Интернет вещей и встроенная аналитика объединяются, чтобы показать последствия изменения климата в наших садах

По мере того как климат Земли продолжает нагреваться, по всему миру продолжает разворачиваться новая модель более частых и интенсивных погодных явлений. Это привело к более длительным периодам жары и засухи, что, в свою очередь, оказывает влияние на окружающую среду, которое ощущается повсюду, от тропических лесов до фермерских полей и даже наших собственных садов, - говорит Карел Калленс, генеральный директор и соучредитель, Cumul.io .

Хотя мы все читали, видели фотографии и смотрели новостные ленты об явных изменениях, происходящих во всем мире, действительно ли мы понимаем, какое влияние меняющиеся погодные условия оказывают на наши местные зеленые насаждения, к которым мы пришли? так высоко ценится, особенно во время длительной изоляции от пандемии?

В апреле 2021 года Университет Антверпена запустил исследовательские проекты, ориентированные на пользователей, когда-либо задуманные для понимания воздействия изменения климата на задние сады и парки во Фландрии, Бельгия. В течение 6 месяцев 5000 граждан регистрируют и анализируют данные, полученные с датчиков Интернета вещей в своих садах, и делятся информацией с помощью встроенных панелей мониторинга с поддержкой аналитики.

Проект называется CurieuzeNeuzen in de Tuin. Или на английском «Любопытные носы в саду».

Садоводство на основе данных

«Лучший способ по-настоящему понять, как волны тепла и засухи влияют на наши сообщества, - это изучить местные данные из сетей с мелкими лабиринтами», - объясняет Йонас Лембрехтс, научный сотрудник в области экологии гор и вторжений растений из Университета Антверпена. отвечает за CurieuzeNeuzen.

Он продолжает:«CurieuzeNeuzen исследует влияние изменения погодных условий на местную среду, фиксируя изменения в различных областях, чтобы мы могли отслеживать весь регион и принимать меры для предотвращения дальнейшего ущерба. Для этого нам потребовалась помощь местного сообщества, чтобы получить доступ к труднодоступным частным зеленым зонам ».

Инициатива Антверпенского университета и газеты De Standaard в партнерстве с Rabobank.be, поставщиком телекоммуникационных услуг Orange, VITO , Фламандское экологическое общество, правительство Фландрии, Bio-Planet, iFLUX, DPD, Aquafin , и Cumul.io, наблюдали развертывание тысяч датчиков Интернета вещей, известных как `` Садовые кинжалы '', в каждом из 5000 садов гражданских ученых для измерения всего:от температуры и влажности почвы до температуры поверхности и воздуха, а также воздействия на газон, на котором он засажен.

Садовые кинжалы Интернета вещей

Garden Daggers основаны на существующем датчике TMS-4 от TOMST , чешская компания, известная в научном сообществе микроклимата своими высоконадежными и прочными датчиками. Основное отличие от аналогичных проектов заключается в том, что кинжалы CurieuzeNeuzen-daggers подключаются к специально созданной сети Orange 4G Internet of Things, чтобы отображать локальные эффекты крупномасштабных погодных явлений в садах по всей Фландрии. Со старыми датчиками TMS-4 исследователям приходилось считывать данные вручную с помощью кабеля.

Это было критически важно для успеха проекта, зависящего от способности собирать и обмениваться данными в реальном времени, полученными с датчиков Интернета вещей. Без данных в режиме реального времени обмен данными будет в значительной степени затруднен, поскольку для получения данных, записанных в память устройства, оно будет зависеть от ручного считывания отдельных датчиков Интернета вещей.

Встроенные батареи, содержащиеся в датчиках TMS-NB, создали еще одну проблему для команды проекта. Датчики поставлялись из Чешской Республики и из-за особенностей технологии не могли быть отправлены в активированном состоянии. Это означало, что датчики должны быть активированы участниками после их прибытия на место установки. Участникам были предоставлены инструкции о том, как это сделать, однако в случае неудачной активации была запланирована автоматическая аварийная активация через 2-3 недели после запланированной даты установки.

