الكركدن إنترنت الأشياء

تحاول منظمات الحفاظ على الحياة البرية استخدام تقنيات جديدة لتتبع مساحات كبيرة مع عدد قليل من الناس. أصبحت هذه الجهود مركزة ويائسة بشكل خاص في أفريقيا. هنا ، يهدد الاتجار بالحيوانات بتدمير مجموعات من حيوانات وحيد القرن والفيلة والسحالي والأسود. تساعدك إنترنت الأشياء في الحصول على البيانات لاعتراض الصيادين قبل وصولهم إلى ضحاياهم.

لم يعد استخدام أجهزة الاستشعار لتتبع الحيوانات فريدًا. على سبيل المثال ، تتتبع فودافون بالتالي الأختام في اسكتلندا وأطوم الأبقار المهددة بالانقراض في الفلبين. ولكن في أفريقيا ، تختلف حماية الحيوانات بشكل طفيف: لذلك ، يتم مراقبة وضع الناس هنا.

وفقًا لتعداد الفيل الكبير ، انخفض عدد الأفيال في إفريقيا بنسبة 30 ٪ بين عامي 2007 و 2014. الآن يتم تقليل عدد الأفيال بنسبة 8 ٪ سنويًا. السبب الرئيسي هو مطاردة الصيادين العاج.

موقف وحيد القرن أكثر كآبة. لم يعد وحيد القرن الأسود في خطر الانقراض (في عام 1995 ، كان هناك 2500 فرد ، اليوم 5000). ولكن تم الإعلان عن انقراض وحيد القرن الأسود الغربي في عام 2011. توفي آخر ذكر وحيد القرن الأبيض الشمالي في مارس من هذا العام. في المجموع ، يموت أكثر من ثلاثة وحيد القرن يوميا في جنوب أفريقيا. إذا استمر هذا الاتجاه ، فسوف يموت في هذه المنطقة بحلول عام 2025.

عيون وآذان وغيوم

لعدة سنوات ، يستخدم مشروع Air Shepherd التابع لمؤسسة Lindbergh الطائرات بدون طيار لحماية وحيد القرن في جنوب إفريقيا. مع التمويل الجماعي ، تم توسيع البرنامج لحماية الفيلة في ملاوي وزيمبابوي.

تتم معالجة الصور من الطائرات بدون طيار لتتبع التغييرات في نموذج التضاريس. يحلل Zoodefenders حركة الحيوانات ، وقربها من الصيادين ، ويحذر الحراس مسبقًا من التهديد. لكن المشروع يتطلب مشاركة طيارين مدربين وعدد كبير من الطائرات بدون طيار.

لذلك ، في محمية جنوب أفريقيا الطبيعية محمية Welgevonden Game Reserve حاول اتباع نهج مختلف. هنا ، بمساعدة أجهزة الاستشعار ، يراقبون سلوك حيوانات القطيع: الحمر الوحشية ، والعلج والغزلان. يتم تنفيذ المشروع من قبل جامعة Wageningen (هولندا) و IBM. يتم تتبع حركات الحيوانات باستخدام الياقات. يتم نقل البيانات عبر شبكة 3G إلى نظام السحابة IBM Watson. يتم تدريب محللي منصة إنترنت الأشياء لتحديد الاختلافات في سلوك قطعان الحيوانات أثناء تفاعلهم مع الحيوانات المفترسة الطبيعية أو السياح أو الصيادين.

كان حل IBM Watson فعالًا حتى الآن ، ولكنه يعتمد بشكل كبير على الاتصال بالسحابة. وبالنسبة لمعظم مناطق أفريقيا ، لا يتم ضمان الاتصال بالإنترنت.


عواقب لقاء الصيادين

نذهب على الجانب الآخر

يتم تقديم نهج بديل من قبل Connected Conservation . تم إطلاق البرنامج في عام 2015 باستخدام Dimension Data و Cisco. على أراضي محمية خاصة لوحيد القرن في جنوب أفريقيا ، يتم رصد حالة الناس ، وليس الحيوانات. كان النهج ناجحًا ، وسيتم توسيعه ليشمل مناطق الحفاظ الأخرى في القارة.

يستخدم برنامج Connected Conservation كاميرات ثابتة وأجهزة استشعار وشبكة راديو لتتبع كل شخص في المحمية. بناءً على أنماط النشاط المكتشفة ، يتم إنشاء التنبيهات وإرسال الحراس إلى اعتراض الصيادين. المكون السحابي موجود ، ولكن دوره محدود: يتصل الخادم المحلي بـ Microsoft Azure لعمل نسخة احتياطية من البيانات المهمة.

يقول وولف ستينس ، مهندس الحلول في Dimension Data: "عندما بدأ المشروع ، كان هناك القليل جدًا من التواصل في المنطقة". "جميع الاتصالات مرت عبر شخص على الفور راقب الكمبيوتر المحمول والراديو."

أحد المكونات الأولى التي تم تثبيتها في ديسمبر 2015 كانت الشبكة القائمة على الراديو - شبكة المنطقة الاحتياطية (RAN). تستخدم الشبكة ذات النطاق الترددي 50 ميجا بت في الثانية الأبراج الثابتة حول محيط المحمية ، وتنقل البيانات من الكاميرات ، والتنبيهات من أجهزة الاستشعار والرسائل الصوتية. تراعي طوبولوجيا الشبكة عددًا من المشكلات المحتملة ، وأكثرها خطورة هي الأمطار الغزيرة والعواصف الرعدية والحرارة المستمرة. لا يمكن استخدام الأنظمة الخلوية التقليدية بسبب عدم موثوقية GSM في مثل هذه الظروف.

