Membangun sistem komunikasi IoT berbasis satelit

Proses dan kejadian ekologis yang relevan yang menarik dalam penelitian perubahan lingkungan biasanya terjadi di daerah terpencil di luar jangkauan infrastruktur komunikasi terestrial. Data yang dihasilkan di lapangan dengan menggunakan tag hewan di wilayah ini sering kali hanya dapat dikirim dengan penundaan beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu. Untuk mengatasi penundaan ini dan memastikan tidak ada penundaan dalam sistem peringatan dini, GAIA mengembangkan modul komunikasi satelit untuk tag serta satelit nano yang beroperasi di orbit rendah bumi (LEO): Agar dapat mengirimkan data dan informasi yang dikumpulkan secara langsung dari simpul pemancar ke satelit LEO (Orbit Bumi Rendah), modul radio IoT satelit berkinerja tinggi akan diintegrasikan ke dalam tag yang baru. Hal ini menjamin transmisi data yang diekstraksi dengan cepat, aman, dan hemat energi. Sistem komunikasi didasarkan pada teknologi mioty® terestrial dan akan disesuaikan dengan pita frekuensi khas satelit seperti L- dan S-band untuk proyek ini. Protokol komunikasi yang umum, yang terkadang digunakan di sektor IoT, biasanya dirancang untuk ukuran paket yang kecil. Oleh karena itu, pengembangan lebih lanjut dari sistem mioty® juga akan bertujuan untuk meningkatkan kecepatan data dan ukuran pesan untuk memungkinkan skenario aplikasi seperti transmisi gambar.

Sistem IoT satelit akan menjadi kunci untuk komunikasi tanpa penundaan dan dengan demikian untuk sistem peringatan dini. Hal ini sangat berkontribusi pada sistem GAIA dalam mencapai target GBF 4 "Menghentikan Kepunahan, Melindungi Keanekaragaman Genetik, dan Mengelola Konflik antara Manusia dan Satwa Liar".

Sebagian besar penelitian dan pengembangan GAIA didanai oleh Badan Antariksa Jerman (DLR). Hal ini tidak hanya menyediakan anggaran untuk pengembangan modul komunikasi mioty® pada tag dan modul serta konsep pertama satelit nano, tetapi juga akses ke ekosistem pemangku kepentingan teknologi ruang angkasa. Perusahaan rintisan Rapidcubes menjadi mitra utama dalam Inisiatif untuk pengembangan satelit dan rencana untuk fase proyek berikutnya termasuk kolaborasi dengan infrastruktur DLR yang ada seperti satelit Heinrich Hertz.

Adaptasi protokol mioty® terestrial untuk komunikasi satelit berhasil dilakukan. Dengan Ariane 6, satelit nano eksperimental diluncurkan ke orbit rendah bumi pada bulan Juli 2024. Sejak saat itu, protokol komunikasi diuji dan disempurnakan untuk aplikasi masa depan untuk sistem peringatan dini GAIA.

Mengembangkan tag hewan generasi baru dan konsep untuk kecerdasan kawanan digital dalam jaringan perangkat

Untuk memenuhi tujuan Inisiatif GAIA dalam mengembangkan dan mempraktikkan sistem peringatan dini berteknologi tinggi untuk perubahan lingkungan, tag hewan generasi baru merupakan komponen kunci. Tim GAIA sedang mengerjakan pengembangan perangkat keras dan perangkat lunak tag hewan miniatur dengan teknologi sensor berdaya rendah dengan kamera dan pemrosesan gambar. Tag ini akan bersifat otonom secara energi, secara optimal disesuaikan dengan anatomi burung nasar dan menjadi dasar untuk fitur teknologi lebih lanjut yang sedang dikembangkan seperti kecerdasan buatan on-board untuk deteksi perilaku dan pengenalan gambar serta sistem komunikasi IoT berbasis satelit.

Selain itu, GAIA sedang mengembangkan konsep kecerdasan buatan terdistribusi dan jaringan prosesor mikro - tag hewan yang bertindak seperti kawanan. Analog dengan kecerdasan kawanan alami, inisiatif GAIA memetakan kecerdasan kawanan digital dalam jaringan mikroprosesor ad hoc. Jaringan yang terbentuk secara spontan ini merupakan fondasi untuk analisis terdistribusi dan berbasis sensor dari data dalam jumlah besar. Mengikuti jalur ini akan memungkinkan tag burung bangkai, misalnya, yang berada di lokasi yang sama selama acara pemberian makan, untuk menghubungkan dan berbagi tugas seperti analisis kecerdasan buatan dan transmisi data.

