جمعت حديقة “المختبر الحي” التابعة لمتحف التاريخ الطبيعي أكثر من 11 مليونًا سجلات البيانات البيئية في عامه الأول، تم تغذية القراءات من أكثر من 50 جهاز استشعار إلى النظام البيئي للبيانات الذي يعمل بنظام Amazon Web Services (AWS) الخاص بالمتحف.
تقوم المستشعرات الموجودة في Nature Discovery Garden بالتقاط درجة الحرارة والرطوبة بشكل مستمر لتتبع تغير المناخ المحلي والتسجيلات الصوتية تحت الماء من البركة وأصوات العصافير والضوضاء الحضرية المحيطة مثل حركة المرور.
خلال موجة الحر في شهر يونيو، سجلت أجهزة استشعار التربة في مناطق الغابات في الحديقة درجات حرارة أقل بمقدار 10 درجات مئوية من المناطق المرصوفة في داروين سنتر كورتيارد، مما أعطى الباحثين أدلة على كيف يمكن للأشجار والظل ورطوبة التربة والأسطح النفاذية أن تساعد المدن على التكيف مع درجات الحرارة المرتفعة.
تغذي القراءات نظامًا بيئيًا للبيانات مبنيًا على تقنيات سحابة AWS، والذي يجمع ويعالج ويشارك ملايين الملاحظات من أجهزة الاستشعار والصور والمصادر العلمية الأخرى. في الممارسة العملية، وهذا يعني خط أنابيب بيانات إنترنت الأشياء (IoT). حيث تقوم الأجهزة بنشر بيانات القياس عن بعد إلى وسيط رسائل مثل AWS IoT Core، والتي يتم بثها من خلال خدمة مثل Kinesis إلى S3-قائم على بحيرة البياناتثم تتم معالجتها وفهرستها وتحليلها باستخدام أدوات مثل Athena وSageMaker – بما في ذلك نماذج التعلم الآلي التي تصنف أصوات العصافير والتسجيلات الصوتية الأخرى.
قال إد بيكر (في الصورة)، باحث علم الأحياء الصوتي في متحف التاريخ الطبيعي: “نحن نطلق على حدائق المتحف مختبرًا حيًا، وقد جعلت شبكة الاستشعار والنظام البيئي لبيانات AWS هذا حقيقة واقعة. من خلال جمع ملايين نقاط البيانات، بدءًا من درجة الحرارة والرطوبة إلى أصوات العصافير والصوت تحت الماء، يمكننا بناء صورة أكثر ثراءً لكيفية استجابة الطبيعة الحضرية للضغوط المختلفة وتصبح أكثر مرونة في مواجهة التحديات البيئية المستقبلية.”
يقوم المتحف الآن بتوسيع الشبكة لتشمل حديقة التطور، وهي منطقة ذات إقبال كبير من الزوار وأسلوب زراعة متباين، لدراسة كيفية تأثير نشاط الزائر وتصميم الموائل على التنوع البيولوجي.
وقد سجلت المراقبة طويلة المدى منذ عام 1995 أكثر من 3500 نوع في الحدائق، مع تحديد 90 نوعًا آخر منذ إعادة افتتاحها في عام 2024، بما في ذلك فراشة الإمبراطور والحشرة الصغيرة ذات العين الحمراء.
يعد المشروع جزءًا من نمط أوسع لنشر شبكات الاستشعار البيئية المتحالفة مع منصات البيانات السحابية. في شيكاغو، مجموعة من الأشياء ونشرت المئات من نقاط الاستشعار الحضرية لنشر البيانات المفتوحة من خلال بوابة سحابية؛ في ألمانيا، محطات عمود الآلية متعددة الاستشعار ومشروع Nature 4.0 الجمع بين أجهزة الاستشعار المتصلة بالشبكة والتعلم الآلي لرصد التنوع البيولوجي. تفيد NHM أن النظام البيئي للبيانات الخاص به قد توسع ليستوعب زيادة بنسبة 200٪ في الاستخدام منذ تشغيل الشبكة.
قالت هيلاري تام، مسؤولة الاستدامة في أوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا لدى AWS: “يُظهر متحف التاريخ الطبيعي ما يمكن تحقيقه عندما يجتمع العلم والتكنولوجيا السحابية معًا. ومع نمو شبكة أجهزة الاستشعار، أصبح النظام البيئي للبيانات المدعوم من AWS قادرًا على التوسع لتمكين الباحثين من ربط الملايين من الملاحظات البيئية، والكشف عن الأنماط التي كانت ستظل غير مرئية لولا ذلك.”
وبالنسبة لقادة تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات، يعد المشروع بمثابة تذكير بأن بنية التعلم من أجهزة الاستشعار إلى البيانات ومن بحيرة البيانات إلى الآلة أصبحت الآن رخيصة ومعيارية بالقدر الكافي لتشغيلها في حديقة المتحف، وبالتالي فهي متاحة على نحو متزايد لمراقبة المدن الذكية والبنية التحتية. لكن الجزء الأصعب ليس التجميع، بل التنظيم.
كما ذكرت مجلة كمبيوتر ويكلي، فالبيانات ذات الجودة الرديئة يمكن أن تعرقل التحليل البيئي، وتنطبق نفس الدقة المتعلقة بتكنولوجيا المعلومات المستدامة وبصمتها البيئية على أي مؤسسة تحول قياس أجهزة الاستشعار عن بعد إلى قرارات.
