Googles Street View-biler er med på å bygge et gigantisk kart over global luftforurensning

Du er ute på din første joggetur på mer enn en uke. Du har løpt i kanskje en halv time når du plutselig blir overveldet av kortpustethet. Brystet ditt føles merkelig stramt, og mens du puster avgir du en merkelig raspende, hvesende lyd. Er det kondisjonsnivået ditt som vakler, lurer du på, eller kan det være en ekstern grunn til at kroppen din reagerer slik.

Du trekker opp Google Kart på smartklokken din. Sammen med en prikk som viser din nåværende posisjon, er det også litt kontekstuell informasjon om din omgivelser, og avslører at du har kjørt inn i en del av byen der luftforurensningsnivåene er for høye høy. En annen app, som bygger på denne informasjonen og dine egne helsedata, antyder at luftkvalitetsnivåene kan utløse astmaen din. Med et par trykk på håndleddet konfigurerer du på nytt Google Kart og plott en rute som tar deg hjem via noen parker hvor ren luft er klar tilførsel.

Nei, scenariet ovenfor er foreløpig ikke mulig, men det kan godt være det snart. De siste årene har et økende antall Googles Street View biler har gjort mer enn bare å ta bilder. De har også målt luftkvaliteten. I prosessen har Google bygget et kart over luftkvalitet, ikke bare i forskjellige byer eller forskjellige nabolag, men på det "hyperlokale" nivået av individuelle blokker eller gater. Nå tar det denne innsatsen til neste nivå.

Dette er langt mer finkornede data enn de gjeldende faste overvåkingsstasjonene for luftkvalitet spredt over hver by. I New York City, for eksempel, er det bare 17 overvåkingsstasjoner for en by som strekker seg 300 kvadratkilometer. Det kan være nyttige data, men det er sørgelig utilstrekkelig når du tenker på at luftforurensningsnivåene kan variere drastisk innenfor en enkelt blokk. Med luftforurensning ansvarlig for å drepe anslagsvis 55 000 mennesker per år i USA alene, og 3,3 millioner mennesker globalt, er det nødvendig med en bedre løsning.

Verdens største søkeselskap tror at det kan hjelpe.

I begynnelsen

Flere år etter at Street View ble publisert, ble Google kontaktet av en ideell gruppe kalt Miljøvernfond. Gruppen hadde en idé: Hva om Google skulle bruke sine Street View-biler, med deres 360-graders sensing teknologi og høypresisjons-GPS, for ikke bare å samle data om den synlige verden, men også den usynlige verden? Mer spesifikt, hva om søkegiganten gikk med på å utstyre bilene sine med luftkvalitetssensorer for å registrere denne informasjonen uansett hvor den kjørte? EDF hadde utviklet et proof-of-concept som viste hvordan dette kunne fungere, men det hadde ikke i nærheten av ressursene til å skalere en slik løsning.

Ideen fant veien inn på skrivebordet til Karin Tuxen-Bettman, programleder for en avdeling av Google kalt Google Earth Outreach. Tuxen-Bettman var fascinert. Hun søkte hjelp fra et selskap som ble kalt Aclima, som utvikler vitenskapelige sensorer og en sensorbasert kartleggingsplattform for luftkvalitet. Så gikk hun med på å gjennomføre en lokalisert teststudie i byen Oakland, omtrent en times kjøretur fra Googles Mountain View-hovedkvarter.

«I et helt år kjørte vi [gatevisningsbilene våre der],» sa Tuxen-Bettman til Digital Trends. «Vi faktisk over-kjørte fordi vi ønsket å finne ut hvor mye kjøring som var nødvendig og om algoritmene våre var robuste." Det viste seg at de var.

Testkjøringen gjorde det også mulig for Aclima å teste ut utstyret sitt over lang tid. "[De] måtte legge til temperaturkontrollmekanismer inne i sine mobile sensornoder for å sikre at fuktighets- og temperaturkontrollen inne i boksen ble regulert," fortsatte Tuxen-Bettman. "Vi visste hvordan disse sensorene presterte etter en måned på veien, men hva med seks måneder? Vi ønsket ikke å måtte bringe disse bilene tilbake hver natt eller hver uke.»