Faktor kunci keberhasilan blok bangunan ini adalah kerja sama interdisipliner dan lintas sektoral dari para mitra GAIA: Leibniz-IZW memberikan pengetahuan biologi dan kedokteran hewan tentang burung nasar dan memberikan tujuan untuk desain teknis tag baru. Fraunhofer IIS menyediakan keahlian dalam perangkat keras, elektronik dan mekanik yang hemat energi serta perangkat lunak untuk unit miniatur. Kebun Binatang Berlin menyediakan lingkungan dan akses ke hewan untuk membantu desain dan menguji prototipe pada berbagai tahap. Organisasi mitra di Afrika seperti Uganda Conservation Foundation menyediakan lingkungan untuk pengujian lapangan yang mendalam terhadap prototipe tag.

Setelah beberapa tahun perancangan dan pengembangan, prototipe sistem tag baru ini diuji coba di alam liar di Uganda pada bulan November 2024. Burung nasar liar berpunggung putih dilengkapi dengan prototipe yang disebut "tag pengumpulan data" (DCT) yang menampilkan banyak (meskipun tidak semua) inovasi tag GAIA. Tag dilepaskan setelah 14 hari dari burung nasar dan dikumpulkan dengan menggunakan sinyal GPS dan VHF, sehingga memungkinkan pemeriksaan menyeluruh terhadap kinerja perangkat keras dan perangkat lunak serta evaluasi data yang terkumpul. Analisis ini akan sangat membantu pengembangan sistem lebih lanjut.

Memperkuat Jaringan Advokasi Berjenjang di Antara LSM untuk Memperkuat Aksi Kolektif

Menggunakan alat digital untuk mengumpulkan & menganalisis data merupakan hal yang inovatif, namun dampak nyata datang dari penggunaan data tersebut untuk mendukung advokasi & penegakan hukum demi perlindungan hutan, masyarakat lokal & hak-hak masyarakat adat. Untuk itu, jaringan advokasi lokal, nasional dan internasional yang kuat diperlukan untuk mengambil tindakan terhadap pelanggaran yang dilaporkan dan untuk mencapai perubahan hukum dan kebijakan. Dengan memungkinkan informasi untuk dibagikan di antara para pengguna & membuka data kepada masyarakat umum ketika persetujuan telah diberikan, alat ini memfasilitasi kerja kolaboratif untuk dampak yang lebih besar.

  • Berkolaborasi dengan LSM yang memiliki nilai dan tujuan yang sama akan memperkuat dampak kolektif
  • Verifikasi & analisis data yang terkoordinasi mendukung advokasi yang tepat waktu dan terpadu.

  • Bermitra dengan organisasi lokal yang berspesialisasi dalam advokasi hukum akan meningkatkan dampak

  • Hubungan yang kuat dengan lembaga-lembaga nasional dan internasional yang terpercaya membantu memvalidasi dan mempromosikan alat ini.

  • Meskipun membangun jaringan LSM itu penting, penting juga untuk menghormati ketika organisasi memilih untuk tidak berkolaborasi. Mendukung setiap LSM lokal secara individual - & menghindari persaingan - membutuhkan fleksibilitas dalam desain proyek & keterlibatan donor.
  • Untuk memastikan keberlanjutan jaringan, pendanaan jangka menengah dan panjang sangat penting untuk menjaga agar upaya koordinasi tetap berjalan dengan baik (biaya sekretariat, dll.).

  • Dukungan kepada LSM lokal dan nasional dalam pengembangan organisasi adalah kunci agar mereka dapat berpartisipasi secara efektif dalam jaringan.

