Ingestion complète de données pour la détection des incendies

Il s'agit d'un mécanisme complet de collecte de toutes les informations vitales pour la plateforme PyroSense. Son objectif est de recueillir des données en temps réel, d'origines multiples, afin que le système dispose des informations nécessaires à une analyse précise et à une prise de décision efficace.

PyroSense intègre un ensemble de données agnostiques et hautement compatibles :

  1. Des capteurs IoT environnementaux sont déployés stratégiquement et collectent en continu des données en temps réel sur le CO2, la température et l'humidité. Ils sont agnostiques en termes de type et de protocole, compatibles avec MQTT, LoRa, Sigfox et NBIoT, ce qui garantit une large intégration. Pour plus d'efficacité, ils sont dotés de batteries longue durée (jusqu'à 10 ans), ce qui minimise la maintenance.

  2. Les caméras fixes et les drones capturent des images haute résolution et des vidéos en direct. Integrated Vision AI traite ces données visuelles en temps réel pour détecter des anomalies telles que la fumée ou le feu.

  3. PyroSense recueille des données provenant de stations météorologiques locales et de satellites. La combinaison de données locales granulaires et d'une large couverture satellitaire permet d'obtenir une compréhension globale des conditions météorologiques actuelles.

  4. Le SIG fournit des informations spatiales fondamentales, notamment des cartes du terrain, de la végétation, de l'infrastructure, etc.

  5. Pompiers Les appareils portables surveillent les données biométriques en temps réel. L'IA améliore les données pour la reconnaissance des risques de fatigue ou de stress thermique. Des alertes en temps réel sont envoyées aux équipes voisines ou aux centres de contrôle, ce qui permet une intervention proactive.

  • Déploiement fiable des capteurs : Les capteurs doivent être placés à des endroits stratégiques et bien installés, afin d'assurer la collecte continue des données et la sécurité.
  • Intégration des flux de données : L'intégration des données provenant de divers capteurs, caméras, drones et sources météorologiques est cruciale pour la connaissance de la situation.
  • Qualité et étalonnage des données : Veillez à ce que toutes les sources de données soient calibrées et de haute qualité pour éviter les fausses alertes.
  • Transmission sécurisée des données : Une communication solide est essentielle pour un transfert de données sécurisé et à faible latence à partir de sites distants.

La diversité et l'agnosticisme des sources de données sont essentiels pour une détection complète et résiliente des incendies. Le fait de s'appuyer sur un seul type de capteur ou de protocole de communication crée des vulnérabilités. La capacité d'intégrer des données provenant de divers capteurs IoT, de flux visuels (caméras, drones), de données météorologiques et même de la biométrie humaine fournit un système de détection robuste et multicouche qui réduit considérablement les faux positifs et augmente la précision de la détection.

  • La plateforme doit être compatible avec les logiciels et le matériel.
  • La cybersécurité et l'intercommunication sont cruciales.

Un défi important a été d'assurer une interopérabilité transparente entre différents types de capteurs et de protocoles de communication (par exemple, MQTT, LoRa, Sigfox, NBIoT) provenant de divers fabricants. En outre, le maintien de la connectivité sur des terrains éloignés pour tous les types de capteurs a également représenté un effort continu, malgré la longue durée de vie des batteries.

  • Concevez votre système de manière à ce qu'il soit compatible avec plusieurs protocoles de communication IoT dès le départ.
  • Développez des algorithmes de validation et de fusion des données pour recouper les informations provenant de sources disparates.
  • Envisager des solutions de communication hybrides (par exemple, satellite pour les zones reculées).
Mise en place d'un système de communication IoT par satellite

Les processus et incidents écologiques pertinents qui intéressent la recherche sur les changements environnementaux se produisent généralement dans des régions éloignées, hors de portée des infrastructures de communication terrestres. Les données générées sur le terrain à l'aide de balises animales dans ces régions ne peuvent souvent être transmises qu'avec un retard de plusieurs jours, voire de plusieurs semaines. Pour remédier à ce retard et garantir l'efficacité du système d'alerte précoce, GAIA développe un module de communication par satellite pour les balises ainsi qu'un nanosatellite fonctionnant en orbite terrestre basse (LEO) : Afin de pouvoir transmettre les données et les informations collectées directement du nœud de transmission au satellite LEO (Low Earth Orbit), un module radio IoT par satellite très performant sera intégré dans les nouvelles étiquettes. Cela garantit une transmission immédiate, sécurisée et économe en énergie des données extraites. Le système de communication est basé sur la technologie terrestre mioty® et sera adapté aux bandes de fréquences typiques des satellites, telles que les bandes L et S, pour le projet. Les protocoles de communication typiques, qui sont parfois utilisés dans le secteur de l'IdO, sont généralement conçus pour des paquets de petite taille. Le développement ultérieur du système mioty® visera donc également à augmenter le débit de données et la taille des messages pour permettre des scénarios d'application tels que les transmissions d'images.