Siden den gang har Googles Project Air View - som det ble kjent - utvidet seg. Først satte det blikket mot resten av California. Nå er den flyttet utenlands, og dekker byer som London i Storbritannia og København i Nederland. "Vi har gått veldig sakte, fordi måling av luftkvalitet er et vanskelig felt," sa Tuxen-Bettman. "Vi ville være sikker på at vi gjorde det riktig."

Uansett hvor de går, tar selskapets sensorutstyrte biler flere målinger av luftkvaliteten på hvert sted. Luftprøver samles via et inntaksrør på kjøretøyets frontstøtfanger, som filtreres gjennom til en analyseenhet i bagasjerommet. Disse dataene sendes deretter til Google Cloud hvor de analyseres og integreres i et stadig mer gigantisk og detaljert kart.

Google liker store utfordringer

"Jeg tror Google virkelig liker disse store utfordringene," sa Tuxen-Bettman. "Luftkvalitet er en stor utfordring, og det er en som ikke forsvinner på lenge."

Project Air View passer inn i Googles overordnede målsetning på et par måter. Den første, den nerdete ingeniørforklaringen, er at den er en del av Googles drømmer om å hjelpe "organiser verdens informasjon og [gjør] den universelt tilgjengelig."

Som siste dag Francis Galtons (minus den problematiske interessen for eugenikk), ønsker Google å måle, sortere og filtrere. Galton laget lufttrykkskart og skjønnhetskart. Han satte seg fore å etablere objektive mål for kjedsomhet og effektiviteten av bønn. Google ønsker på sin side å bruke geolokalisering for å lage en personlig oversikt over hvor brukere noen gang har vært. Den ønsker å skape orden ut av kaoset av ustrukturerte nettsider og bilder. Og den ønsker å bygge det mest komplekse, nøyaktige kartet som noen gang er laget i menneskets historie - og hvorfor skulle ikke luftkvalitet være en del av det?

En dag, men ikke ennå, er håpet at Project Air View-data vil bli bakt inn i Googles ulike programvaretilbud. "Det er ikke innlemmet i produktene våre ennå, men vi håper at folk i fremtiden vil kunne gå til Google Maps og Google Earth og se det ferdige produktet," sa Tuxen-Bettman.

Like spennende er muligheten for andre apper som bruker disse dataene, korrelerer dem med brukerhelsemålinger, for å lage interessante (og potensielt livsendrende) forbindelser. "Vi lager ikke bærbare sensorer, men det er selskaper der ute som lager dem," sa Tuxen-Bettman. "Du kan se for deg at de bruker data som dette og andre data for å gjøre [interessante ting.]"

Potensialet til dette har allerede blitt fremhevet i en studie som involverer Googles luftkvalitetsdata fra Oakland. Publisert i tidsskriftet Environmental Health, kombinerte studien dataene på gatenivå med seks år med elektroniske helsejournaler fra mer enn 40 000 lokale innbyggere. Den konkluderte med at de som bodde i områder med høyere nivåer av luftforurensning hadde betydelig større sannsynlighet for å lide av hjertesykdom. Fremover er det mulig å forestille seg lignende sammenhenger og anbefalinger for både lokalsamfunn og enkeltpersoner.

"Det vi ønsker å gjøre det enkelt å gjøre er å kombinere disse dataene, ta dem ut og [la folk sette dem inn i andre] systemer for å virkelig forstå helseeffektene," sa Tuxen-Bettman.

Måle luftkvaliteten, redde planeten?

Men prosjektet passer også inn i Googles fokus på bærekraft. Dette er noe Google lenge har engasjert seg i som selskap. Tross alt kan scenariet som er malt foran i denne artikkelen sikkert tjene som en individuell løsning, men det tar opp et symptom; ikke problemet med forurensning i seg selv. Det ville være som å bruke en maskinlæringsalgoritme som forutsier kriminalitetsnivåer i et område basert på Street View-bilder, og bruke dette til å planlegge en kjøretur hjem som minimerer sjansene dine for å bli offer for et biljakt.