Evaluasi rutin

Untuk memastikan bahwa produksi ikan yang didukung oleh GP Fish merupakan sumber protein yang dapat diakses oleh masyarakat yang paling rentan, GP Fish secara teratur melacak harga ikan dan bagian dari total produksi yang dapat diakses oleh penduduk yang rawan pangan. Berdasarkan survei yang dilakukan, 90%, 58%, 84%, dan 99% dari ikan yang dibudidayakan dapat diakses oleh penduduk yang rentan terhadap kerawanan pangan di Madagaskar, Malawi, Zambia, dan Kamboja (status 2023). Angka-angka ini sekali lagi menyoroti potensi teknik akuakultur ekstensif dan semi-intensif untuk memasok protein dan nutrisi yang terjangkau di daerah dengan jumlah penduduk yang rentan.

Manfaat akuakultur skala kecil dibandingkan dengan produksi industri

Selain kelayakan ekonominya, akuakultur skala kecil biasanya lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan sistem produksi industri yang berbasis pakan industri. Pakan ikan biasanya mengandung rasio tertentu antara tepung ikan dan minyak ikan, dan bahan-bahan ini sebagian besar diproduksi dari ikan pelagis kecil dari perikanan tangkap, yang memberikan beban tambahan pada lingkungan laut. Hal ini juga berdampak pada populasi yang rawan pangan karena ikan pelagis kecil sangat bergizi dan membantu memerangi kerawanan pangan dan gizi secara langsung. Pakan ikan juga mencakup produk pertanian seperti jagung dan kedelai, sehingga bersaing dengan produksi makanan untuk konsumsi manusia. Terlepas dari eksternalitas negatif terhadap keanekaragaman hayati laut, penelitian juga menunjukkan bahwa sistem akuakultur intensif berkontribusi lebih besar terhadap pemanasan global melalui proses otomatis dan permintaan yang tinggi untuk input produksi. Selain itu, sistem ini juga menyebabkan kerusakan habitat dan memperkenalkan spesies asing, yang selanjutnya mempengaruhi keanekaragaman hayati asli. Sebaliknya, akuakultur skala kecil yang ekstensif dan semi-intensif hanya membutuhkan sedikit input eksternal dan memiliki dampak lingkungan yang lebih kecil. Untuk alasan ini, GP Fish mendukung budidaya perikanan skala kecil untuk spesies ikan omnivora seperti Ikan Mas dan Nila. Tujuannya adalah untuk memberdayakan produsen secara teknis dan ekonomis dengan mengoptimalkan produktivitas kolam dan mengintegrasikan produksi ikan ke dalam kegiatan pertanian. Pendekatan ini menggunakan lingkungan alam secara berkelanjutan untuk meningkatkan produksi ikan.

Dukungan dan Insentif

Blok ini berfokus pada dukungan dan struktur insentif bagi para peserta. Hal ini mencakup penyediaan bibit, saran teknis, dan pengembangan kapasitas. Pembayaran berbasis kinerja, terkait dengan kelangsungan hidup pohon dan keberadaan spesies asli dan rotasi panjang, yang mendorong pembentukan hutan jangka panjang.

  • Dukungan Teknis: Bibit dan saran ahli tentang pembangunan hutan.
  • Pembayaran Berbasis Kinerja: Insentif berdasarkan kelangsungan hidup pohon, mendorong perawatan yang berkelanjutan.
  • Pengembangan Kapasitas: Pelatihan untuk meningkatkan keterampilan penanaman dan pemeliharaan pohon.
  • Insentif Memotivasi Perawatan: Menghubungkan pembayaran dengan kelangsungan hidup pohon mendorong pengelolaan pohon yang lebih baik.
  • Dukungan Teknis Sangat Penting: Menyediakan bibit dan bimbingan ahli serta pengawasan rutin meningkatkan tingkat kelangsungan hidup.
  • Pengembangan Kapasitas Memberdayakan Petani: Pelatihan dalam praktik kehutanan berkelanjutan mengarah pada pemeliharaan hutan yang sukses.

Membangun Kemitraan Lintas Sektoral

Hack The Planet mengakui bahwa kemitraan kami memungkinkan kami untuk menggabungkan kekuatan, sumber daya, dan keahlian, memperkuat dampak dan mendorong solusi inovatif. Berkolaborasi menciptakan nilai bersama dan membangun jaringan, memungkinkan pertumbuhan dan keberlanjutan bersama.

