IoTと埋め込み分析がベルギーの庭園に及ぼす気候変動の影響を明らかにする

地球温暖化が進む中、長期の熱波や干ばつといった深刻な気象現象が増加し、熱帯林から農地、さらには私たちの裏庭の庭園まで、生態系に波及しています。Cumul.ioのCEO兼共同創業者、Karel Callens氏によれば、これらの変化は私たちがまだ理解し始めたばかりの方法で、地域環境を再構築しています。

見出しや画像は世界的な気候変動を記録していますが、私たちが大切にする緑地、特にパンデミック時のロックダウンで家庭菜園との絆が深まった時期に、これらのパターンがどのように影響するかを理解している人は少ないです。

2021年4月、アントワープ大学は、フランドル地方の裏庭と公園における気候変動の影響を定量化する画期的な市民主導の研究を開始しました。6か月間、5,000人の参加者が庭園にIoTセンサーを設置し、データを記録し、埋め込み分析ダッシュボードを通じてインサイトを共有しました。

この取り組みはCurieuzeNeuzen in de Tuin（英語：Curious Noses in the Garden）と名付けられ、大学、フラマン政府、De Standaard、Rabobank.be、Orange、VITO、フラマン環境協会、Bio-Planet、iFLUX、DPD、Aquafin、Cumul.ioの共同プロジェクトです。

データ駆動型ガーデニング

「きめ細かなローカルデータは、熱波と干ばつがコミュニティにどう影響するかを理解するために不可欠です」と、アントワープ大学の山岳生態学と植物侵入のポスドク研究員で、CurieuzeNeuzenのサイエンティフィックリードであるJonas Lembrechts氏は説明します。

Lembrechts氏はさらに、「このプロジェクトは、異なる地域での変動を取得することで、変化する気象条件が地域環境にどう影響するかを調べ、地域を包括的に監視し、予防措置を講じることを可能にします」と付け加えます。そのため、チームはプライベートな緑地にアクセスするためにコミュニティの協力を頼りました。

IoTガーデン・ダガー

チェコのマイクロクライメートセンサーで定評のあるTOMST社のTMS-4モデルベースの「ガーデン・ダガー」と呼ばれるIoTセンサーを数千台展開することで、参加者全員の庭園における土壌温度、湿度、地表および気温、芝生の状態を取得できました。

以前のTMS-4展開ではケーブルによる手動データ取得が必要でしたが、CurieuzeNeuzenのダガーは専用のOrange 4GナローバンドIoTネットワークに接続します。このリアルタイム接続により、科学者は手動読み取りの物流負担なしに継続的なデータストリームを受信できます。

バッテリー管理も課題でした。センサーはチェコ共和国から非アクティブ状態で出荷され、バッテリー寿命を保護しました。参加者はステップバイステップのアクティベーション手順を受け取り、インストール後2～3週間で自動緊急アクティベーションがスケジュールされました。

Orange BelgiumのIoT、M2M、ビッグデータ、イノベーション責任者Gert Pauwels氏によると、4Gナローバンドネットワークは「不要なオーバーヘッドを削ぎ落とし、環境とエネルギー移行の優先事項に沿ったクリーンでエネルギーフレンドリーなデータパイプラインを提供する」とのことです。

市民科学者向けインタラクティブダッシュボード

生のセンサーデータを実行可能なインサイトに変換するには、ユーザーフレンドリーなインターフェースが必要でした。チームはCumul.ioの埋め込み分析プラットフォームを採用し、複雑な指標を直感的なビジュアライゼーションに変換するインタラクティブなダッシュボードを迅速に作成しました。

すべての5,000人の市民科学者が、ピークと最低の土壌温度、気温、水分レベルなどの主要統計を表示するパーソナライズドダッシュボードにアクセスできます。参加者は自分の庭園データを地域平均と比較し、ソーシャルメディアで発見を共有し、データに精通したガーデナーの活気あるコミュニティを育んでいます。

技術的課題も発生しました：ファームウェア更新は専用ソフトウェアを備えたPCでのみ可能で、リモート管理が制限されました。チームは現在、オーバーザエア更新と設定可能な測定設定をサポートするファームウェアを開発中で、将来の展開に柔軟性を追加しています。

予期せぬインサイトとより広範な影響

初期の仮説では、ヒートアイランド効果により中心部の庭園が最も熱ストレスを受けると予測されていました。しかし、初期結果では、多くの中心部庭園が小規模で日陰が多いため、晴天時により涼しく、熱の影響が緩和されていることが示されました。この直感に反する発見は、住民にガーデニング実践を適応させるための実行可能な知識を提供します。

プロジェクトの成功は参加者のエンゲージメントにかかっています。ユーザーはフランドルのインタラクティブマップを積極的に探索し、ダッシュボードを共有し、オンラインでインサイトを議論します。このネットワーク効果により、CurieuzeNeuzenのリーチが拡大し、気候データが公共の場に広がり、好奇心旺盛でデータに基づいたガーデナーの世代を刺激しています。

CurieuzeNeuzenは、IoTと埋め込み分析がデータサイエンスを民主化できることを示しています。気候影響を解釈するのに博士号は必要ありません。リアルタイムでローカルに関連するデータをアクセス可能にすることで、このプロジェクトは市民が自宅の裏庭で気候変動の影響を監視、対応、そして最終的には緩和することを可能にします。

著者はKarel Callens、Cumul.io CEO兼共同創業者です。