Dünya hızla gelişirken doğal afetlerin sıklığı ve şiddeti de artış gösteriyor. Birleşmiş Milletler Afet Risklerini Azaltma Ofisi’nin 2022 Küresel Değerlendirme Raporu’na (GAR2022) göre, son yirmi yılda her yıl 350 ila 500 arası orta ve büyük ölçekli afet meydana gelmiş ve bu rakamın 2030’a kadar 560’a ulaşması bekleniyor. Bu bağlamda IoT tabanlı afet yönetimi çözümleri giderek daha önemli hale geliyor.
Afet risklerini azaltma çabalarında IoT ağlarının kullanımı, afetlerin önlenmesi, yönetimi ve iyileştirme süreçlerinde hayati bir rol oynuyor. Ancak IoT ağlarının bu kritik rolü üstlenebilmesi için her koşulda çalışır durumda kalması büyük önem taşıyor. Özellikle afet riski yüksek veya uzak bölgelerde geleneksel güç altyapısının bulunmadığı yerlerde, IoT ağlarının sürekliliği oldukça kritik hale geliyor.
IoT Ağlarını Kesintisiz Çalıştırmanın Zorlukları
Afet riskinin yüksek olduğu ya da uzak bölgelerde IoT ağlarının kurulumları pek çok zorluk içeriyor. Bu zorlukların başında cihazların enerji ihtiyacını karşılamak geliyor. Geleneksel enerji kaynakları veya piller çoğu zaman yetersiz kalıyor:
- Erişim sorunları: Ormanlar, adalar veya dağlık bölgeler gibi uzak yerlerde IoT cihazları çoğunlukla elektrik şebekesine erişimden yoksun. Piller bu alanlarda bir alternatif sunabilse de, ileri teknolojiye sahip cihazlar için bu süre yeterli olmayabilir ve sık sık pil değişimi gerekebilir, bu da maliyetli ve zorlayıcı bir süreçtir.
- Bakım zorlukları: Bu tür uzak alanlarda güç altyapısını tamir etmek ya da pilleri değiştirmek oldukça zor ve tehlikeli olabiliyor. Özellikle afet anında, cihazların devre dışı kalma riski artar, bu da afet yönetim çabalarının etkinliğini azaltır.
- Sürdürülebilirlik endişeleri: Tek kullanımlık pillerin sık sık değiştirilmesi, çevresel atıklara yol açarak çevreye zarar verir.
Bu sorunların üstesinden gelmek için güneş enerjisi, IoT ağlarının sürekli çalışmasını sağlamada anahtar bir rol oynayabilir.
Güneş Enerjisinin IoT Cihazlarına Sağladığı Avantajlar
Fotovoltaik (PV) teknolojisindeki gelişmeler, güneş enerjisinin IoT cihazları için ideal bir enerji kaynağı haline gelmesini sağladı. Geniş açık alanlar, ormanlar ve okyanuslar gibi bölgelerde güneş enerjisinden faydalanarak cihazların sürekli çalışması mümkün hale geliyor. Bu sayede, şebeke enerjisine veya sık bakım gereksinimlerine bağımlılık ortadan kalkıyor.
Güneş enerjisi desteği özellikle afet yönetiminde büyük bir avantaj sunuyor. Örneğin, yangınlar veya kasırgalar enerji altyapısına zarar verdiğinde, IoT cihazları hala veri toplayarak afet yönetimine katkı sunmaya devam edebiliyor. Miniatürleştirilmiş PV hücreleri ile entegre edilen düşük güçlü IoT düğümleri, güneşli koşullarda güvenilir bir enerji kaynağı sağlıyor. Düşük veya hiç ışık olmayan durumlar için ise, küçük, yeniden şarj edilebilir piller bu enerjiyi depolayarak yedek güç kaynağı oluşturuyor.
Güneş Enerjili IoT ile Doğal Afetlerin Önlenmesi
Patrick Whetman tarafından geliştirilen bir AI destekli IoT sistemi, güneş enerjisi ve kablosuz iletişim teknolojisini birleştirerek yerel arı popülasyonunu koruma amacı güdüyor. İngiltere’nin uzak bir adasında yerli bal arısı türü olan Apis mellifera mellifera’yı korumak için tasarlanan bu sistem, düşük güçlü LTE iletişimini destekleyen bir “system-in-package” (SiP) kullanıyor ve olası tehditleri önceden tespit ederek hızlı müdahale sağlıyor.
Solar Enerjili IoT ile Erken Tespit ve Müdahale
Whetman’ın sistemi, arı aktivitelerindeki değişiklikleri tespit ederek AI yardımıyla olası tehlikeleri tahmin ediyor ve böylece zamanında önlem alınmasını sağlıyor. Bu örnek, güneş enerjili IoT’nin sadece ekolojik tehditlere değil, aynı zamanda afet yönetiminde de güçlü bir çözüm sunduğunu gösteriyor.
Öte yandan, Dryad Networks tarafından geliştirilen Silvanet, orman yangınlarını tespit etmek amacıyla ağaçların içine yerleştirilmiş güneş enerjili gaz sensörlerinden faydalanıyor. Bu sensörler, Bosch çiplerini kullanarak karbon monoksit gibi gazlardaki artışları gözlemliyor. Bu değişiklikler, yangın öncesi sinyalleri tespit ederek, yangının erken aşamada önlenmesini sağlıyor.
Sonuç: Afet Yönetiminde Güneş Enerjili IoT’nin Gücü
Güneş enerjisiyle çalışan IoT cihazlarının zekası ve performansı geliştikçe, bu çözümler mühendislerin daha güvenli ve dayanıklı bir küresel topluluk oluşturmasına yardımcı olacak. Algılama, iletişim ve analiz teknolojilerini birleştirerek, doğal ve insan kaynaklı afetlere karşı daha etkin bir savunma geliştirebiliriz.
