Kaliforniya Yeraltı Suyu Kullanımını Yönetmek İçin Blockchain ve Nesnelerin İnterneti Kullanıyor

Kaliforniya'nın su sorunu var.

Devlet tarımsal bir güçtür, üçte birinden fazlasını üretiyor Amerika Birleşik Devletleri'ndeki sebzelerin büyük bir kısmını kaplıyor ve yılda 50 milyar dolardan fazla gelir elde ediyor, ancak geniş ve çeşitli üretimi aynı şekilde muazzam miktarda su gerektiriyor.

Onlarca yıldır çiftçiler ve işletmeler Kaliforniya'nın yeraltı sularından, suyu yeraltında tutan geçirgen kaya katmanlarından yeraltı suyunu pompaladılar ve sonuçlar korkutucu oldu. Akiferler yağmurun yenileyebileceğinden daha hızlı boşaldıkça, zemin aslında çöker, bu olaya "çökme" adı verilir. Binaların ve yolların zemin üzerinde olduğu alanlarda bu durum hasara neden olabilir.

The Freshwater Trust'ın Tatlı Su Fonu Direktörü Alex Johnson, Digital Trends'e "Kaliforniya Amerikan tarımı için çok büyük" dedi. “Fakat bu durum büyük oranda yeraltı suyuna bağımlı ve orta vadide zamanla tükenmiş olan bazı havzalar var. Son birkaç on yılda bu yer altı su kaynakları kurutulduğu ve tüm zemin sular altında kaldığı için yükseklikleri 20 feet daha düşük oldu. yerleşmek.”

Akiferler çökerken yalnızca sahadaki altyapı için risk teşkil etmiyorlar. Kaya ve toprak birlikte çökerek suyun bir zamanlar birikebileceği alanı ortadan kaldırır. Bu felaket olabilir, çünkü Kaliforniya Su Kaynakları Departmanına göre, ortalama yılda yeraltı suyu eyaletin su arzının yüzde 38'ini oluşturuyor; Kurak yıllarda bu rakam yüzde 46'nın üzerine çıkabiliyor.

Eğer Kaliforniya yer altı su kaynaklarının daha fazla tükenmesini önleyecek ve 2011'den 2017'ye kadar kendisini etkileyen kuraklıklardan sağ çıkacaksa, eyaletin yeraltı suyu kullanımını yönetmesi gerekecek. Orta vadide bir grup kuruluş, iki teknolojiyi birleştirerek bu gidişatı durdurabilecek bir proje üzerinde çalışıyor: nesnelerin interneti (IoT) ve Blockchain.

İnsanlığın beşiğinde doğan bir proje

İlk büyük zorluk eyaletteki yeraltı suyu seviyelerinin nasıl izleneceğini bulmaktı. Neyse ki bu, dünyanın diğer bölgelerindeki insanların yıllardır uğraştığı ve halihazırda çözümler geliştirdiği bir konudur.

Kırsal su kaynaklarını izlemek için uydu bağlantılı sensörler kullanan SweetSense'in CEO'su Evan Thomas, "Bugün bunu öncelikle Doğu Afrika'da yapıyoruz" diyor. "Aslında Doğu Afrika'ya son 30 yılda her yıl yüzde 30 daha az yağış düşüyor" diye açıklıyor, "yani Kuraklık artık her on ya da 20 yılda bir yerine her yıl yaşanıyor ve kuraklığın sonuçları gerçekten de çok büyük. haşin. Etiyopya ve Kenya'daki kuraklık nedeniyle 2011'de 250.000 kişi öldü, yaklaşık 10 milyon kişi etkilendi."

SweetSense, Kenya'da IBM Research ile ortaklık kurdu ve Amerika Birleşik Devletleri Uluslararası Kalkınma Ajansı'nın (USAID) desteğiyle bir Sistem, "yeraltı suyu kullanımını ve talebini izlemek, bunu yağmur yüzey suyu mevcudiyetiyle ilişkilendirmek ve daha sonra çoğu Daha da önemlisi, bu verileri bir su pompasının ne zaman arızalandığını tespit etmek için kullanmak, böylece dışarı çıkıp tamir ettirebilir ve insanların suya erişebildiğinden emin olabiliriz. yıl boyunca."

IoT'nin kullanımı heyecan verici: İşte birçok insanın ilk olarak mutfak aletleriyle ilişkilendirdiği bir teknoloji ve Alexa Kuraklıktan hayat kurtarmak için kullanılan hoparlörler. IoT, yani nesnelerin interneti, genel olarak makinelerin birbirleriyle iletişim kurma yeteneğini ifade eder.

