Hannover Messe Industrie 2016
Serie Internet of Things

Slimme rampenbestrijding met IoT

30-apr-2019

Als er in Spanje een bosbrand dreigt of er komen in Duitsland gevaarlijke stoffen vrij na een ongeluk, slaan sensoren of waarschuwingsapps automatisch alarm.
IoT: Smart Disaster Relief

Van digitaal verbonden bomen en helmen met ingebouwde sensoren die luchtkwaliteit, giftige stoffen en beweging meten tot beschermende kleding die continu informatie over temperatuur, hartslag en ademhaling doorgeeft, het Internet of Things (IoT) brengt een revolutie teweeg. Niet alleen in de fabriek van de toekomst, maar ook bij noodhulp, waar digitale netwerken levens kunnen redden. IoT helpt levensbedreigende situaties te identificeren, hiervoor te waarschuwen, mensen uit de gevaarlijke situaties te evacueren, communicatie op gang te houden in een noodgeval of effectieve hulp te bieden aan reddingswerkers in rampgebieden.

Sensoren meten schokgolven

Grondtrilling-versnellingsmeters geven vroege meldingen van aardbevingen. Wetenschappers gebruiken de verschillende schokgolven die een beving veroorzaakt om in een zo vroeg mogelijk stadium een waarschuwing af te geven. “We ontvangen eerst een klein, snel signaal dat niet veel schade veroorzaakt; de mogelijk schadelijke golven komen daarna,” aldus geofysicus Friedemann Wenzel van het Karlsruhe instituut voor technologie. Dat laat misschien niet veel tijd voor een waarschuwingssignaal – er zit vaak een paar seconden tot een minuut tussen – maar dat is genoeg om beschermende maatregelen in gang te zetten. Sneltreinen en liften kunnen worden stopgezet. In fabrieken kunnen de armen van de robots teruggezet worden in een veilige positie.

App slaat alarm

Seismische meetstations zijn niet de enige bron voor gegevens over dreigende aardbevingen. Veel bouwwerken, zoals bruggen of flatgebouwen zijn uitgerust met sensoren die voortdurend de bouwstaat controleert. Met deze data kunnen automatische waarschuwingssystemen verbeterd worden. De gratis app MyShake gebruikt de versnellingssensoren van smartphones om schokken te vergelijken met die van een aardbeving. Als voldoende mobiele telefoons in een bepaald gebied dezelfde kenmerkende signalen registreren, kan alarm geslagen worden. Onderzoekwetenschappers hebben een algoritme ontwikkeld dat de vibraties die ontstaan bij lopen, dansen of het laten vallen van de telefoon uitfiltert van de vibraties die ontstaan tijdens een beving. De app stuurt de sensorgegevens en gps-coördinaten naar een centrale server. Op dit moment is MyShake in staat om een aardbeving van meer dan 5 op de schaal van Richter te detecteren op een afstand van 10 kilometer. 
Het Duitse Federale Bureau van Civiele Bescherming en Noodhulp (BKK) gebruikt ook smartphones om waarschuwingen door te geven. De gratis waarschuwingsapp NINA voor iOS en Android stuurt de gebruikers een push-bericht om te waarschuwen voor storm, overstroming, grootschalige brand of het vrijkomen van schadelijke stoffen, zelfs in hun huidige locatie. NINA verzamelt gegevens van de BKK, de Duitse Meteorologische Dienst en de waterkeringscentrales. Zeker nu extreme weersomstandigheden vaker voorkomen, stuurt deze app al zo’n 2 miljard push-berichten per maand.

Netwerk van sensoren voor kerncentrales

Internet of Things is al jaren van groot belang bij het controleren van kerncentrales. Bijvoorbeeld in Baden-Württemberg, waar het Duitse Ministerie van Milieu, Klimaat en Energie het KFÜ (een complex meet- en informatiesysteem) heeft opzet om toezicht te houden op de kerncentrales Neckarwestheim, Philippsburg en Obrigheim. Dit extern reactor-monitoringssysteem legt dagelijks meer dan een miljard metingen vast op een dedicated sensornetwerk. Ontwikkeld door T-Systems, controleert het systeem automatisch, zelfstandig en 24-uur per dag de bedrijfsstatus van de reactor waaronder de uitstoot in de lucht of water en eventuele lokale afgifte van radioactieve stoffen. Als de drempels worden overschreden, waarschuwt het KFÜ automatisch de oproepdienst en licht de autoriteiten in.

Als het bos de brandweer belt

In Spanje zijn de bomen uitgerust met sensoren die de parameters meten die veranderen bij een bosbrand (zoals temperatuur, luchtvochtigheid, CO2 en CO). Wanneer kritieke waarden gemeten worden, waarschuwt het bos de brandweer. De sensoren geven gps-coördinaten door zodat de brandweer de brand kan lokaliseren. In Rio de Janeiro registreren meldkamers de water- en stroomvoorziening en weer- en verkeersgegevens die ze rechtstreeks sturen naar een bedieningscentrum. In een noodgeval, dat kan variëren van een verkeersopstopping tot een zware onweersbui, tweet de meldkamer het nieuws naar de 50,000 volgers en stuurt aanvullende berichten per sms of e-mail.

Plannen en vitale functies van de brandweer

Hoe eerder informatie beschikbaar is, hoe effectiever de bescherming. Dat geldt zeker voor de informatie die brandweer en hulpdiensten ontvangen. Bij rampenbestrijding is het steeds belangrijker dat reddingswerkers op de hoogte blijven van de situatie aan de grond vanaf het moment van oproep tot aankomst. Experts zijn het erover eens dat het werk van brandweerdiensten en reddingswerkers in de toekomst niet langer efficiënt uitgevoerd kan worden zonder verbonden data. Fysieke en virtuele werkelijkheid worden zo gecombineerd dat reddingswerkers ter plaatse sneller en preciezer kunnen handelen. Met een augmented-reality bril op kan een reddingswerker bijvoorbeeld bouwplannen, informatiebladen of specifieke brandweerplannen ter plekke raadplegen. Meetapparatuur in beschermende kleding meet continu vitale functies zoals lichaamstemperatuur, hartslag en ademhalingsfrequentie. Deze gegevens worden versleuteld en in realtime naar een meldkamer gestuurd waar ze gecheckt worden.

Een vliegende blik

In Oostenrijk voert het Rode Kruis momenteel proeven uit met semiautomatisch bestuurde voertuigen bij rampenbestrijding. Dankzij moderne drone-technologie, kan een Land Rover Discovery levens redden. Een drone kan zelfs opstijgen en landen vanuit een bewegende terreinwagen. Als de camera-drone in de lucht is, kunnen beelden live naar reddingsteams gestuurd worden, die dan sneller en effectiever kunnen reageren bij aardverschuivingen, overstromingen, aardbevingen of lawines. En ze hebben meer tijd en gedetailleerdere informatie waarmee ze levens kunnen redden.