FireNose – Waldbrandfrüherkennung mit LoRaMesh

Projektübersicht

Durch den Klimawandel steigt die Waldbrandgefahr erheblich aufgrund längerer Trockenperioden, höherer Temperaturen und häufigerer „Feuerwetter“-Lagen (Hitze, geringe Luftfeuchtigkeit, Wind). Obwohl menschliche Aktivitäten wie Lagerfeuer oder Brandstiftung als Hauptursachen gelten, bleiben über 50% der Waldbrandursachen in Deutschland unbekannt. Kritische Faktoren wie Bodenfeuchte-Variabilität und Schadstoffemissionen (VOC, CO) in Bodennähe wurden bislang kaum systematisch erfasst.

FireNose integriert erstmalig Modelle für Feuerwinde, thermische Bodentemperaturen und Echtzeit-Gas-Messungen. Die Daten werden lokal vor Ort gesammelt, ausgewertet und per energieeffizientem LoRaMesh-Funknetz übertragen. So ist eine Früherkennung von Waldbränden schon wenige Minuten nach Ausbruch möglich – selbst in schwer zugänglichen Waldgebieten.

Herausforderungen und Lösungsansatz

Direkte Funkübertragung in dichtbewachsenen Wäldern ist technisch sowie energetisch anspruchsvoll.
Energieversorgung erfolgt über PV-Module und Ladezellen mit eingeschränkten Möglichkeiten.
Das Meshnetzwerk verwendet synchrone Zeitslots für Redundanz und Übertragungssicherheit.
Prognosemodelle basieren auf KI-Algorithmen für Gasdetektion und Brandvorhersage.
Der Energieverbrauch ist so gering, dass ein Betrieb mit einer Langzeitbatterie bis zu 10 Jahre wartungsfrei möglich ist.

Verzeichnisstruktur

assets/
Unterstützende Dateien wie Bilder oder Grafiken.
docs/
Umfassende Projektdokumentation, Benutzer- und Entwickleranleitungen.
firmware/
Quellcode und Firmware für Sensorik und Mesh-Netzwerk. Lizenz: Apache 2.0.
hardware/
Hardware-Designs, Schaltpläne und Leiterplattenlayouts. Lizenz: CERN-OHL-P.
mechanical/
Mechanische Konstruktionen und CAD-Modelle für Gehäuse und Halterungen.
.editorconfig
Editor-Konfiguration für Formatierungsrichtlinien.
.gitattributes
Git-Attribute für Zeilenenden und Merge-Verhalten.
.gitignore
Dateien und Ordner, die von Git ignoriert werden.
CODE_OF_CONDUCT.md
Verhaltenskodex für respektvolle Zusammenarbeit.
CONTRIBUTING.md
Leitfaden für Beiträge und Mitarbeit im Projekt.
Info.md
Projektbezogene Zusatzinformationen.
LICENSE-HARDWARE.md
Ausführliche Lizenzinformationen zur Hardware (CERN-OHL-P).
LICENSE.md
Gesamtprojektlizenz, Firmware unter Apache 2.0, Dokumentation in der Regel CC BY-SA.
readme.md
Diese Projektübersicht.
RELEASE_NOTES.md
Changelog und Infos zu Versionen und Updates.
SECURITY.md
Vorgehensweise zur Meldung und Handhabung von Sicherheitsproblemen.

Lizenz

Firmware: Apache License 2.0
Hardware: CERN Open Hardware Licence Version 2 – Permissive (CERN-OHL-P)
Dokumentation & sonstige Inhalte: Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 (CC BY-SA 4.0)

Bitte beachten Sie die einzelnen Lizenztexte in den jeweiligen LICENSE-Dateien für Details.

Weiterführende Links

Git-Repository: https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/FireNose
Lizenztext CERN-OHL-P: https://www.ohwr.org/project/cernohl/wikis/Documents/Approved-CERN-OHL-v2-permissive

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