Le système IoT par satellite sera essentiel pour une communication sans délai et donc pour un système d'alerte précoce. Il contribue grandement à ce que le système GAIA atteigne l'objectif 4 du GBF, à savoir "stopper l'extinction, protéger la diversité génétique et gérer les conflits entre l'homme et la faune".

Une part importante de la recherche et du développement de GAIA a été financée par l'Agence spatiale allemande (DLR). Celle-ci a non seulement fourni des budgets pour le développement des modules de communication mioty® dans les balises et les premiers modules et concepts des nanosatellites, mais aussi l'accès à un écosystème de parties prenantes dans le domaine des technologies spatiales. La start-up Rapidcubes est devenue un partenaire clé de l'initiative pour le développement du satellite et les plans pour les phases ultérieures du projet prévoient une collaboration avec les infrastructures existantes du DLR, telles que le satellite Heinrich Hertz.

L'adaptation des protocoles terrestres mioty® pour la communication par satellite a été couronnée de succès. Avec Ariane 6, un nanosatellite expérimental a été lancé sur une orbite terrestre basse en juillet 2024. Depuis, les protocoles de communication sont testés et affinés en vue d'une application future au système d'alerte précoce GAIA.

Développement d'une nouvelle génération d'étiquettes pour animaux et de concepts pour une intelligence numérique en essaim dans les réseaux d'appareils

Pour atteindre l'objectif de l'initiative GAIA, qui est de développer et de mettre en pratique un système d'alerte précoce de haute technologie pour les changements environnementaux, une nouvelle génération d'étiquettes pour animaux est un élément clé. Les équipes de GAIA travaillent sur le développement matériel et logiciel d'étiquettes miniaturisées pour animaux, dotées d'une technologie de capteur à faible consommation d'énergie, d'une caméra et d'un système de traitement d'images. Les balises seront autonomes en énergie, adaptées de manière optimale à l'anatomie des vautours et constitueront la base d'autres caractéristiques technologiques en cours de développement, telles que des intelligences artificielles embarquées pour la détection des comportements et la reconnaissance des images, ainsi qu'un système de communication IoT basé sur des satellites.

En outre, GAIA développe des concepts d'intelligence artificielle distribuée et des réseaux de microprocesseurs - des balises animales qui agissent comme un essaim. Analogue à l'intelligence naturelle en essaim, l'initiative GAIA cartographie l'intelligence numérique en essaim dans un réseau ad hoc de microprocesseurs. Ces réseaux qui se forment spontanément constituent la base de l'analyse distribuée et basée sur les capteurs de grandes quantités de données. En suivant cette voie, il sera possible pour les balises de vautours, par exemple, qui sont présentes au même endroit lors des événements de nourrissage, de se relier et de partager des tâches telles que les analyses d'intelligence artificielle et la transmission de données.

La coopération interdisciplinaire et intersectorielle des partenaires de GAIA est un facteur clé de la réussite de ce projet : Leibniz-IZW a fourni des connaissances biologiques et vétérinaires sur les vautours et des objectifs pour la conception technique des nouvelles étiquettes. Le Fraunhofer IIS a apporté son expertise en matière de matériel, d'électronique et de mécanique à haut rendement énergétique, ainsi que de logiciels pour les unités miniatures. Le Zoo de Berlin a fourni l'environnement et l'accès aux animaux pour faciliter la conception et tester les prototypes à différents stades. Des organisations partenaires en Afrique, telles que l'Uganda Conservation Foundation, ont fourni un environnement pour des tests approfondis sur le terrain des prototypes de balises.

Après plusieurs années de conception et de développement, des prototypes du nouveau système de marquage ont été testés dans la nature en Ouganda en novembre 2024. Des vautours à dos blanc sauvages ont été équipés de prototypes appelés "étiquettes de collecte de données" (DCT) qui présentaient de nombreuses innovations (mais pas toutes) de l'étiquette GAIA. Les balises ont été relâchées après 14 jours par les vautours et collectées à l'aide de signaux GPS et VHF, ce qui a permis un examen approfondi des performances matérielles et logicielles ainsi qu'une évaluation des données collectées. Ces analyses contribueront grandement à la poursuite du développement du système.

