Trochu jiní hackeři: internetem věcí bojují proti znečištěnému ovzduší v Ostravě

Mladí hackeři ze spolku Labka, z.s. z Ostravy, kteří v lednu získali grant Nadace Vodafone na vytvoření otevřené městské senzorické sítě, už dokáží s moduly úzkopásmového internetu věcí NB-IoT (z anglického Narrow Band Internet of Things) měřit znečištění ve městě. Po prvních pilotních měření polétavého prachu v regionu s vysokou koncentrací těžkého průmyslu budou rozmisťovat po Ostravsku nové senzory a měřit další indikátory znečištění. Do konce 2017 má podpořený projekt SenseNet díky umělé inteligenci regulovat také ventilaci v budovách, což sníží náklady a zlepší kvalitu vzduchu v interiérech.

Původní význam slova hacker je počítačový specialista či programátor s detailními znalostmi fungování systému, dokáže ho výborně používat, ale především si ho i upravit podle svých potřeb. V masmédiích se však tento termín používá pro počítačové zločince a narušitele počítačových sítí, kteří se ale správně označují termínem cracker. A právě původnímu významu slova hacker je věrna parta mladých IT nadšenců, kteří na Ostravsku budují senzorickou inteligentní síť pro monitorování znečištění ovzduší.

Mladí odborníci ostravské Labky, z.s. se sdružili v projektu SenseNet, nicméně oni sami svoje společenství raději nazývají Hackerspace. Chtějí tím vyjádřit svoje nadšení pro zkoumání toho, jak a proč věci fungují a jak přizpůsobit technologie tak, aby sloužily něčemu užitečnému. Jejich cílem je zlepšit kvalitu vzduchu primárně ve školních a jiných veřejných budovách v Ostravě a snížit náklady na provoz řízeného větrání za pomocí otevřené platformy využívající pokročilé umělé inteligence a úsporné standardizované technologie NB-IoT.

„Jejich nápad citlivé městské senzorické sítě vzešel z „IoT EnvironHackathonu“, který jsme pořádali ve spolupráci s VŠB-TU v Ostravě na podzim 2016,“ vysvětluje Adriana Dergam ze správní rady Nadace Vodafone a dodává: „. A projekt SenseNet pro svoji výjimečnost nakonec získal grantovou podporu Nadace Vodafone. Vývoj tohoto projektu na podporu životního prostředí financujeme z peněz získaných z recyklace elektroodpadu.“

Umělá inteligence ve službách čistého ovzduší

Cílem inovativního projektu je vytvoření inteligentní senzorické sítě využitelné statní správou, neziskovým sektorem, komerční sférou i koncovými uživateli. Senzory rozmístěné v Ostravě na místech s největším znečištěním už po prvním pilotním spuštění dodávají data neurální síti fungující na bázi umělé inteligence a umožňují zpracování a analýzu dat v reálném čase. Síť se bude postupně učit, stejně jako se např. malé děti učí mluvit. Postupem času bude schopna vyhodnocovat data s čím dále větší přesností a vytvářet exaktní predikce a matematické modely.
A k čemu to vlastně všechno je? Při nepříznivých rozptylových podmínkách, detekovaných pomocí senzorů připojených technologií internetu věcí Narrowband IoT (NB-IoT), a dat třetích stran (v reálném čase), bude včas dálkově ovládáno řízené větrání v objektu. Uživatel bude zároveň informován o aktuálním stavu znečištění a přijatých opatření v budově. Právě to umožní zlepšení kvality vzduchu ve vnitřních prostorech, ale také snížení nákladů na energie. Školy, úřady a další veřejné budovy budou moci chránit lidi před znečištěným ovzduším optimálním nastavením fungování vzduchotechniky.

Špičková technologie made in garážová firma

Je až neuvěřitelné, že tak sofistikovaný projekt vzniká v prostředí malé garážové firmy sídlící v jedné kanceláři na kraji Ostravy. „My jsme se vlastně dali dohromady v hospodě. Jeden umí vytvořit hardware, jiný je odborník na sítě, další na senzory. Vytvořil jsem skvělý tým opravdových machrů“, říká výrazný šéf Labky Tomáš Petrů.
Výsledkem první části tříletého projektu jsou právě dokončené moduly se senzory, které budou jako jedny z prvních v České republice připojeny do sítě technologií NB-IoT. Výraznou výhodou této technologie je výborná propustnost, spolehlivá a bezpečná komunikace v licencovaném frekvenčním pásmu, nízká spotřeba energie a také nízká cena.

Další desítky těchto modulů, jejichž parametry dle odborníků dosahují špičkové úrovně, budou nyní rozmístěny na různá místa v Ostravě. Následovat bude jejich testování a kalibrace tak, aby poté mohly být propojeny v senzorickou síť a předávaly správná data o kvalitě ovzduší.
V dalších fázích projektu budou v Labce budovat samotnou neurální síť a postupně ji učit, aby byla schopná správně vyhodnotit smogovou situaci a přenést odpovídající informace vzduchotechnickým systémům na síť napojených budov.
„Teď jednáme s veřejnou správou, dalším krokem budou soukromé firmy, které vyrábějí vzduchotechniku. Věříme, že se všichni spojí dohromady a využijí naši technologii ke zmírnění dopadů znečištěného ovzduší na Ostravsku“, říká s optimismem Tomáš Petrů. „Jen v restrikcích nevidíme řešení. Průmysl v našem regionu ještě nějakou dobu bude a jde o to zmírnit jeho dopady na zdraví obyvatel na minimum.“

Více o projektu na webu http://sensoricnet.com/ či na blogu https://labka.cz/wiki/doku.php?id=sensenet:sensenet