Ja, det er bra for deg, men det løser ikke det bredere problemet. Faktisk kan det forverre problemene, siden områder ikke bare vil forbli preget av kriminalitet, men de kan algoritmisk skrubbes fra eksistensen for de som ikke trenger å bo der. Det samme gjelder bevisstheten om luftforurensning.

Google håper imidlertid at Project Air View vil ha mye bredere implikasjoner. Det kan brukes til å informere politikk ved å gi lovgivere mer detaljerte data for å ta beslutninger.

"Det er lommer i hver by som sliter mer enn andre nabolag," sa Tuxen-Bettman. – Det er mange forskjellige grunner til det. Det kan være vanskelig for byer å virkelig null inn på hva kilden til problemene er: hvilke nabolag som er mest berørt; hvordan man målretter politikk mot visse geografiske regioner. Dette blir mer og mer viktig ettersom vi ser at byer som London legger inn lavutslippskjøretøysoner. De må vite hvor disse skal være, hvor de største luftforurensningsproblemene er.»

Ultra Low Emission Zone-ordningen som introduseres i London har som mål å forbedre luftkvaliteten. Personer som kjører forurensende kjøretøy inn til sentrum vil bli utsatt for en daglig avgift for å gjøre det. For å hjelpe til med å kvantifisere forbedringer, har Google brukt sine Street View-kjøretøyer til å samle luftkvalitetsinformasjon både før og fremover etter introduksjonen av disse sonene. En slik analyse vil gjøre det mulig å analysere hvordan lignende politikk kan utgjøre en forskjell; ikke bare i makroforstand, men også på blokk-for-blokk-basis.

Hva du kan forvente neste gang

Som med Google Street View, bør brukere imidlertid ikke forvente sanntidsmålinger. Tross alt er det bare så mange ganger at Googles bilpark kan kjøre opp og ned i en gate for å samle inn data. "Sanntidsdata krever mange signaler," sa Tuxen-Bettman. "Vi har ikke sett på hva som ville være nødvendig for det, for å få sanntidsdata med den høyeste romlige oppløsningen."

Men dette betyr ikke at dette ikke kan endre seg over tid. Å gjøre det vil imidlertid kreve mye mer enn bare Googles engasjement. Tuxen-Bettman foreslo at Googles data kunne brukes sammen med data samlet inn fra en rekke andre kilder. For eksempel i 2018 European Space Agency lanserte Copernicus Sentinel-5P-satellitten, som har i oppgave å kartlegge luftforurensninger rundt om i verden på daglig basis. "Du kan se for deg at dataene våre blir kombinert med dataene deres - og det er noe forskerne allerede gjør," sa hun.

I mellomtiden fortsetter Google å utvide Project Air View. Femti flere Street View-biler vil bli utstyrt med Aclimas kartleggingsplattform for luftkvalitet denne sommeren ("Vi sluttfører listen vår i løpet av den neste måneden eller så,» sa hun), og dette burde tillate Google å utvide initiativet til flere byer enn noen gang. Det kan også inspirere andre bilparker som ikke er fra Google rundt om i verden til å vurdere å ta i bruk teknologien.

"Vi håper at vi ikke er de eneste i fremtiden som gjør dette. Det er mange forskjellige flåter: leveringsflåter, avfallshåndteringsflåter, sa Tuxen-Bettman. "Vi håper at alle disse flåtene som allerede er der ute og gjør sine daglige jobber kan brukes som avrenningsplattformer. All denne informasjonen kan deretter deles."

Det er ikke så ofte at teknologigiganter aktivt håper at andre vil kopiere dem. Men når det gjelder å forandre verden til det bedre, antar vi at det er en god nok grunn.

Redaktørenes anbefalinger

• Er du udødeliggjort på Google Street View? Det er lett å finne ut
• Google Maps siste funksjoner tar sikte på å lette stresset i julesesongen
• Google avslører hvor mange mil Street View-bilene har kjørt til dags dato
• Apple Maps legger til bilder i Street View-stil, men med et pent triks
• Googles Street View kartlegger jordens mest Mars-lignende terreng