“種”下黑科技，華為云守護(hù)每株綠，“植”了！

【天極網(wǎng)IT新聞?lì)l道】《禮記》寫(xiě)到：“孟春之月，盛德在木”。驚蟄一過(guò)萬(wàn)物醒，植樹(shù)造林正當(dāng)時(shí)。榆林沙化土地治理工作耗時(shí)70年，毛烏素沙漠即將從陜西版圖“消失”，不毛之地變“人造綠洲”?！爸矘?shù)造林，保護(hù)環(huán)境”的生態(tài)觀念已然深入人心。

千千萬(wàn)萬(wàn)推動(dòng)科技進(jìn)步的開(kāi)發(fā)者們，正利用AI和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，保護(hù)樹(shù)木和農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)，促進(jìn)地球生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

預(yù)防森林盜伐，用AI守護(hù)菲律賓雨林

巴拉望島(Palawan)是菲律賓西南部一個(gè)狹長(zhǎng)形的海島，以它的自然和探險(xiǎn)吸引著世界游客，也是菲律賓的最后一塊生態(tài)處女地。這里森林覆蓋率高，對(duì)于保持整個(gè)區(qū)域生態(tài)平衡至關(guān)重要。

由于商業(yè)和非法砍伐等原因，巴拉望每年大約減少5500公頃雨林，相當(dāng)于7700個(gè)足球場(chǎng)的綠色被從地球上抹去。為了守護(hù)巴拉望島的生態(tài)環(huán)境，穿梭于熱帶雨林的護(hù)林員，工作極其危險(xiǎn)，時(shí)常會(huì)與武裝盜伐份子不期而遇。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至今有至少18位護(hù)林員被盜伐份子殺害。

值得欣慰的是，華為AI研究團(tuán)隊(duì)的開(kāi)發(fā)者們，聯(lián)合菲律賓環(huán)境和自然資源部(DENR)、雨林保護(hù)組織Rainforest Connection(RFCx)，啟動(dòng)了通過(guò)科技保護(hù)巴拉望島熱帶雨林生態(tài)環(huán)境的行動(dòng)。

這個(gè)行動(dòng)主要是通過(guò)在熱帶雨林安裝一系列稱為“森林守衛(wèi)者”的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備和來(lái)自華為云的AI技術(shù)，阻止巴拉望五個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)的非法采伐和偷獵。監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)散布在雨林各地，可以在極端環(huán)境下保持24小時(shí)不間斷通話，但需要后端平臺(tái)安全、高效地存儲(chǔ)和管理持續(xù)增長(zhǎng)的龐大數(shù)據(jù)。通過(guò)借助華為云大數(shù)據(jù)服務(wù)，系統(tǒng)將儲(chǔ)存、分析從各個(gè)采集點(diǎn)所獲取的音頻數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳遞到云端搭載的人工智能服務(wù)器中。

基于華為云的人工智能服務(wù)及其工具M(jìn)odelArts，團(tuán)隊(duì)協(xié)助RFCx開(kāi)發(fā)出了能夠精準(zhǔn)識(shí)別電鋸和卡車噪聲的智能算法模型。將監(jiān)聽(tīng)到的雨林中人類活動(dòng)的聲音上傳至云并被AI識(shí)別，一旦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)盜伐異響，比如電鋸或卡車聲，便會(huì)第一時(shí)間將具體盜伐定位推送給當(dāng)?shù)氐淖o(hù)林員，幫助他們快速進(jìn)行搜查。

我們期待未來(lái)，“森林守衛(wèi)者”解決方案能夠快速、輕松地用于更多國(guó)家和更多保護(hù)場(chǎng)景。至2020年底，該系統(tǒng)覆蓋的森林面積增加了兩倍以上，從原來(lái)的2,500平方公里增至6,000平方公里，該片森林區(qū)域所能吸收的二氧化碳增加了3,000萬(wàn)噸，相當(dāng)于600萬(wàn)輛汽車的碳排放量。

守護(hù)大自然的綠色饋贈(zèng)，保護(hù)森林員的人身安全，是開(kāi)發(fā)者們傾盡溫柔對(duì)待這個(gè)世界最好的方式。

端-邊-云協(xié)同，筑起森林防火預(yù)警之墻

2019年，我國(guó)發(fā)生森林火災(zāi)2345起，受害森林面積約13505公頃，這些觸目驚心的數(shù)字背后，是對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的災(zāi)難性影響。

森林火災(zāi)往往突發(fā)性強(qiáng)、破壞性高，是全球發(fā)生最頻繁、破壞最嚴(yán)重、處置最困難的自然災(zāi)害之一，加強(qiáng)預(yù)監(jiān)測(cè)防火預(yù)警已成為森林防火工作的重要手段。

與其他安監(jiān)防控系統(tǒng)不同，森林防火的第一要旨是及早發(fā)現(xiàn)，而且必須是實(shí)時(shí)的。森林火災(zāi)主要分為林下火和樹(shù)冠火，其中前者主要是通過(guò)煙霧識(shí)別，發(fā)現(xiàn)越早就越容易撲滅，甚至可以做到防患于未然。