بالإضافة إلى شبكة الراديو الرئيسية ، تم تركيب شبكات محلية سلكية في جميع بوابات السيارات الأربعة للاحتياطي. كما تم تركيب كاميرات الفيديو والماسحات البيومترية وأنظمة مراقبة الشبكة البعيدة وأجهزة التوجيه والبنية التحتية للخوادم للخدمات المدارة عند البوابة. سمحت البنية التحتية المحلية لتكنولوجيا المعلومات لفريق Connected Conservation بنشر معدات وبرامج الاختبار بسرعة ، والتي سيتم تنفيذها في المواقع التالية من البرنامج. أخيرًا ، تم نشر شبكة Wi-Fi في جميع أنحاء الاحتياطي لتوفير الوصول المحمول إلى بيانات المستشعر. بفضل استخدام LoRaWAN ، يمكن لأجهزة الاستشعار العمل على البطاريات لسنوات عديدة وتبادل البيانات على مدى 15 كم.



مرحلتين من تنفيذ النظام

وتشمل الإضافات الأخرى للنظام غرفًا حرارية مُثبَّتة بالمحيط وأجهزة استشعار صوتية من الألياف الضوئية. تم تجهيز كل مركبة تدخل إلى الاحتياطي بمستشعر تتبع. يتم تعقب كل شخص يدخل المحمية من خلال البوابة. تقوم أنظمة المقاييس الحيوية بمسح بصمات الموظفين والحراس والمقاولين والموردين. يقوم الزوار بفحص جوازات السفر. تسجل الكاميرات أرقام كل مركبة ، ويتم فحص هذه المعلومات في قاعدة البيانات الوطنية عبر اتصال VPN - يتلقى النظام معلومات حول مالكي المركبات وتاريخ الزيارات. جميع البوابات متصلة بمركز التحكم باستخدام 24 شاشة فيديو. إدارة الموظفين الاحتياطيين المدربين النظم.

يتم نقل البيانات من الكاميرات وأجهزة الاستشعار إلى الأنظمة التحليلية. تلك تولد تحذيرات حول نشاط غير طبيعي أو انتهاك محتمل للمحيط. للحصول على الصور بسرعة ، يتم إرسال الطائرات بدون طيار إلى المكان ، ويتم تسليم فريق مسلح من الحراس بطائرة هليكوبتر لاعتراض الصيادين.

كان النظام فعالاً للغاية. منذ عام 2015 ، انخفض عدد حيوانات وحيد القرن المصدرة من الاحتياطي بنسبة 96 ٪ ، وفي عام 2017 لم تكن هناك مثل هذه الحالات على الإطلاق. قلل نظام الإنذار متوسط ​​وقت استجابة الحارس من 30 دقيقة إلى 7. تم تقليل عدد عمليات الاختراق في الاحتياطي بنسبة 68٪.

الإصدار 2.0

بما أن المشروع التجريبي كان ناجحًا ، فسيتم تنفيذ برنامج Connected Conservation في المتنزهات والمحميات الطبيعية في موزمبيق وزامبيا وكينيا. لكل من هذه الأماكن خصائصه الخاصة ، لذا يجب تكييف التقنيات مع بيئة وتهديدات محددة. تعيش الفيلة في الغالب في زامبيا وموزمبيق - وهنا يتم تدمير قطعان أسرع من أي مكان آخر في أفريقيا.

المكان التالي لإدخال النظام سيكون حديقة في زامبيا. عدد الفيلة مستقر نسبيًا هنا. سجلت الصور الفوتوغرافية في عام 2016 نسبة 4.2٪ من الفيلة الميتة بالنسبة لجميع السكان (21758 حيوانًا). لكن الأمور سيئة للغاية في حديقة Sioma Ngwezi الوطنية على الحدود الجنوبية الغربية لزامبيا. هناك ، كانت نسبة الحيوانات النافقة 85٪.

الحديقة التي سيتم تنفيذ النظام فيها تختلف عن الأولى. هناك بحيرة كبيرة حيث يصطاد السكان المحليون. لكن الصيادين يستخدمون البركة لتعقب الأفيال. بالنظر إلى المناظر الطبيعية ، لا يمكن إقامة سياج محيطي.

لذلك ، بدلاً من الحدود الحقيقية ، سيكون هناك خط سياج افتراضي. سيتم إنشاؤها بواسطة شبكة من غرف الحرارة الثابتة على صواري الراديو. ستكون هناك أيضًا كاميرات عند المداخل والمخارج. سيولد النظام التحليلي تحذيرات حول حركة القوارب من خلال السياج الافتراضي وأي حركات ليلية في الحديقة.



يعمل مؤلفو المشروع مع سلطات زامبيا ومجتمع الصيد لإنشاء نظام وصول رقمي مركزي للصيادين. سيسمح بتحديد هوية أولئك الذين ، تحت ستار الصيادين ، في الحديقة للصيد.

يحلم مؤلفو المشروع بتوزيعه الأقصى في جميع أنحاء العالم - أينما يعمل الصيادون. ولكن هذا يتطلب دعم الحكومات والمنظمات الخاصة.