Keterlibatan lokal:
Pemindai mengirimkan peringatan waktu nyata ke ruang kontrol anti perburuan. Peringatan ini juga dapat dibagikan kepada komunitas lokal atau peternakan di sekitarnya, sehingga memungkinkan mereka untuk bertindak sebagai mitra pihak ketiga dalam upaya anti perburuan liar. Dengan melibatkan penduduk setempat secara langsung dalam proses respons, sistem ini mendorong kolaborasi, meningkatkan kesadaran situasional, dan memberdayakan masyarakat untuk mengambil peran aktif dalam melindungi satwa liar.

Scanneredge merupakan hasil kolaborasi dengan organisasi Teknologi untuk Konservasi, Smartparks, Manajemen taman nasional seperti Gonarezhou - Zimbabwe, teknisi taman, penjaga hutan (QRU), dan masyarakat setempat. Melalui kemitraan lintas sektor ini, kami telah menunjukkan bahwa ScannerEdge siap untuk penyebaran yang lebih luas, meningkatkan jumlah taman nasional yang aktif dan jumlah pemindai yang digunakan.

Untuk membangun kemitraan lintas sektor yang sukses, sangat penting untuk mendefinisikan dengan jelas peran dan tingkat keterlibatan masing-masing mitra sejak awal. Memastikan kepemilikan lokal atas solusi sangat penting untuk mencapai keberlanjutan dan dampak jangka panjang.

Tujuan: Menyelaraskan sumber daya, keahlian, dan tujuan strategis di berbagai sektor untuk implementasi yang efektif dan keberhasilan operasional.

Bagaimana cara kerjanya: Kemitraan dibangun melalui lokakarya, misi bersama, dan perjanjian transparan yang menguraikan peran dan tanggung jawab. Evaluasi rutin memastikan kemitraan tetap produktif.

Scanneredge menawarkan inovasi plug & play yang menawarkan instalasi cepat yang dapat memantau area untuk tanda-tanda potensi pemburu segera setelah instalasi.

Keberhasilan yang sebenarnya tergantung pada kemampuan Unit Reaksi Cepat Rangers internal untuk bertindak cepat dan efektif berdasarkan data waktu nyata yang disediakan. Unit ini harus selalu siaga, dilengkapi dengan transportasi yang dapat diandalkan, dan siap untuk merespons aktivitas perburuan liar.

Membangun kepercayaan di antara para pemangku kepentingan membutuhkan waktu, tetapi sangat penting untuk kolaborasi jangka panjang.

Kemitraan lintas sektoral meningkatkan peluang pendanaan dan berbagi pengetahuan, sehingga meningkatkan dampak secara keseluruhan.

Unit Reaksi Cepat yang bertindak atas ancaman yang mencurigakan berdasarkan data waktu nyata

Dengan memanfaatkan peringatan waktu nyata dari ScannerEdge, unit respons dapat dengan cepat menilai dan memitigasi potensi ancaman, seperti perburuan liar atau aktivitas ilegal lainnya.

Tujuan: Untuk menerjemahkan deteksi sinyal RF menjadi wawasan yang dapat ditindaklanjuti yang memicu tindakan respons cepat di lapangan.

Cara kerja: Peringatan dialihkan ke tim respons khusus yang diperlengkapi untuk menyelidiki dan melakukan intervensi. Fungsionalitas GPS ScannerEdge dan integrasi ke dalam EarthRanger membantu dalam menentukan sumber sinyal untuk tindakan yang tepat.

Protokol respons harus didefinisikan dengan jelas untuk menghindari penundaan dalam pengambilan keputusan.

Kolaborasi dengan lembaga penegak hukum setempat meningkatkan efektivitas tim respons cepat.

Respons waktu nyata lebih efektif jika dikombinasikan dengan analisis prediktif berdasarkan data historis ScannerEdge.

Pembekalan

Tanya jawab dilakukan selama dan setelah permainan. Tanya jawab singkat dapat dilakukan setelah setiap sesi untuk mengukur perasaan peserta tentang permainan di tingkat individu dan teritorial. Ini dijaga agar tetap ringan untuk menjaga alur permainan.

