De wereld moet steeds meer monden voeden. Studies tonen aan dat de wereldbevolking tegen het jaar 2050 zal toenemen tot meer dan negen miljard. Bayer AG doet onderzoek naar resistente graanrassen en verbeterde gewasbescherming. Een nieuw 24-uurs monitoringsysteem van het Fraunhofer Institute for Communication, Informatieverwerking en Ergonomie FKIE gaat de velden waar deze proefgewassen worden geteeld helpen beschermen en daarmee dit tijdrovende en kostenintensieve onderzoek borgen.

Het is geen gemakkelijke taak om de groeiende wereldbevolking te voeden, vooral niet met de uitdagingen die de klimaatverandering met zich meebrengt. Bayer AG doet daarom onderzoek naar resistente graanrassen en verbeterde gewasbescherming. Deze proeven worden uitgevoerd op gehuurde landgoederen en velden die publiek toegankelijk zijn. Als zodanig, er is altijd het risico dat onbevoegden binnendringen en schade veroorzaken, door planten te vernietigen, bijvoorbeeld, of het introduceren van andere soorten. Indien niet onmiddellijk gedetecteerd, dit kan een project terugdraaien en leiden tot aanzienlijke financiële verliezen. Het is daarom van vitaal belang dat verdachte activiteiten zo snel mogelijk worden ontdekt, zodat eventuele schade direct kan worden gecontroleerd. Toch zijn conventionele monitoringsystemen ongeschikt. Dit komt doordat proefvelden ver uit elkaar liggen, uit de weg en roteer na een jaar. Cruciaal, te, er is meestal een gebrek aan communicatie-infrastructuur.

Goedkoop, flexibele bewaking de klok rond

Werkend vanuit het hoofdkantoor in Wachtberg, in de buurt van Bonn, het Fraunhofer Instituut voor Communicatie, Informatieverwerking en ergonomie FKIE heeft een systeem ontwikkeld dat dit probleem oplost:SensFArM (Sensor-Based Flexible Area Monitoring). "Ons systeem is flexibel, schaalbaar, robuust en gebruiksvriendelijk, " legt Arne Schwarze uit, onderzoeksgroepmanager bij Fraunhofer FKIE. "Het is ook de eerste die 24-uurs monitoring mogelijk maakt." Het systeem moet aan drie hoofdeisen voldoen. Allereerst, het moet onderscheid kunnen maken tussen voertuigen, mensen en dieren. Is dat een persoon in het veld of gewoon een hert? Tweede, het systeem moet de storing kunnen lokaliseren. Waar is de persoon precies? Derde, het moet de bewegingen van een indringer over het veld kunnen volgen. Dit bepaalt of het hele veld wordt beïnvloed of alleen bepaalde gebieden.

Het systeem omvat een elektro-optische camera, een infraroodcamera en seismische sensoren die in de grond worden begraven en een netwerk creëren om eventuele trillingen te detecteren. "We kunnen ook andere soorten sensoren aansluiten, inclusief mobiele sensoren gemonteerd op een drone, " legt Schwarze uit. De informatie van deze sensoren wordt vervolgens gecombineerd door middel van een datafusie-algoritme. Dit bundelt de sterktes van verschillende soorten sensordata en voorkomt zo valse alarmen. de bewegingssensor in de optische camera reageert alleen op de schaduw van een wolk die over het veld beweegt. Maar door gegevens van de infraroodcamera toe te voegen, die alleen reageert op warmtebronnen, een completer beeld kan worden gevormd. Het algoritme houdt ook rekening met de omstandigheden waaronder bepaalde sensoren betrouwbare resultaten opleveren. "Als het donker is, bijvoorbeeld, infraroodgegevens zijn belangrijker dan optische gegevens, ", zegt Schwarze. Tijd is een andere belangrijke overweging als het gaat om het beoordelen van risico's:als een persoon een veld in rent om een ​​hond te halen die een dood konijn heeft ontdekt, dit is een heel andere situatie dan wanneer een indringer opzettelijk door een gewas loopt en geen teken van vertrek vertoont.

End-to-end workflow:detectie, classificatie, documentatie

Het systeem zorgt voor detectie, classificatie en documentatie. Beveiligingspersoneel dat naar de monitoren kijkt, ontvangt meldingen op het scherm van elke verdachte gebeurtenis. Het systeem informeert hen wie of wat zich in het veld bevindt en beoordeelt het risiconiveau. In eerste instantie, het beveiligingspersoneel kan de situatie zelf bekijken door videobeelden uit het veld te inspecteren. Na analyse van alle beschikbare informatie, zij kunnen dan passende maatregelen nemen, zoals het informeren van bepaalde medewerkers van het bedrijf, een patrouille-eenheid sturen om in te grijpen, of de politie waarschuwen. Ten slotte, het beveiligingspersoneel registreert het incident in het systeem en evalueert de mate van risico:hoog, gemiddeld of verwaarloosbaar. Met deze documentatie kunnen medewerkers van de eigen beveiligingsdienst het incident op een later moment evalueren.

succesvolle proeven

Het systeem heeft al twee proeven voltooid, elk duurt een week, op een Bayer-locatie. De definitieve proof of concept-demonstratie omvatte een reeks scenario's, inclusief het binnendringen van onbevoegden op het testveld. Terug in het veiligheidsoperatiecentrum, beveiligingspersoneel van Securitas, de beveiligingsdienstverlener in opdracht van Bayer, de gehele reactieprocedure hebben kunnen uitvoeren. In de toekomst, Securitas is van plan beveiligingsdiensten aan te bieden die rond dit nieuwe systeem zijn gebouwd. Dit komt omdat de sensortechnologie kan worden gecombineerd om veel verschillende soorten uitdagingen aan te gaan die gewoonlijk conventionele bewakingssystemen verslaan. Bijvoorbeeld, het systeem kan worden gebruikt om de bescherming van onderstations te verbeteren, die in de toekomst zullen worden geüpgraded met aanvullende technologie.