De Street View-auto's van Google helpen bij het bouwen van een gigantische kaart van de wereldwijde luchtvervuiling

Je bent voor het eerst in meer dan een week aan het joggen. Je bent misschien een half uur aan het hardlopen en je wordt plotseling overvallen door kortademigheid. Je borst voelt vreemd strak aan en terwijl je ademhaalt, laat je een vreemd raspend, piepend geluid horen. Is het je conditie die hapert, vraag je je af, of kan er een externe reden zijn waarom je lichaam zo reageert?

Jij trekt op Google Maps op uw smartwatch. Naast een stip die uw huidige locatie aangeeft, is er ook wat contextuele informatie over uw locatie omgeving, waaruit blijkt dat je een deel van de stad bent tegengekomen waar de luchtvervuiling buitensporig hoog is hoog. Een andere app, gebaseerd op deze informatie en uw eigen gezondheidsgegevens, suggereert dat de luchtkwaliteit uw astma zou kunnen veroorzaken. Met een paar tikken op de pols configureert u opnieuw Google Maps en stippel een route uit die je naar huis brengt via een aantal parken waar schone lucht voorhanden is.

Nee, het bovenstaande scenario is momenteel niet mogelijk, maar het zou heel goed snel kunnen gebeuren. De afgelopen jaren is een groeiend aantal Streetview van Google Auto’s doen meer dan alleen maar foto’s maken. Ze hebben ook de luchtkwaliteit gemeten. Daarbij heeft Google een kaart gemaakt van de luchtkwaliteit, niet alleen in verschillende steden of verschillende buurten, maar op het ‘hyperlokale’ niveau van individuele blokken of straten. Nu tilt het deze inspanningen naar een hoger niveau.

Dit zijn veel fijnmaziger gegevens dan de huidige vaste meetstations voor de luchtkwaliteit verspreid over elke stad. In New York City zijn er bijvoorbeeld slechts 17 meetstations voor een stad van 300 vierkante kilometer. Dat kunnen nuttige gegevens zijn, maar ze zijn jammerlijk ontoereikend als je bedenkt dat de luchtverontreinigingsniveaus binnen één blok drastisch kunnen variëren. Omdat luchtvervuiling alleen al in de VS verantwoordelijk is voor het doden van naar schatting 55.000 mensen per jaar, en wereldwijd 3,3 miljoen mensen, is een betere oplossing nodig.

Het grootste zoekbedrijf ter wereld denkt dat het kan helpen.

In het begin

Enkele jaren nadat Street View live ging, werd Google benaderd door een non-profitorganisatie genaamd The Milieudefensiefonds. De groep had een idee: wat als Google zijn Street View-auto's zou gebruiken, met hun 360 graden detectie technologie en uiterst nauwkeurige GPS, om niet alleen gegevens te verzamelen over de zichtbare wereld, maar ook over de onzichtbare wereld? Meer specifiek: wat als de zoekgigant ermee instemde zijn auto’s uit te rusten met luchtkwaliteitssensoren om deze informatie vast te leggen, waar hij ook reed? Het EDF had een proof-of-concept ontwikkeld dat liet zien hoe dit zou kunnen werken, maar het beschikte bij lange na niet over de middelen om een ​​dergelijke oplossing op te schalen.

Het idee vond zijn weg naar het bureau van Karin Tuxen-Bettman, programmamanager voor een divisie van Google genaamd Google Earth Outreach. Tuxen-Bettman was geïntrigeerd. Ze zocht hulp bij een gebeld bedrijf Aclima, dat wetenschappelijke sensoren en een op sensoren gebaseerd platform voor het in kaart brengen van de luchtkwaliteit ontwikkelt. Vervolgens stemde ze ermee in om een ​​gelokaliseerde teststudie uit te voeren in de stad Oakland, ongeveer een uur rijden van Google’s hoofdkantoor in Mountain View.

“Een heel jaar lang reden we met [onze Street Views-auto’s daar]”, vertelde Tuxen-Bettman aan Digital Trends. “Wij eigenlijk over-reden omdat we wilden uitzoeken hoeveel rijden nodig was en of onze algoritmen robuust waren.” Het bleek dat ze dat waren.

Dankzij de proefrit kon Aclima zijn apparatuur gedurende een lange periode testen. “[Ze] moesten temperatuurcontrolemechanismen toevoegen aan hun mobiele detectieknooppunten om ervoor te zorgen dat de vochtigheids- en temperatuurregeling in de doos werd geregeld”, vervolgde Tuxen-Bettman. “We wisten hoe deze sensoren presteerden na een maand onderweg, maar hoe zit het met zes maanden? We wilden deze auto’s niet elke avond of elke week terugbrengen.”