Setelah permainan selesai, tanya jawab yang lebih mendalam dapat dilakukan. Ini tidak harus dilakukan segera setelah permainan; bisa dijadwalkan untuk hari berikutnya. Beberapa persiapan diperlukan untuk diskusi ini. Fasilitator harus membawa daftar pertanyaan yang telah disiapkan dan peta wilayah yang telah dicetak. Selama sesi tanya jawab ini, para peserta akan mengidentifikasi tantangan-tantangan yang mereka hadapi terkait penggunaan lahan, serta penyebab dari tantangan-tantangan tersebut. Aktor-aktor kunci yang dibutuhkan untuk resolusi dan ide-ide solusi potensial juga akan dibahas. Peta berfungsi sebagai alat bantu visual untuk memandu diskusi. Beberapa pertanyaan dasar yang dapat ditanyakan antara lain:

  • Apa yang terjadi selama permainan? Seberapa banyak, seberapa cepat, dan mengapa tanah mengalami degradasi?
  • Apa saja konflik utama yang muncul selama permainan? Di antara para aktor yang mana?
  • Apakah Anda menemukan solusi?
  • Apakah Anda mencoba menerapkannya? Apa hasilnya?

Tentu saja, pertanyaan-pertanyaan tersebut dapat lebih spesifik dan disesuaikan dengan para peserta dan situasi yang muncul selama permainan.

-Moderator terlatih yang juga memfasilitasi permainan para peserta debat

-Suasana yang terbuka

-penyiapan pertanyaan dan materi (seperti peta) untuk debat

-pengetahuan fasilitator tentang perencanaan tata guna lahan dan manajemen risiko

Pendekatan terstruktur-mengkategorikan konflik, masalah, penyebab, dan solusi-dapat membantu mengurai situasi dan mengidentifikasi solusi secara lebih efektif. Sebagai contoh, selama pembekalan, berbagai jenis konflik dapat diidentifikasi, seperti konflik agro-pastoral atau perselisihan antar petani. Untuk setiap jenis konflik, berbagai masalah dapat diidentifikasi. Dalam kasus konflik agro-pastoral, salah satu masalahnya bisa berupa penyebaran ternak, yang mengarah pada perusakan tanaman. Untuk setiap masalah, penyebab potensial dapat diidentifikasi. Melanjutkan contoh kita, salah satu penyebabnya mungkin karena kawanan ternak tidak dikelola dengan baik. Terakhir, untuk setiap penyebab, ide-ide untuk menyelesaikan konflik dan mengidentifikasi aktor-aktor kunci harus diusulkan.

Modul 5: Kesadaran Masyarakat dan Promosi Peringatan Dini

Peringatan dini disampaikan melalui berbagai saluran, termasuk aplikasi seluler, siaran pintar, panggilan telepon, dan pesan teks. Aplikasi adalah yang paling banyak digunakan, dan para pemantau juga membagikan peringatan melalui grup WeChat atau jaringan pribadi untuk jangkauan yang lebih luas. Untuk memperluas cakupan pengguna, tim lapangan melakukan kampanye kesadaran dari rumah ke rumah di desa-desa yang terkena dampak gajah. Hasilnya, aplikasi ini telah diunduh oleh lebih dari 246.660 pengguna.
Modul ini telah memperkuat keterlibatan publik dan membangun kapasitas masyarakat dengan menggabungkan penjangkauan tatap muka dengan alat digital. Modul ini juga meningkatkan pemahaman publik tentang perlindungan satwa liar dan mendorong partisipasi. Upaya-upaya ini secara langsung mendukung Target GBF 20 (peningkatan kapasitas) dan 21 (kesadaran dan pendidikan publik).

  1. Penduduk desa di daerah yang terkena dampak gajah memiliki kebutuhan yang kuat akan keamanan pribadi.
  2. Staf pemantau melakukan penjangkauan dari rumah ke rumah di masyarakat setempat.
  1. Pelatihan Berkelanjutan: Sesi pelatihan rutin sangat penting, terutama untuk populasi sementara dan kelompok rentan seperti lansia, anak-anak, dan penyandang disabilitas.
  2. Dampak dari Peringatan yang Tepat Sasaran: Penyampaian pesan peringatan dini yang tepat melalui panggilan telepon dan SMS secara signifikan mempengaruhi kemampuan penduduk untuk mengambil tindakan perlindungan tepat waktu.