Узкополосная сеть Интернета вещей 4G также позволяет обмениваться данными без использования аккумулятора. Как поясняет Герт Пауэлс, глава отдела Интернета вещей, M2M, больших данных и инноваций в Orange Belgium:«Охрана окружающей среды и энергетический переход являются для нас одним из основных приоритетов. Мы делаем сеть измерений умной, чтобы данные были немедленно доступны ученым. Проще говоря:мы удалили все лишнее, чтобы сеть оставалась максимально чистой и энергоэффективной ».

Взаимодействие и работа с данными

Чтобы проект увенчался успехом, команде нужно было найти способ преобразовать необработанные метрики с датчиков TMS-NB в чистые, легкие для понимания данные для ученых-граждан. Команда решила эту проблему, используя встроенную аналитическую платформу Cumul.io, которая обеспечивает быстрый и простой способ создания интерактивных информационных панелей для участников, превращая необработанные данные в простые визуальные эффекты, которыми можно делиться друг с другом.

Все 5000 гражданских ученых во Фландрии теперь имеют удаленный доступ и взаимодействуют с данными своего сада через свои собственные встроенные аналитические информационные панели. На приборных панелях отображаются такие визуальные данные, как самая высокая и самая низкая измеренная температура почвы, температура воздуха и влажность почвы. Помимо обмена этими данными с командой проекта CurieuzeNeuzen, каждый ученый-гражданин может просматривать и анализировать статистику в своем индивидуальном саду, а также сравнивать температуру и влажность почвы в своем саду с другими участниками и остальной частью сообщества через социальные сети.

Не все шло гладко. Как и во всех проектах подобного рода, прошивка обнаружила некоторые программные ошибки в ходе проекта. Команда обнаружила, что датчики можно обновлять только при подключении к ПК с установленным специальным программным инструментом, что означает, что в дальнейшем микропрограмма TMS-NB будет обновлена, чтобы обеспечить возможность удаленного обновления микропрограмм. Кроме того, такое же удаленное подключение позволит изменять настройки измерения датчика, что делает его более гибким в использовании.

Данные для всех нас

Хотя первые дни, за короткое время с момента начала проекта, результаты противоречили первоначальному предположению, что внутренние городские сады будут больше всего затронуты изменением погодных условий из-за застроенного характера городов, вызывающих задержку горячего воздуха и создание «городских тепловых островов».

Однако из-за дизайна этих городских садов, которые часто меньше и более тенистые, они, естественно, прохладнее в солнечные дни и, следовательно, менее подвержены влиянию более жаркой погоды. Такое неожиданное понимание дает гражданам четкое представление о том, как в этих условиях можно как улучшить, так и ухудшить состояние их садов.

Прежде всего, проект показал, что участникам нравится работать с данными в реальном времени. Например, многие участники используют интерактивную карту Фландрии или делятся своими информационными панелями в социальных сетях. Это создало обширную сеть гражданских ученых, которые делились подробностями и мнениями, что позволило проекту охватить огромную аудиторию по всей Бельгии, включая многих, кто интересуется проблемами, связанными с изменением климата, и множество восторженных зеленых (и любопытных) садовников, которые хотят для создания здорового сада.

Этот проект послужил прекрасным примером того, как в данном случае технологии IoT и встроенная аналитика могут сочетаться, чтобы показать, что наука о данных - это не только расшифровка сложных для чтения наборов данных и анализ непонятных баз данных. Доступность будет играть ключевую роль в полном осознании истинного влияния данных на современный мир. CurieuzeNeuzen показывает, что вам не нужно быть квалифицированным специалистом по обработке данных, чтобы понимать и использовать данные, и в данном случае полностью осознавать непосредственные последствия изменения климата прямо у нас перед любопытными носами.

Автор - Карел Калленс, генеральный директор и соучредитель Cumul.io .