衛星を利用したIoT通信システムの構築

環境変化研究で注目される関連する生態学的プロセスや事件は、通常、地上の通信インフラが届かない遠隔地で発生する。このような地域で動物タグを使って現場で作成されたデータは、多くの場合、数日から数週間の遅れでしか送信できない。この遅延を克服し、早期警戒システムに遅延が生じないようにするため、GAIAは、低軌道(LEO)で動作する超小型衛星と同様に、タグ用の衛星通信モジュールを開発する:収集したデータと情報を送信ノードからLEO衛星(低軌道)に直接送信できるようにするため、高性能衛星IoT無線モジュールが新しいタグに統合される。これにより、抽出されたデータの即時、安全かつエネルギー効率の高い伝送が保証される。この通信システムは、地上のmioty®技術に基づいており、プロジェクトのためにLバンドやSバンドといった衛星の典型的な周波数帯域に適合させる予定である。IoT分野で使用されることもある一般的な通信プロトコルは、通常、小さなパケットサイズ向けに設計されている。そのため、mioty®システムのさらなる開発では、データ・レートとメッセージ・サイズを向上させ、画像伝送などのアプリケーション・シナリオを可能にすることも目指す。

衛星IoTシステムは、遅延のない通信、ひいては早期警報システムの鍵となる。GBFの目標4「絶滅を食い止め、遺伝的多様性を保護し、人間と野生動物の対立を管理する」を達成する上で、GAIAシステムに大きく貢献する。

GAIAの研究開発の大部分は、ドイツ宇宙機関(DLR)の資金援助を受けている。これにより、タグのmioty®通信モジュールや超小型衛星の最初のモジュールとコンセプトの開発予算だけでなく、宇宙技術関係者のエコシステムへのアクセスも提供された。新興企業のRapidcubesは、衛星開発のイニシアチブの重要なパートナーとなり、その後のプロジェクトフェーズでは、ハインリッヒ・ヘルツ衛星のような既存のDLRインフラとの協力も計画されている。

地上のmioty®プロトコルを衛星通信に適応させることに成功。アリアン6により、実験用超小型衛星が2024年7月に地球低軌道に打ち上げられた。それ以来、通信プロトコルはテストされ、GAIA早期警戒システムに将来適用するために改良されている。

新世代の動物タグと、機器ネットワークにおけるデジタル群知能のコンセプトの開発

環境変化に対するハイテク早期警報システムを開発し実用化するというGAIAイニシアチブの目標を達成するためには、新世代の動物タグが重要な要素となる。GAIAチームは、カメラと画像処理を備えた最低消費電力のセンサー技術による小型化動物タグのハードウェアとソフトウェアの開発に取り組んでいる。このタグはエネルギー自律型であり、ハゲワシの解剖学的構造に最適に適応し、行動検出や画像認識のためのオンボード人工知能、衛星ベースのIoT通信システムなど、開発中のさらなる技術的特徴の基礎となる。

さらにGAIAは、分散型人工知能とマイクロプロセッサーのネットワーク、つまり群れのように行動する動物タグのコンセプトを開発している。自然の群知能に類似して、GAIA構想はマイクロプロセッサーのアドホック・ネットワークにデジタル群知能をマッピングしている。このような自発的に形成されるネットワークは、大量のデータを分散してセンサーベースで分析するための基礎となる。この経路をたどれば、例えば、摂食イベント中に同じ場所に存在するハゲタカのタグがリンクし、人工知能分析やデータ送信などのタスクを共有することが可能になる。

このビルディング・ブロックの成功の重要な要因は、GAIAのパートナーの学際的かつ分野横断的な協力である:ライプニッツ-IZWは、ハゲワシに関する生物学的および獣医学的知識を提供し、新しいタグの技術設計の目標を提供した。フラウンホーファーIISは、エネルギー効率の高いハードウェア、電子工学、機械工学、および小型ユニットのソフトウェアに関する専門知識を提供した。ベルリン動物園は、設計を支援し、さまざまな段階でプロトタイプをテストするために、環境と動物へのアクセスを提供した。ウガンダ保全財団のようなアフリカのパートナー組織は、タグのプロトタイプの詳細なフィールドテストのための環境を提供した。