Renforcer les réseaux de plaidoyer à plusieurs niveaux parmi les ONG pour amplifier l'action collective

L'utilisation d'un outil numérique pour collecter et analyser des données est innovante, mais l'impact réel vient de l'application de ces données pour soutenir le plaidoyer et l'application de la loi pour la protection des forêts, des communautés locales et des droits des peuples autochtones. À cette fin, de solides réseaux de sensibilisation locaux, nationaux et internationaux sont nécessaires pour prendre des mesures contre les abus signalés et pour obtenir des changements juridiques et politiques. En permettant le partage d'informations entre les utilisateurs et en ouvrant les données au grand public lorsque le consentement a été donné, l'outil facilite le travail collaboratif pour un plus grand impact.

  • La collaboration avec des ONG qui partagent des valeurs et des objectifs similaires renforce l'impact collectif.
  • La vérification et l'analyse coordonnées des données permettent de mener une action de plaidoyer unifiée et opportune.

  • Le partenariat avec des organisations locales spécialisées dans le plaidoyer juridique renforce l'impact.

  • Des relations étroites avec des institutions nationales et internationales de confiance permettent de valider et de promouvoir l'outil.

  • S'il est important de créer des réseaux d'ONG, il est également vital de respecter les organisations qui choisissent de ne pas collaborer. Soutenir chaque ONG locale individuellement - et éviter la concurrence - exige de la souplesse dans la conception des projets et l'engagement des donateurs.
  • Pour assurer la durabilité des réseaux, un financement à moyen et long terme est essentiel pour assurer le bon fonctionnement des efforts de coordination (frais de secrétariat, etc.).

  • Le soutien aux ONG locales et nationales en matière de développement organisationnel est essentiel pour leur permettre de participer efficacement aux réseaux.

Évaluations régulières

Pour s'assurer que la production de poisson soutenue par le GP Fish est une source de protéines accessible également pour les plus vulnérables, le GP Fish suit régulièrement les prix du poisson et la part de la production totale accessible à la population en situation d'insécurité alimentaire. Selon les enquêtes réalisées, 90 %, 58 %, 84 % et 99 % du poisson d'élevage est accessible à la population en situation d'insécurité alimentaire à Madagascar, au Malawi, en Zambie et au Cambodge respectivement (état 2023). Ces chiffres soulignent à nouveau le potentiel des techniques d'aquaculture extensive et semi-intensive pour fournir des protéines et des nutriments à un prix abordable dans les régions où la proportion de personnes vulnérables est élevée.

Avantages de l'aquaculture à petite échelle par rapport à la production industrielle

Outre sa viabilité économique, l'aquaculture à petite échelle est généralement plus respectueuse de l'environnement que les systèmes de production industrielle basés sur des aliments industrialisés. Les aliments pour poissons comprennent généralement une certaine proportion de farine et d'huile de poisson et ces ingrédients sont principalement produits à partir de petits poissons pélagiques issus de la pêche de capture, ce qui constitue une charge supplémentaire pour l'environnement marin. Cela affecte également la population souffrant d'insécurité alimentaire, car les petits poissons pélagiques sont très nutritifs et contribuent à lutter directement contre l'insécurité alimentaire et nutritionnelle. Les aliments pour poissons comprennent également des produits agricoles tels que le maïs et le soja, entrant ainsi en concurrence avec la production de denrées alimentaires destinées à la consommation humaine. Malgré les externalités négatives sur la biodiversité des océans, la recherche a également montré que les systèmes d'aquaculture intensive contribuent davantage au réchauffement climatique en raison de l'automatisation des processus et de la forte demande d'intrants de production. En outre, ces systèmes entraînent la destruction de l'habitat et l'introduction d'espèces exotiques, ce qui affecte encore davantage la biodiversité indigène. En revanche, l'aquaculture extensive et semi-intensive à petite échelle nécessite peu d'intrants externes et a moins d'impact sur l'environnement. C'est pourquoi GP Fish soutient l'aquaculture à petite échelle d'espèces omnivores telles que la carpe et le tilapia. L'objectif est d'autonomiser les producteurs sur le plan technique et économique en optimisant la productivité des étangs et en intégrant la production piscicole dans les activités agricoles. Cette approche utilise l'environnement naturel de manière durable pour promouvoir la production piscicole.

Soutien et incitations

Ce bloc se concentre sur la structure de soutien et d'incitation pour les participants. Il comprend la fourniture de semis, de conseils techniques et le renforcement des capacités. Les paiements sont basés sur les performances, liés à la survie des arbres et à la présence d'espèces indigènes et à longue rotation, ce qui encourage l'établissement de forêts à long terme.

