Управление лесами с помощью интеллектуальных технологий

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 4 декабря 2024 г., 16:24:14 MSK
  • 0 комментариев
  • 22 просмотра
Обезлесение остается серьезной проблемой во всем мире: за последние два десятилетия девственные леса, вызванные изменением климата и интенсивной деятельностью человека, сократили 16% общего лесного покрова. Это угрожает природным ресурсам, биоразнообразию и качеству жизни людей. Для защиты лесов ученые разработали Forest 4.0 - интеллектуальную модель обработки лесных данных, объединяющую технологии блокчейна, Интернета вещей (IoT) и искусственного интеллекта (AI). Система обеспечивает мониторинг состояния лесов в режиме реального времени, устойчивый учет ресурсов и более прозрачную модель управления лесами.

Обезлесение остается серьезной проблемой во всем мире: за последние два десятилетия девственные леса, вызванные изменением климата и интенсивной деятельностью человека, сократили 16% общего лесного покрова. Это угрожает природным ресурсам, биоразнообразию и качеству жизни людей. Для защиты лесов литовские ученые в сотрудничестве со шведскими экспертами разработали Forest 4.0 - интеллектуальную модель обработки лесных данных, объединяющую технологии блокчейна, Интернета вещей (IoT) и искусственного интеллекта (AI). Система обеспечивает мониторинг состояния лесов в режиме реального времени, устойчивый учет ресурсов и более прозрачную модель управления лесами.

"Представьте, что вы покупаете таблицу и точно знаете, из какого леса и какого дерева она сделана. Именно к этому приводит предложенная модель управления лесными данными", - говорит Ритис Маскелюнас, профессор Каунасского технологического университета (КТУ), который помогал разрабатывать систему.

Над его созданием сотрудничали исследователи из Каунасского технологического университета, Университета Витаутаса Великого в Литве и Университета Линнея в Швеции.

Интеллектуальные датчики могут обнаруживать болезни деревьев и незаконные рубки

Эта система состоит из нескольких уровней, первый из которых предназначен для сбора данных и управления ими. Этот уровень отвечает за сбор информации с беспроводных сенсорных сетей, которые включают в себя различные устройства Интернета вещей, измеряющие такие факторы, как древесный сок, температуру и влажность почвы, и все они связаны между собой посредством передачи данных. "Таким образом, никому не придется идти в лес и проводить измерения вручную", - добавляет профессор КТУ.

Система Forest 4.0 представляет собой решение Интернета вещей с датчиками, напоминающими скворечники, которые устанавливаются на деревьях. "Эти устройства отправляют данные в центральную систему, где они анализируются с помощью алгоритмов искусственного интеллекта на уровне анализа данных", - говорит профессор Центра компьютерных систем реального времени КТУ Эгидиюс Казанавичюс, который разработал аппаратное обеспечение.

Результаты анализа в дальнейшем используются на уровне мониторинга и оценки для изучения состояния лесов, биоразнообразия, связывания углерода и экосистемных услуг. "Эта информация также важна для следующего этапа системы - управления лесами", - объясняет Маскелюнас.

Исследователь объясняет, что, собирая данные об условиях окружающей среды, таких как температура, влажность и качество воздуха, с помощью этих датчиков, система Интернета вещей может оценивать состояние лесов, отслеживать риски возникновения пожаров и обеспечивать защиту от болезней, вредителей или незаконной деятельности.

По словам Маскелюнаса, интеллектуальная система мониторинга - это не просто датчики, можно использовать и камеры, уже установленные в лесу. "Анализируя изображения с камер и наблюдая, например, за потемневшей хвоей, Интернет вещей может определять воздействие насекомых на деревья, выявлять болезни по пятнам на листьях, а зашифровывая звуки, он может указывать на незаконную вырубку леса", - говорит он.

Он также может быть адаптирован для прогнозирования изменений в лесных экосистемах и распространения инвазивных видов.

Цель - здоровый, пышный лес, полный животных

С целью революционного преобразования управления лесным хозяйством система использует новые технологии для повышения эффективности, устойчивости и прибыльности лесного бизнеса, оптимизации использования ресурсов, сокращения отходов и облегчения процесса принятия решений.

Кроме того, модель Forest 4.0 обеспечивает отслеживаемость цепочки поставок, позволяя контролировать процессы на всех этапах - от заготовки леса до лесопилки и даже конечного продукта из древесины.

Основой этой функциональности является блокчейн, децентрализованная технология ведения цифрового реестра, которая обеспечивает прозрачность и целостность данных.

"Технология работает без участия властей и обеспечивает прозрачную, безопасную и неизменяемую регистрацию всего, что происходит с лесом и его продукцией, сокращая незаконные рубки и обеспечивая устойчивую практику", - добавляет профессор факультета информатики КТУ (IF).

Несмотря на эти преимущества, исследователи также сталкиваются с некоторыми трудностями при внедрении Forest 4.0. К ним относятся высокие первоначальные инвестиции и инертный подход к инновациям. "Предполагается, что лучше выбирать дорогие и сложные решения, в то время как меньшим и дешевым датчикам уделяется меньше внимания. Мы должны быть рады, что решения стоимостью в несколько сотен евро способен собирать и передавать данные сам по себе", - говорит профессор. Maskeliūnas.

Кроме того, использование децентрализованной технологии блокчейн требует высокого уровня доверия со стороны пользователей, однако успешное развитие финансовых технологий (Fintech) помогает преодолеть эти опасения.

Однако в других странах, таких как Германия, такие решения уже получили более широкое признание. Это показывает, что Forest 4.0 имеет потенциал стать мировым стандартом и что Литва может служить образцом для подражания для других стран в продвижении ответственного и устойчивого лесопользования.

Говоря о самой концепции Forest 4.0, Маскелюнас говорит, что разумное лесопользование - это забота о будущем природы: "Это похоже на четвертую промышленную революцию в лесном хозяйстве, целью которой является создание негорючих, пышных лесов, полных животных".

Комментарии

0 комментариев