IoT در حیات وحش

نسل جدید تکنولوژی IOT امکان ردیابی زنده گونه های کلیدی و کمیاب در مناطق محافظت شده را فراهم می کند با سخت افزار هایی منعطف به همراه‌ باتری هایی با عمر بالا!

اینترنت اشیا و حیوانات

هم اکنون صنعت اینترنت اشیا – IOT  راه های پیچیده ای برای محافظت از حیات وحش ارائه می دهد. شبکه‌های ارتباطی، مناطق وحشی را پوشش می‌دهند. سنسور ها حیوانات را مانیتور می کنند. انسان ها، مراکز کنترل و تجهیزات نیز به کمک یکدیگر چندین جریان ورودی اطلاعات را بطور همزمان جمع آوری می کنند و باعث افزایش کمک تکنولوژی یادگیری ماشین ( Machine Learning ) و هوش مصنوعی و در نتیجه باعث مدیریت زمانی بهینه‌تری میشوند. پارک هوشمند هلند یکی از پروژه‌های فعال در این زمینه است.

اینترنت اشیا راهکارهای مبتنی بر فناوری گوناگونی را برای محافظت از حیات وحش ارائه می دهد. و در واقع بر گونه‌های مهم جانوری که بقای آنها در چرخه زیستی برای حفظ تنوع و عملکرد جوامع زیست محیطی ضروری است، تمرکز میکند. (مانند گرگ های خاکستری در Yellowstone یا بوفالو های وحشی در سرنگتی)

محافظت از حیات وحش با اینترنت اشیا

لارن د گروتسز، موسس “پارک هوشمند” اظهار میکند: “ما اولین سنسور های LoRa را تحت یک پروژه با مقیاس کوچک که در تانزانیا انجام شد در شاخ کرگدن ها قراردادیم.” او ادامه میدهد: “تا قبل از آن،  ما پارک های هوشمند را در مالآوای تانزانیا، رواندا ،کنیا ،کنگو، هند ،زامبیا، نامیبیا و هلند ایجاد کرده بودیم.”

ما با شرکایی مانند پارک های آفریقایی، پارک های صلح و غیره همکاری کرده بودیم؛ همچنین در پارک هایی مانند ایمفولوزی آفریقا از سنسورهای LoRa مبتنی بر زیرساخت (LoRa-WAN) استفاده کردیم. در حال حاضر ما بالغ بر ۱۷ کرگدن سیاه و صدها گونه جانوری دیگر را تحت مراقبت و کنترل ویژه داریم. در سال ۲۰۱۹ پارک هوشمند از طرح Open-Collar (قلاده ی باز) با هدف ارتقاء سیستم های قابل کنترل برای ردیابی گونه‌های مختلف جانوری، جذب و الهام بخشیدن به دانشجویان، محققان و حافظان محیط زیست رونمایی کرد.

اولین خروجی این پروژه قلاده های ردیاب برای فیل ها بود که هم اکنون تحت آزمایش در پارک ملی لِوانده بوده و توسط یک پارک هوشمند در آفریقا رزرو شده است. یکی از پروژه‌های اخیر Open-Collar برای پارک هوشمند که توسط GPS های سازمان Lora-WAN پیاده سازی شد، پروژه قلاده هایی بود که جهت ردیابی شیرهای وحشی و یوزپلنگ ها در لِوانده استفاده شدند. استفاده از زیرساخت LoraWAN برای ارتباط با قلاده های این درندگان قابلیت این را دارد تا ردیابی جی پی اس ها با فرکانس بالا خیلی بیشتر از چند ماه بلکه چندین سال به طور مداوم ادامه پیدا کند.

شبکه لورا LORAWAN چیه؟

پاسخ از آتوسا اسلامی

image

شبکه لورا (LORAWAN) یکی از پروتکل‌های اصلی دوربرد توان پایین LPWAN ویژه اینترنت اشیاست. این فناوری به سیگنال‌ها اجازه میده تا حتی توی سطح پایین‌تر از نویز هم منتشر بشن. این تجهیزات می تونن تا سال‌ها فقط با یه باطری کار کنن . شاید مهمترین مشخصه شبکه لورا (LORAWAN) که تونسته کنار مزیت‌های فنی این پروتکل زمینه رشد اون رو فراهم کنه.

نقش قلاده‌های هوشمند در حیات وحش

کریگ رید مدیر پارک ملی لِوانده می‌گوید: “قلاده‌های هوشمند ردیاب مبتنی بر LoRa که وارد شبکه گسترده ارتباطی این منطقه شده اند، مزایای بیشماری داشته اند! نه تنها گزارش لحظه‌ای و سریعی از موقعیت و وضعیت حیوانات می دهند ،بلکه راهکاری بسیار ارزان قیمت تر هستند نسبت به روش قدیمی که استفاده از قلاده‌های ردیاب ماهواره ای بود.