Modern, teknoloji meraklısı bir daire hayal edin: Saat sabah 7'yi vurduğunda akıllı telefonunuza haber veren akıllı bir ev merkeziniz olabilir. alarm çalmak için hoparlör, kahve makineniz demliği hazırlamaya başlamak için, TV'niz açılıp kanalı sabaha değiştirmek için haberler. Dışarıdaki sıcaklık belirli bir eşiğin altındaysa akıllı termostatınız ısıyı yükseltir. Her ne kadar başlangıçta bu talimatları programlamış olsanız da, makineler birbirleriyle "konuşabilir" ve bir insanın onları mikro düzeyde yönetmesine gerek kalmadan talimatları yerine getirebilirler.

Daha da önemlisi, cihazlar daha geniş internetle senkronize olmadan birbirleriyle iletişim kurabilir ve bu, SweetSense'in Afrika'daki çalışmaları için çok önemlidir.

Thomas şöyle açıklıyor: "Nesnelerin IoT olmasının nedeni tamamen şebekeden bağımsız olmamızdır." "Hücresel hizmet yok, güç yok, şebeke bağlantısı yok, dolayısıyla kendi kendimize yeten bir sistemimiz var. Bu pompalara takılan, su kaynağını izleyebilen ve uydu üzerinden bağlayabilen güneş enerjili sensör ağlar.”

Sensörler bir kişinin avucuna sığabiliyor ve "küçük bir karton kapaklı kitap boyutunda olan 2 watt'lık bir güneş paneli" tarafından çalıştırılıyor.

Paylaşılan bir kaynak, paylaşılan bilgi gerektirir

Yeraltı suyu kullanımını doğru bir şekilde ölçebilmek çok önemli bir adımdır ancak yalnızca doğru cihazlara sahip olmak yeterli değildir. Yeraltı suyu yönetimi benzersiz derecede karmaşık bir kaynaktır. Hepsi yeraltında, gözlerden uzakta ve çeşitli endüstriler için ne kadar önemli olduğundan herkes çeşmeden bir yudum almak istiyor.

Johnson, "Su yönetimi ve doğal kaynak yönetiminde kimin ne yaptığını takip etmenin ve bunu zaman içinde takip etmenin zor olduğu doğal bir zorluk olduğunu düşünüyorum" diyor. "Kullanıcılar arasında, özellikle de kullanıcılar ile hükümet veya yerel yönetim kurumları arasında, aynı kaynağı isteyen diğer kuruluşlara pek fazla güven yok."

Yeraltı suyu kullanımı buna mükemmel bir örnektir. ortak alanların trajedisiPaylaşılan bir kaynakla sunulan fikir, bireylerin kendi kullanımlarını en üst düzeye çıkarmaya karar vermesini sağlayacaktır. herkesin bunu yapması, kaynağı tüketebilir ve dünyanın sonunu getirebileceği gerçeğine rağmen grup.

İnsanların doğal olarak hak sahibi olduklarını düşündükleri su gibi ortak bir kaynağın yönetimi, yalnızca grubun hayatta kalmasının herkesin bu kaynakların kullanımını paylaştırmasına bağlı olmasını gerektirmez. Güven gerektirir. Her birey, diğer herkesin aynı kurallara göre oynadığını bilmek ister.

IBM Research Africa Su Teknik Sorumlusu Nathan Wangusi şöyle diyor: "Su, paylaşılan bir kaynaktır." Aynı akiferden ne kadar çıkaracağımıza, hangi oranda çıkaracağımıza dair şartlara sahip olmamız gerekiyor… dolayısıyla fikir birliği fikri çok önemli. önemli."

Pazar temelli bir yaklaşım

Wangusi ve ekibi Kenya'da, kendisinin "seyrek nüfuslu" ve "büyük ölçüde pastoral" olarak tanımladığı bir bölgede çalışıyor. büyük ölçüde yeraltı suyuna bağımlıdır.” Aynı zamanda pek çok teknolojik uygulamanın zor olduğu bir bölge. çözümler. Wangusi ve ekibi su haklarından nasıl para kazanılacağına odaklanmaya karar verdi.

Wangusi şöyle açıklıyor: "Madenler, toprak, kirletme kabiliyeti gibi diğer doğal kaynakları düşünürseniz, bunları elde edersiniz." bazı izinler yoluyla haklar… eğer karbon krediniz varsa, belirli miktarda karbonu karbona koymak için izin alırsınız. çevre."