Sindsdien is Google’s Project Air View – zoals het bekend werd – uitgebreid. Eerst richtte het zijn blik op de rest van Californië. Nu is het naar het buitenland verplaatst, naar steden als Londen in het Verenigd Koninkrijk en Kopenhagen in Nederland. "We zijn heel langzaam gegaan, omdat het meten van de luchtkwaliteit een moeilijk vakgebied is", zei Tuxen-Bettman. “We wilden er zeker van zijn dat we het goed deden.”

Waar ze ook heen gaan, de met sensoren uitgeruste auto's van het bedrijf nemen op elke locatie meerdere metingen van de luchtkwaliteit. Luchtmonsters worden verzameld via een inlaatbuis op de voorbumper van het voertuig, die doorstroomt naar een analyse-eenheid in de kofferbak. Deze gegevens worden vervolgens naar de Google Cloud gestuurd, waar ze worden geanalyseerd en geïntegreerd in een steeds groter wordende en gedetailleerde kaart.

Google houdt van grote uitdagingen

“Ik denk dat Google erg van deze grote uitdagingen houdt”, zegt Tuxen-Bettman. “Luchtkwaliteit is een enorme uitdaging, en het zal nog een tijdje duren.”

Project Air View past op een aantal manieren in de algemene missie van Google. De eerste, de geeky technische verklaring, is dat het deel uitmaakt van Google droom om te helpen “de informatie in de wereld organiseren en universeel toegankelijk maken.”

Net als de latere Francis Galtons (zonder de problematische interesse in eugenetica) wil Google meten, sorteren en filteren. Galton creëerde luchtdrukkaarten en schoonheidskaarten. Hij wilde objectieve maatstaven vaststellen voor verveling en de doeltreffendheid van gebed. Google wil op zijn beurt geolocatie gebruiken om een ​​persoonlijk record te creëren van waar gebruikers ooit zijn geweest. Het wil orde scheppen in de chaos van ongestructureerde webpagina's en afbeeldingen. En het wil de meest complexe, nauwkeurige kaart bouwen die ooit in de geschiedenis van de mensheid is gemaakt – en waarom zou luchtkwaliteit daar geen deel van uitmaken?

De hoop is dat op een dag, hoewel dat nog niet het geval is, de gegevens van Project Air View zullen worden ingebakken in de verschillende softwareaanbiedingen van Google. “Het is nog niet in onze producten verwerkt, maar we hopen dat mensen in de toekomst naar Google Maps en Google Earth kunnen gaan en het eindproduct kunnen zien”, aldus Tuxen-Bettman.

Net zo spannend is de mogelijkheid dat andere apps gebruik maken van deze gegevens en deze correleren met gezondheidsstatistieken van gebruikers, om interessante (en potentieel levensveranderende) verbindingen te leggen. “Wij maken geen draagbare sensoren, maar er zijn bedrijven die ze maken”, zei Tuxen-Bettman. “Je zou je kunnen voorstellen dat ze dit soort gegevens en andere gegevens gebruiken om [interessante dingen] te doen.”

Het potentieel hiervan is al benadrukt in een onderzoek met de luchtkwaliteitsgegevens van Google uit Oakland. Gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Healthcombineerde het onderzoek de gegevens op straatniveau met zes jaar aan elektronische medische dossiers van meer dan 40.000 lokale bewoners. Het concludeerde dat degenen die in gebieden met hogere niveaus van luchtvervuiling woonden, aanzienlijk meer kans hadden op hartziekten. In de toekomst is het mogelijk om je voor te stellen dat vergelijkbare correlaties en aanbevelingen worden gedaan voor zowel gemeenschappen als individuen.

“Wat we het gemakkelijk willen maken, is door deze gegevens te combineren, eruit te halen en mensen deze in andere systemen te laten invoegen om de gevolgen voor de gezondheid echt te begrijpen”, aldus Tuxen-Bettman.

Luchtkwaliteit meten, de planeet redden?

Maar het project past ook in dat van Google focus op duurzaamheid. Dit is iets waar Google als bedrijf al lang mee bezig is. Het scenario dat voorin dit artikel wordt geschetst zou immers zeker als individuele oplossing kunnen dienen, maar het pakt een symptoom aan; niet het probleem van de vervuiling zelf. Het zou hetzelfde zijn als het gebruik van een machine learning-algoritme dat voorspelt criminaliteitsniveaus in een gebied op basis van Street View-beelden, en gebruik dit om een ​​rit naar huis te plannen die uw kansen minimaliseert om het slachtoffer te worden van een carjacking.