آینده پیش روی ما قطعا جاییست که کاملاً به این تکنولوژی روی آورده ایم و قابلیت این را داریم تا نظارتی دقیق بر تمام گونه‌های دارای اولویت داشته باشیم، به طوریکه که در نهایت منجر به پیشبرد استراتژی های مدیریتی و اجرای قوانین محیطی مطمئن خواهد شد. ردیاب‌های جدید سبک وزن هستند و برای حیوانات درنده قابلیت تحمل شرایط محیطی سخت زندگی این حیوانات را به خوبی دارند. حتی میتوانند بسادگی روی قلاده‌های پیشین و متفرقه نیز نصب شوند.

شبکه لورا LORAWAN

این قلاده ها همچنین می توانند از راه دور پیکربندی شوند، بطوریکه تغییرات جزئی دما، عمر باتری و حرکت‌های حیوانات (توسط یک شتاب سنج) را کنترل و بررسی می‌کنند. این موارد این امکان را فراهم می‌سازد تا بتوان تنظیمات را بر اساس الگوی رفتاری هر موجود بهینه‌سازی کرد.

پردازنده این ردیاب های نسل جدید گیرنده های LR1110 کمپانی LoRaWAN همراه با همکاری semtech در حوزه wifi و GNSS است. به لطف میانگین زمانی کوتاه ۴ ثانیه برای ثبت موقعیت و میانگین مصرف انرژی بسیار پایین دستگاه های ردیاب دارای چیپ LR1110 ،عمر باتری بسیار بالا و انعطاف پذیری بیشتری را رقم زده اند. برای مثال ثبت موقعیت و ردیابی یک پستاندار بزرگ می‌تواند برای صد ماه هر ۴ ساعت یکبار و یا برای ۲۴ ماه هر ۱۰ دقیقه ادامه پیدا کند، که در مقابل نسل قدیمی این ردیاب ها که از سیستم کمپانی ZOE استفاده می کردند و فقط برای یک سال هر چهار ساعت یکبار موقعیت ثبت می کردند و نیاز به باطری جدید داشتند، به مراتب بهینه تر است.

پس GNSS چیه ؟

پاسخ از آتوسا اسلامی

image

GNSS که مخفف Global Navigation Satellite System است، به معنی سیستم تعیین موقعیت و ناوبری ماهواره ای می باشد. سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای با استفاده از امواج دریافتی از سمت ماهواره های موجود در مدار و به کمک گیرنده های زمینی امکان تعیین محل قرار گرفتن یک نقطه در فضای سه بعدی را فراهم می آورد. GNSS از سیستم های ماهواره ای مختلفی تشکیل شده. این سیستم ها می تونند منطقه ای و یا جهانی باشند.

آقای گروتس درباره نقش فناوری IOT در حفظ حیات وحش بسیار مثبت می اندیشد و می گوید: “با تحولات گسترده در حوزه IOT ما هم اکنون قادریم پارک هایی راه اندازی کنیم، با قابلیت شناسایی تیراندازی‌ها به کمک سنسور های صوتی و شناسایی ورود متجاوزان به کمک دوربین های هوشمند که با کمک یادگیری ماشین کار میکنند. برای اینکه بتوانیم وضعیت سلامت حیوانات را از راه دور بسنجیم، فقط بحث زمان مطرح است.

آقای گروتس عقیده دارد: “با کمک هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، هرچه دیتای بیشتری جمع آوری می کنیم ،Machine Learning این اجازه را به ما می‌دهد تا بتوانیم الگوهای رفتاری بیشتری را کشف کرده و هوشیاری محیطی بیشتری داشته باشیم که به هوش عملی بیشتری منجر میشود. همچنین استفاده از دوربین های هوشمندی که میتوانند خودشان اطلاعات را آنالیز کنند به صورت چشمگیری زمان بین رسیدن شکارچیان به پارک و شناسایی آنها را کاهش میدهد.

آقای گروتس می گوید هر چه به پیش میرویم ، احتمال اینکه ایمپلنت ها جایگزین قلاده‌های ردیاب شوند بسیار بیشتر میشود.

بسیاری از صاحبان پارک های حیات وحش معتقدند این قلاده های فعلی در ظاهر خیلی مناسب نیستند و ممکن است برای حیوانات آزاردهنده باشند. ماموریت ما این است که روزی این بهبود را رقم بزنیم اما این مسئله با هشدار ها و خطراتی نیز مواجه است.