  • Soutien technique: Semis et conseils d'experts sur l'établissement de la forêt.
  • Paiements basés sur la performance: Incitations basées sur la survie des arbres, encourageant les soins continus.
  • Renforcement des capacités: Formation visant à améliorer les compétences en matière de plantation et d'entretien des arbres.
  • Les incitations motivent les soins: Lier les paiements à la survie des arbres encourage une meilleure gestion des arbres.
  • L'assistance technique est essentielle: La fourniture de plants, les conseils d'experts et la supervision régulière améliorent les taux de survie.
  • Le renforcement des capacités responsabilise les agriculteurs: La formation aux pratiques forestières durables permet d'entretenir les forêts avec succès.

Mise en place de partenariats intersectoriels

Hack The Planet reconnaît que nos partenariats nous permettent de combiner nos forces, nos ressources et notre expertise, ce qui amplifie l'impact et favorise les solutions innovantes. La collaboration crée une valeur partagée et construit des réseaux, permettant une croissance mutuelle et une durabilité.

Implication locale :
Les scanners envoient des alertes en temps réel à la salle de contrôle anti-braconnage. Ces alertes peuvent également être partagées avec les communautés locales ou les exploitations agricoles voisines, ce qui leur permet d'agir en tant que partenaires tiers dans les efforts de lutte contre le braconnage. En impliquant directement les habitants dans le processus d'intervention, le système favorise la collaboration, améliore la connaissance de la situation et permet aux communautés de jouer un rôle actif dans la protection de la faune et de la flore.

Scanneredge est le fruit d'une collaboration avec l'organisation Tech for Conservation, Smartparks, la direction de parcs nationaux tels que Gonarezhou (Zimbabwe), les techniciens des parcs, les gardes forestiers (QRU) et la communauté locale. Grâce à ce partenariat intersectoriel, nous avons démontré que ScannerEdge est prêt à être déployé à plus grande échelle, augmentant ainsi le nombre de parcs nationaux actifs et le nombre total de scanners utilisés.

Pour établir un partenariat intersectoriel fructueux, il est essentiel de définir clairement le rôle et le niveau d'implication de chaque partenaire dès le départ. L'appropriation locale de la solution est cruciale pour assurer la durabilité et l'impact à long terme.

Objectif : aligner les ressources, l'expertise et les objectifs stratégiques des différents secteurs pour une mise en œuvre efficace et un succès opérationnel.

Comment cela fonctionne-t-il ? Les partenariats sont établis par le biais d'ateliers, de missions partagées et d'accords transparents définissant les rôles et les responsabilités. Des évaluations régulières permettent de s'assurer que les partenariats restent productifs.

Scanneredge offre une innovation "plug&play" qui permet une installation rapide et une surveillance de la zone pour détecter les signes de braconniers potentiels immédiatement après l'installation.

Le véritable succès dépend de la capacité de l'unité d'intervention rapide des Rangers à agir rapidement et efficacement sur la base des données fournies en temps réel. L'unité doit rester constamment en alerte, disposer de moyens de transport fiables et être prête à intervenir en cas d'activité de braconnage.

L'instauration d'un climat de confiance entre les parties prenantes prend du temps, mais elle est essentielle pour une collaboration à long terme.

Les partenariats intersectoriels augmentent les possibilités de financement et le partage des connaissances, ce qui renforce l'impact global.

L'unité de réponse rapide réagit aux menaces suspectes sur la base de données en temps réel.

Grâce aux alertes en temps réel de ScannerEdge, une unité d'intervention peut rapidement évaluer et atténuer les menaces potentielles, telles que le braconnage ou d'autres activités illégales.

Objectif : traduire la détection des signaux RF en informations exploitables qui déclenchent des actions de réponse rapides sur le terrain.

Fonctionnement : Les alertes sont acheminées vers des équipes d'intervention spécialisées, équipées pour enquêter et intervenir. La fonctionnalité GPS de ScannerEdge et son intégration dans EarthRanger aident à localiser les sources de signaux pour une action précise.

Les protocoles d'intervention doivent être clairement définis afin d'éviter les retards dans la prise de décision.

La collaboration avec les autorités locales renforce l'efficacité des équipes d'intervention rapide.

La réponse en temps réel est plus efficace lorsqu'elle est associée à des analyses prédictives basées sur les données historiques de ScannerEdge.

Création, formalisation et opérationnalisation du comité

Cartographie inclusive et participative de toutes les parties prenantes de l'espace de mangrove dans les cinq comtés de Kwale, Mombasa, Kilifi, Tana River et Lamu. Une série de réunions de sensibilisation au plan national de gestion des mangroves, puis la formation du comité national et des cinq comités de comté. Les comités ont ensuite été aidés à élaborer leurs plans de travail et à exécuter certaines des activités. Ces activités ont été reprises depuis.

Partenariat et collaboration.

Processus inclusifs

Volonté et confiance des partenaires