plus fiables, mais aussi plus respectueuses de l'environnement. Le même éclairage public «fournit» à l'atmosphère environ 6% de dioxyde de carbone. Certains pays tentent de réduire leurs émissions en améliorant leurs systèmes d'éclairage. Par exemple, le Danemark, qui s'efforce de réduire à zéro les émissions de dioxyde de carbone d'ici 2025, installe des lampadaires «intelligents» dans les rues de Copenhague. À l'aide de capteurs, ils surveillent la plénitude d'une certaine section de la rue avec des voitures ou des personnes, les conditions météorologiques et, sur la base de ces données, régulent la luminosité de l'éclairage et, par conséquent, le niveau des émissions de dioxyde de carbone.
Socialisation de la surveillance environnementale
De manière générale, le développement de l'IoT devrait avoir un impact positif sur l'état écologique de la planète. L'énorme potentiel de la technologie IoT, qui n'est pas encore pleinement utilisé, est en mesure d'apporter à l'humanité de nouvelles solutions aux problèmes environnementaux. Et aujourd'hui, de nombreux projets ont été mis en œuvre dans le monde, qui sont basés sur la surveillance de l'état de l'environnement à l'aide d'appareils intelligents qui peuvent prévenir les catastrophes technologiques ou naturelles.
Mais encore, les capteurs qui collectent des données de divers sites et territoires pour les centres de surveillance environnementale ne peuvent pas fournir des informations précises à une personne spécifique vivant et travaillant dans un endroit particulier. Pour disposer de données sur l'état de son environnement au bureau, en appartement ou en déplacement sur le terrain en temps réel, vous devez disposer des appareils et applications mobiles appropriés. Cela permettra non seulement d'éviter les zones fortement polluées, mais aussi d'analyser les facteurs qui y conduisent.
Plus il y a d'appareils IoT connectés au réseau, plus leur nouvelle fonction sociale se formera rapidement. Les utilisateurs utilisant des plates-formes spéciales interagiront non seulement entre eux, mais aussi avec les «appareils intelligents» eux-mêmes. Avec l'aide de concepteurs spéciaux, les utilisateurs seront en mesure de créer le logiciel dont ils ont besoin et les appareils IoT résoudront les tâches dont une personne particulière a besoin, en particulier, liées à l'observation de l'environnement.
La technologie cloud permettra l'utilisation des données à un grand nombre d'utilisateurs. Ensemble, ils formeront une sorte de réseau social IoT (Social IoT, SIoT). Ce type de surveillance des foules de l'environnement, basé sur les capacités de la plateforme SIoT, sera en mesure de fournir une analyse de l'état de l'environnement non seulement dans différentes parties du monde, mais aussi dans un endroit spécifique, et certainement plus précisément et plus efficacement que les méthodes existantes aujourd'hui. Cela permettra en temps réel de recevoir des informations vraiment précieuses sur les processus naturels qui se produisent sur notre terre.
Il ne fait aucun doute que l'essor escompté au cours des prochaines années de l'introduction massive d'appareils IoT dans tous les domaines de la vie humaine aura un impact significatif sur la résolution des problèmes environnementaux grâce au développement de nombreuses initiatives environnementales innovantes.