Ja, het is goed voor je, maar het lost het bredere probleem niet op. In feite zou het de problemen kunnen verergeren, omdat gebieden niet alleen door misdaad geteisterd zouden blijven, maar ook algoritmisch uit het bestaan ​​zouden kunnen worden geschrapt voor degenen die er niet hoeven te wonen. Hetzelfde geldt ook voor het bewustzijn over luchtverontreiniging.

Google hoopt echter dat Project Air View veel bredere implicaties zal hebben. Het zou kunnen worden gebruikt om het beleid te informeren door wetgevers gedetailleerdere gegevens te geven om beslissingen te nemen.

“Er zijn delen van elke stad die het meer moeilijk hebben dan andere buurten”, zegt Tuxen-Bettman. “Daar zijn veel verschillende redenen voor. Het kan voor steden moeilijk zijn om echt te achterhalen wat de oorzaak van de problemen is: welke buurten worden het meest getroffen; hoe het beleid op bepaalde geografische regio's kan worden gericht. Dit wordt steeds belangrijker nu steden als Londen voertuigzones met lage emissies zien invoeren. Ze moeten weten waar deze moeten zijn, waar de grootste problemen met de luchtverontreiniging zitten.”

Het Ultra Low Emission Zone-programma dat in Londen wordt geïntroduceerd, heeft tot doel de luchtkwaliteit te verbeteren. Personen die vervuilende voertuigen de binnenstad inrijden, moeten daarvoor een dagelijkse boete betalen. Om verbeteringen te kwantificeren heeft Google zijn Street View-voertuigen gebruikt om informatie over de luchtkwaliteit te verzamelen, zowel vóór als, in de toekomst, na de introductie van deze zones. Een dergelijke analyse zal het mogelijk maken te analyseren hoe vergelijkbaar beleid een verschil kan maken; niet alleen in macro- zin, maar ook blok voor blok.

Wat u vervolgens kunt verwachten

Net als bij Google Street View mogen gebruikers echter geen realtime metingen verwachten. Er zijn immers maar een beperkt aantal keren dat het autopark van Google een straat op en neer kan rijden om gegevens te verzamelen. “Realtime data vereisen veel signalen”, zegt Tuxen-Bettman. “We hebben niet gekeken naar wat daarvoor nodig zou zijn, om realtime gegevens met de hoogste ruimtelijke resolutie te verkrijgen.”

Maar dit betekent niet dat dit in de loop van de tijd niet kan veranderen. Hiervoor is echter veel meer nodig dan alleen de betrokkenheid van Google. Tuxen-Bettman suggereerde dat de gegevens van Google kunnen worden gebruikt in combinatie met gegevens die uit een aantal andere bronnen zijn verzameld. In 2018 bijvoorbeeld de Europese Ruimtevaartorganisatie lanceerde de Copernicus Sentinel-5P-satelliet, belast met het dagelijks in kaart brengen van luchtverontreinigende stoffen over de hele wereld. “Je zou je kunnen voorstellen dat onze gegevens worden gecombineerd met hun gegevens – en dat is iets dat wetenschappers al doen”, zei ze.

Ondertussen blijft Google Project Air View uitbreiden. Deze zomer zullen nog eens vijftig Street View-auto’s worden uitgerust met Aclima’s platform voor het in kaart brengen van de luchtkwaliteit (“We zijn bezig met de laatste hand onze lijst in de komende maand of zo”, zei ze), en dit zou Google in staat moeten stellen het initiatief uit te breiden naar meer steden dan dat ooit. Het zou ook andere niet-Google-wagenparken over de hele wereld kunnen inspireren om de toepassing van de technologie te overwegen.

“We hopen dat we in de toekomst niet de enigen zijn die dit doen. Er zijn veel verschillende vloten: bezorgvloten, afvalbeheervloten”, aldus Tuxen-Bettman. “We hopen dat al deze vloten die al hun dagelijkse werk doen, kunnen worden gebruikt als afvoerplatforms. Al deze informatie kan vervolgens worden gedeeld.”

Het komt niet vaak voor dat technologiereuzen actief hopen dat anderen ze zullen kopiëren. Maar als het gaat om het ten goede veranderen van de wereld, denken we dat dit een goede reden is.

Aanbevelingen van de redactie

• Ben jij vereeuwigd op Google Street View? Het is gemakkelijk om erachter te komen
• De nieuwste functies van Google Maps zijn bedoeld om de stress tijdens de feestdagen te verlichten
• Google onthult hoeveel kilometers zijn Street View-auto's tot nu toe hebben gereden
• Apple Maps voegt afbeeldingen in Street View-stijl toe, maar met een leuk trucje
• Google’s Street View brengt het meest Marsachtige terrein van de aarde in kaart