Aynı şekilde, eğer araziniz varsa, ürün yetiştirebilir ve bu ürünleri satma hakkına sahip olabilirsiniz. Maden sahibiyseniz madenleri çıkarıp satabilirsiniz. Yeraltı suyu ise daha yanıltıcıdır.

“Su haklarının diğer doğal kaynak haklarından daha farklı olan yanı, su haklarını doğrudan ticari bir araca dönüştürememenizdir.”

Wangusi ve ekibi yeraltı suyu kredileri fikrinde karar kıldı. Kredi, sahibine topraktan belli miktarda su çıkarma hakkı verir ve eğer sahibi bunu istemezse kendileri bu hakkı kullanırlarsa, bunları “açık piyasada ticaretini yapabileceğiniz ticari araçlara dönüştürebilirler” pazar."

Ancak piyasalar güven ile ilgilidir. İlgili kişilerin, satın aldıkları ürünün (bu durumda yeraltı suyu çıkarma hakkının) geçerli olduğuna ve başka kimsenin sistemle oyun oynamadığına güvenmeleri gerekir. Bir çiftçi, komşusunun pervasızca su pompaladığından şüpheleniyorsa neden kendisini yalnızca izin almaya gücü yeten suyla sınırlasın ki? Herkesin bu bilgilere erişmesi ve bu bilgilerin güvenilir olduğunu bilmesi gerekir.

Herkesin güvenebileceği bir sistem

Wangusi, "Bilgiye fikir birliğini ve demokratikleştirilmiş erişimi desteklemek için tasarlanan teknoloji, tanımı gereği Blockchain'dir, çünkü siz Değişmez bir defter fikrine sahip olursunuz ve ardından bu Blockchain içindeki işlemleri taşıyabilecek akıllı bir sözleşme fikriniz olur. ağ."

Blockchain teknolojidir Bitcoin gibi kripto para birimlerinin temelini oluşturan bu özellik, ancak diğer uygulamalar için de büyük bir potansiyele sahip. Basitçe söylemek gerekirse, Blockchain, ona erişmek isteyen herkes tarafından paylaşılan, merkezi olmayan bir defterdir.

Herhangi bir sayıda taraf Blockchain üzerinde bir işlem veya başka bir anlaşma yaptığında (örneğin, bir "akıllı sözleşme" kaydettirdiğinde), ağdaki diğer taraflar bunu doğrular ve kayıttaki yerini güvence altına alır. Bilgi tüm kullanıcılara açıktır ve hiç kimse bunu değiştiremez çünkü veriler herkesin sahip olduğu kopyalarla aynı hizada olmalıdır.

SweetSense'in sensörleri, bölgedeki herhangi bir pompadan çekilen yeraltı suyu miktarını doğru bir şekilde izleyebilir. ve bu bilgiyi uydular aracılığıyla IBM'in Blockchain'ine iletin, böylece veriler uzaktan bile aksın alanlar. Blockchain üzerinde kullanıcılar su kredilerini alıp satabiliyor, hatta otomatik olarak satın almak veya satın almak için akıllı sözleşmeler kaydedebiliyorlar. fiyat doğru olduğunda satış yapın ve herkes hangi pompaların çalışır durumda olup olmadığını, suyun nereye pompalandığını görebilir ve böylece Açık.

Kenya'dan Kaliforniya'ya

Afrika'da geliştirilen sistem, oradaki yeraltı suyuna bağımlı olan kırsal topluluklar için bir nimet. Freshwater Trust'a göre Kaliforniya için de büyük bir potansiyel var gibi görünüyordu. Her ne kadar insanlar Kenya ve Kaliforniya'yı zihinlerinde hemen ilişkilendiremeseler de, her iki bölge de tarıma ve her ikisi de yeraltı suyuna bağımlıdır.

Thomas geçmişte Freshwater Trust ile çalışmıştı ve işbirliği yapma şansı buldular.

"Çünkü TFT, çiftçilerin suyu gerçekten izlemelerine nasıl yardımcı olabileceğini ve çiftçilerin Yeraltı Suyu Sürdürülebilirliği'ne uymalarına nasıl yardımcı olabileceğini bulmaya çalışıyordu. Harekete geçin," diyor Thomas, "ve en önemlisi, yeni düzenlemelerin acısını hafifletecek ve pazar teşvikleri yaratacak şekilde onlara nasıl yardım edebiliriz?" katılıyor.”