数年にわたる設計と開発の後、2024年11月に新しいタグシステムのプロトタイプがウガンダの野生でテストされた。野生のシロエリハゲワシは「データ収集タグ」(DCT)と呼ばれるプロトタイプを装着され、GAIAタグの多くの(すべてではないが)革新的な機能を備えていた。タグはハゲワシから14日後に解放され、GPSとVHF信号を使って収集されたため、収集データの評価だけでなく、ハードウェアとソフトウェアの性能を徹底的に調べることができた。これらの分析は、システムのさらなる開発に大いに役立つだろう。

集団行動を増幅するためのNGO間のマルチレベル・アドボカシー・ネットワークの強化

デジタルツールを使ってデータを収集・分析することは革新的であるが、真のインパクトはそのデータを活用して、森林と地域コミュニティ、先住民族の権利保護のためのアドボカシー活動や法執行を支援することから生まれる。そのためには、報告された不正行為に対して行動を起こし、法律や政策の改正を実現するための、地域、国、国際的な強力なアドボカシー・ネットワークが必要です。ユーザー間での情報共有を可能にし、同意が得られた場合にはデータを一般公開することで、このツールはより大きな影響を与えるための共同作業を促進します。

  • 同じ価値観と目標を共有するNGOとの協力は、集団的影響力を強化する。
  • 連携したデータの検証・分析により、タイムリーで統一されたアドボカシーをサポートします。

  • リーガル・アドボカシーを専門とする現地組織との提携により、影響力を強化する。

  • 信頼できる国内外の機関との強力な関係が、ツールの検証と普及を支援します。

  • NGOのネットワークを構築することは重要であるが、協力しないことを選択した団体を尊重することも不可欠である。各地域のNGOを個々に支援し、競合を避けるためには、プロジェ クトの設計とドナーの関与において柔軟性が必要である。
  • ネットワークの持続可能性を確保するためには、調整作業を円滑に進めるための中長期的な資金が不可欠である(事務局費用など)。

  • 現地NGOや国内NGOが効果的にネットワークに参加できるようにするためには、組織開発に関する支援が重要である。

定期的な評価

GPフィッシュが支援する魚の生産が、最も弱い立場にある人々にとっても利用しやすいタンパク源となるよう、GPフィッシュは定期的に魚の価格と、食糧不安に苦しむ人々が利用できる総生産量の割合を追跡調査している。実施された調査によると、マダガスカル、マラウィ、ザンビア、カンボジアでは、それぞれ90%、58%、84%、99%の養殖魚が、食糧不安に苦しむ人々が利用できるようになっている(2023年の状況)。これらの数字は、脆弱な人々の割合が高い地域において、手頃な価格のタンパク質と栄養素を供給するための大規模・半集中的養殖技術の可能性を改めて浮き彫りにしている。

工業生産と比較した小規模養殖の利点

経済性に加え、小規模養殖は、工業化された飼料に基づく工業的生産システムに比べ、通常、環境に優しい。魚の飼料には通常、魚粉と魚油が一定の割合で含まれており、これらの原料は主に捕獲漁業から得られる小型遠洋魚から生産されるため、海洋環境にさらなる負担をかけることになる。また、小型の遠洋性魚は栄養価が高く、食料・栄養不安と直接闘うのに役立つため、食料不安に苦しむ人々にも影響を与える。魚の餌にはトウモロコシや大豆のような農産物も含まれるため、人間が消費するための食糧生産と競合する。海洋の生物多様性に対する負の外部性にもかかわらず、集約的養殖システムは、自動化されたプロセスや生産投入物への高い需要によって、地球温暖化に大きく寄与していることも調査で明らかになっている。さらに、これらのシステムは生息地の破壊を引き起こし、外来種を持ち込むことで、固有の生物多様性にさらに影響を与える。対照的に、大規模および半集約的な小規模養殖は、外部からの投入をほとんど必要とせず、環境への影響も少ない。このような理由から、GP Fishはコイやティラピアなどの雑食性魚種の小規模養殖を支援している。その目的は、池の生産性を最適化し、魚の生産を農業活動に統合することで、技術的にも経済的にも生産者の力を高めることである。このアプローチでは、自然環境を持続的に利用して魚の生産を促進する。