針對(duì)這一特點(diǎn)，華為與恩博的研究團(tuán)隊(duì)合作提出了端邊云全網(wǎng)AI解決方案，即在端側(cè)軟件定義攝像機(jī)、邊側(cè)Atlas智能計(jì)算、以及鯤鵬云，分級(jí)部署煙火識(shí)別機(jī)制，通過(guò)端側(cè)原始視頻分析、邊側(cè)一次分析、云側(cè)二次分析復(fù)核，來(lái)確保森林防火預(yù)警識(shí)別的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

(1)“端”：海量森林監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在“端”側(cè)相機(jī)產(chǎn)生。隨著硬件性能升級(jí)，尤其是800萬(wàn)像素可見(jiàn)光和近紅外監(jiān)控設(shè)備的成功引入，觀測(cè)距離大幅度提升，為林火檢測(cè)提供了更為全面和精確的數(shù)據(jù)支撐。

(2)“邊”：監(jiān)控指揮中心的“邊”側(cè)直接對(duì)接前端監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)Atlas 800訓(xùn)練服務(wù)器，同時(shí)支持多種業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)處理與多路數(shù)據(jù)分析，提供“1對(duì)N”的識(shí)別特性，極大地提升了林火預(yù)警識(shí)別的效率。

(3)“云”：全局性、高密度的彈性計(jì)算適合在“云”側(cè)部署。云端部署基于Atlas 800的深度學(xué)習(xí)推理平臺(tái)和硬件加速服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)視頻序列進(jìn)行煙火二次識(shí)別，確保預(yù)警識(shí)別的準(zhǔn)確性。

基于“端-邊-云”混合計(jì)算的林火識(shí)別監(jiān)測(cè)架構(gòu)

目前，該方案已在廣東省多地進(jìn)行試點(diǎn)，對(duì)原有森林防火系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。無(wú)論白天或夜間，在巡航周期、告警及時(shí)性、識(shí)別準(zhǔn)確率方面均大幅優(yōu)于熱成像方案，巡航周期縮短至3-10分鐘，平均早兩個(gè)小時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)保駕護(hù)航。

這一系列發(fā)現(xiàn)更快、識(shí)別更準(zhǔn)、穩(wěn)定運(yùn)行的AI森林防火解決方案，不僅僅是一套監(jiān)控系統(tǒng)，更是一套富含生態(tài)價(jià)值、生命價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)行業(yè)負(fù)責(zé)的綜合業(yè)務(wù)體系。

IoT技術(shù)，為農(nóng)作物生長(zhǎng)增添“新養(yǎng)分”

對(duì)于懂行的人來(lái)說(shuō)，茶葉是“矯情”的農(nóng)作物，因?yàn)椴铇?shù)對(duì)水分的要求高，它既怕被干又怕被淹。所以，茶葉種植對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境、氣候條件要求十分嚴(yán)苛。土壤PH值需在4-6.5之間、溫度要求在15-35度之間、濕度以80%-90%為宜、光照、降雨、熱量等，都會(huì)影響茶葉的發(fā)育速度、生長(zhǎng)周期以及最終質(zhì)量。

每個(gè)物品都會(huì)有屬于自己的“數(shù)據(jù)語(yǔ)言”，茶葉也不例外。對(duì)于已成熟的電子化行業(yè)，或許我們很容易解讀出其關(guān)鍵數(shù)據(jù)的意義，但是對(duì)于茶葉，則需要一點(diǎn)點(diǎn)挖掘各種數(shù)據(jù)背后的意義，并將這個(gè)意義呈現(xiàn)、解讀給用戶“聽(tīng)”。

為了幫助茶農(nóng)更科學(xué)地栽培茶葉，華為云IoT團(tuán)隊(duì)聯(lián)合寧波竹智公司利用土壤PH值監(jiān)測(cè)器、空氣溫度傳感器、光照度、降雨量等傳感設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)茶葉種植的環(huán)境，對(duì)茶葉種植基地的氣象環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)規(guī)范化管理。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)

通過(guò)華為云IoT對(duì)各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)、收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，上報(bào)到神農(nóng)氏智慧農(nóng)業(yè)IoT全鏈生態(tài)防偽溯源系統(tǒng)，快速進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，茶農(nóng)或用戶只要登錄手機(jī)APP或者在電腦上，就可以遠(yuǎn)程隨時(shí)隨地查看茶葉種植園區(qū)的各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，使茶農(nóng)科學(xué)種植，輕松采摘。

在IoT技術(shù)的加持下，茶業(yè)的生產(chǎn)變得更精準(zhǔn)、科學(xué)、便捷，原本“面朝山坡背朝天”的茶農(nóng)們也可以穿著西裝坐在辦公室實(shí)現(xiàn)“云種茶”。

要種樹(shù)，更要守護(hù)

從氣候變化到生態(tài)平衡的保持，再到全球爆發(fā)的疫情，大自然給人類敲響了警鐘。科技高度發(fā)展的同時(shí)，從來(lái)不應(yīng)站在自然的對(duì)立面，而是能夠和自然共生。如何使用尖端技術(shù)更好的保護(hù)自然環(huán)境，是華為的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一直所追求的。

技術(shù)至善，植于熱愛(ài)，讓我們的生活與自然更美好。