Projenin yaratıcıları "tersine teknoloji" dedikleri şeyin olasılığı karşısında heyecan duyuyorlardı. Gelişmekte olan dünyada tasarlanan ve dünyanın kalbi Kaliforniya'ya yardım etmeye gelen bir sistemin aktarımı" teknoloji dünyası.

Johnson, "Amerikan kültüründe en iyi olduğumuzu hissetmek bence kolay" diyor. “Çünkü bize bu söylendi ya da biz kendimize bunu çok anlattık. İnovasyonun gerçekleştiği pek çok yer var ve gerçekten ilginç teknolojik gelişmelerin bazılarının geldiği yerde teknolojinin hızının demokratikleştiğini düşünüyorum."

Kaliforniya'nın teknoloji endüstrisindeki merkezi rolü göz önüne alındığında, burada biraz ironik bir durum var; büyük inovasyon ihracatçısı, uzak bir ülkenin teknolojisinden yararlanıyor.

Johnson, "Kaliforniya çok spesifik bir anlamda oldukça teknik bir yer" diyor ve "bu genellikle tarımla ilgili değil. Bu nedenle, gelişmekte olan dünyanın, gelişmiş dünyaya bunu öğretebilecek öğretilere ve yeniliklere sahip olduğu pek çok alan olduğunu düşünüyorum."

Bu IoT/Blockchain sisteminin sunduğu şey, şeffaf ve şeffaf bir şekilde yeraltı suyu kullanımını düzenlemenin bir yoludur. bozulmaz; ister Kenya'da ister Kaliforniya'da olsun, çiftçilerin hükümete karşı dikkatli olabileceği göz önüne alındığında bu faydalıdır yetkiler.

"Güvenilir, değişmez ve bu kaynağın aydan aya, yıldan yıla kullanıldığını gösteren bir sistem yaratabilirsek, sürdürülebilir bir şekilde yönetiliyor, ancak kullanıcılara bu sistemi gerçekten kullanmak için ihtiyaç duydukları gizliliği ve güvenliği sağlıyor" diyor Johnson, "artık biz konuşuyorum.”

"Yasa, bu yeni tür sistemlere olan talebi zorlayacak" diye ekliyor ve Freshwater Trust gibi kuruluşlar "herkesin sırtı dönmeden önce meseleyi çözmeye çalışıyor" duvara Karşı …"

Dünya kuraklaşıyor

İnsanlığın sırtı henüz duvara dayanmamış olabilir ama bunun yaklaştığını hissedebiliyoruz.

Thomas, "Dünyanın hiçbir yerinde yıl boyu suyumuz yok ve bu bir krize dönüşüyor" diyor. “Kuraklık bu sorunu daha da kötüleştiriyor, talep de bu sorunu daha da kötüleştiriyor ve suyun olması gereken yerde ve olması gereken zamanda mevcut olduğundan emin olmamız gerekiyor. Ve bunu eski yöntemle yapamayacağız” diye ekliyor. “Yeniden yeni barajlar inşa etmeyeceğiz ya da dağlardan tüm suyu çalmayacağız. Suyu olduğu yerde yönetebilmemiz gerekiyor.”

Kuraklık sadece tarıma zarar vermiyor. USDA Orman Hizmetleri'nden yakın tarihli bir açıklama şunu belirtiyor Kaliforniya'da 2017'den bu yana 18 milyon ağaç öldü ve 2010'dan bu yana toplam ölü sayısı 149 milyona çıktı. Bu kabuklar milyonlarca dönüm alana yayılıyor, bir kıvılcım denizi bekliyor. Kaliforniya'nın uzun süreli kuraklığı, 2018 Kamp Yangını da dahil olmak üzere orman yangınlarındaki artışla aynı zamana denk geldi. en ölümcül orman yangını Kaliforniya tarihinde.

Felaketi önlemek için güçlü kamu politikaları ve teknolojik yenilikler gerekecek ve Kaliforniya her ikisinden de yararlanıyor.

Johnson, "Biz insanlar şu anda neredeyse tanrısal teknolojiye erişebiliyoruz" diyor. "Aciliyet duygusuna sahip olalım, bir şeyler deneyelim ve bu teknolojilerden bazılarını en çok ihtiyaç duyulan yerlere uygulayalım."

Editörlerin Önerileri

• Nesnelerin İnternetini unutun. IoT'nin gerçekte anlamı budur