サポートとインセンティブ

このブロックは、参加者に対する支援とインセンティブの仕組みに重点を置いている。苗木の提供、技術的アドバイス、能力開発などが含まれる。支払いは成果主義で、樹木の生存率や在来種や長期生育種の有無に連動し、長期的な森林の確立を促す。

  • 技術支援:苗木と森林設立に関する専門家の助言。
  • 成果報酬:樹木の生存率に応じたインセンティブを与え、継続的な手入れを促進する。
  • 能力開発:植林や維持管理のスキルを向上させるための研修。
  • インセンティブがケアを動機づける樹木の生存率と支払いを連動させることで、より良い樹木管理を促す。
  • 技術的支援が不可欠 苗木の提供と専門家の指導、定期的な監督により、生存率が向上する。
  • キャパシティビルディングが農民を力づける:持続可能な森林施業の訓練が森林維持の成功につながる。

セクターを超えたパートナーシップの構築

Hack The Planetは、パートナーシップによって強み、リソース、専門知識を組み合わせることができ、影響を増幅し、革新的な解決策を育むことができると考えています。協働することで共通の価値が生まれ、ネットワークが構築され、相互の成長と持続可能性が可能になります。

地元の関与
スキャナーはリアルタイムで密猟対策司令室にアラートを送信する。これらのアラートは、地元コミュニティや近隣の農場とも共有することができ、密猟対策の第三者的パートナーとして活動することができる。地元の人々が対応プロセスに直接参加することで、このシステムは協力関係を育み、状況認識を高め、野生生物の保護に積極的な役割を果たすよう地域社会に力を与える。

Scanneredgeは、Tech for Conservationの組織であるSmartparks、ジンバブエのゴナレ州のような国立公園の管理者、公園の技術者、レンジャー(QRU)、そして地元コミュニティとの協力で成り立っています。この分野横断的なパートナーシップを通じて、私たちはスキャナエッジがより広範な展開に対応できることを実証し、アクティブな国立公園の数を増やし、使用されているスキャナの総数を増やしました。

セクターを超えたパートナーシップを成功させるためには、当初から各パートナーの役割と関与のレベルを明確に定義することが不可欠である。長期的な持続可能性と影響を達成するためには、解決策に対する地元のオーナーシップを確保することが極めて重要である。

目的:効果的な実施と運営の成功のため、異なるセクター間のリソース、専門知識、戦略目標を調整する。

どのように機能するかパートナーシップは、ワークショップ、ミッションの共有、役割と責任の概要を示した透明性の高い合意書を通じて構築される。定期的な評価により、パートナーシップの生産性を維持します。

Scanneredgeは、設置後すぐに潜在的な密猟者の兆候のために地域を監視することができる迅速なインストールを提供するプラグ&プレイ技術革新を提供しています。

真の成功は、提供されたリアルタイムのデータに基づいて迅速かつ効果的に行動する内部レンジャーズ・クイック・レスポンス・ユニットの能力にかかっている。このユニットは常に待機し、信頼できる交通手段を備え、密猟活動に対応できるよう準備しておかなければならない。

関係者間の信頼関係の構築には時間がかかるが、長期的な協力関係には不可欠である。

セクターを超えたパートナーシップは、資金調達の機会や知識の共有を増やし、全体的な効果を高める。

リアルタイムのデータに基づいて不審な脅威に対処するクイック・レスポンス・ユニット

ScannerEdgeからのリアルタイムのアラートを活用することで、対応部隊は密猟やその他の違法行為などの潜在的な脅威を迅速に評価し、軽減することができます。

目的:RF信号の検出を実用的な洞察に変換し、現場での迅速な対応行動を誘発する。

仕組みアラートは、調査と介入を行う専任の対応チームに送られます。ScannerEdgeのGPS機能とEarthRangerへの統合は、正確な行動のための信号源のピンポイント特定を支援します。

意思決定の遅れを避けるため、対応プロトコルは明確に定義されなければならない。

地元の取締機関との連携は、迅速な対応チームの効果を高めます。

リアルタイム対応は、過去のScannerEdgeデータに基づく予測分析と組み合わせることで、より効果的になります。

報告会

報告会は、試合中と試合後の両方で行われる。各セッションの後に簡単な報告会を行い、参加者の個人レベルや領土レベルでのゲームに対する感情を測ることができる。これは、ゲームの流れを維持するため、軽いものにとどめる。

ゲームが終わったら、より詳細な報告を行うことができる。必ずしも試合直後に行う必要はなく、翌日に予定してもよい。このディスカッションには、ある程度の準備が必要です。ファシリテーターは、用意した質問のリストと、印刷したテリトリーの地図を持参する。この報告会で、参加者は土地利用に関して直面した課題と、その原因を明らかにする。また、解決に必要な主な関係者や、潜在的な解決策についても話し合います。地図は、話し合いを導くための視覚的な補助となる。基本的な質問としては、以下のようなものがある:

  • 試合中に何が起こったのか?土壌はどの程度、どの程度早く、なぜ劣化したのか?
  • ゲーム中に生じた主な対立は何か?どのアクターの間で起こったのか?
  • 解決策は見つかったか?
  • それを実行しようとしましたか?その結果は?

もちろん、質問はより具体的で、参加者やゲーム中に生じた状況に合わせることができる。

-訓練された司会者がディベート参加者のゲームも進行した

-オープンな雰囲気

-ディベートのために用意された質問と資料(地図など

-土地利用計画やリスク管理に関するファシリテーターの知識

対立、問題、原因、解決策を分類するという構造化されたアプローチは、状況を分解し、解決策をより効果的に特定するのに役立つ。例えば、報告会では、農業と牧畜の対立や農民間の紛争など、さまざまなタイプの対立を特定することができる。紛争の種類ごとに、さまざまな問題が特定される。農牧紛争の場合、農作物の破壊につながる家畜の分散が問題のひとつとなりうる。それぞれの問題に対して、潜在的な原因を特定することができる。今回の例で言えば、牛の管理が行き届いていないことが原因のひとつかもしれない。最後に、それぞれの原因について、紛争を解決するためのアイデアと、主要なアクターを特定する方法を提案する。

モジュール5:地域社会の認識と早期警報の推進

早期警報は、モバイルアプリ、スマート放送、電話、テキストメッセージなど、複数のチャネルを通じて配信される。アプリが最も広く利用されており、モニターはWeChatのグループや個人的なネットワークを通じて警報を共有することで、より広い範囲に警報を届けている。ユーザーのカバー範囲を広げるために、現地チームは象の被害を受けた村で戸別訪問の啓発キャンペーンを実施している。その結果、アプリは246,660人以上のユーザーにダウンロードされた。
このモジュールは、対面でのアウトリーチとデジタルツールを組み合わせることで、一般市民の参加を強化し、コミュニティの能力を高めている。また、野生生物保護に対する一般市民の理解を高め、参加を促している。これらの努力はGBFの目標20(能力構築)と目標21(一般市民の意識向上と教育)を直接支援するものである。

  1. 象の被害を受けている地域の村人たちは、身の安全を強く求めている。
  2. モニタリング・スタッフは、地域社会で戸別訪問を実施している。
  1. 継続的なトレーニング:特に、一過性の人々や、高齢者、子ども、障害者など弱い立場の人々に対しては、定期的なトレーニングが不可欠である。
  2. 的を絞った警告の影響:電話やSMSを通じた早期警報メッセージの的確な伝達は、地域住民がタイムリーな防護行動を取る能力に大きな影響を与えた。