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Da Kampala alle altre città africane: aria pulita con sensori e Intelligenza Artificiale

AirQo si propone di contribuire al miglioramento della qualità dell’aria nelle aree urbane, utilizzando tecnologie a basso costo per il rilevamento delle sostanze inquinanti, al fine di fornire prove scientifiche ai policy-makers e aiutarli nella gestione dell’inquinamento atmosferico. Il progetto è nato grazie al sostegno della SIDA – Swedish International Development Cooperation Agency, che vede una partnership tra la Makerere University di Kampala e l’Ambasciata di Svezia in Uganda.

di Luca Indemini

In Africa, l’inquinamento atmosferico è più mortale della malnutrizione o dell’acqua non potabile. Già nel 2016 l’OECD Development Centre evidenziava come i decessi causati dall’inquinamento fossero 712mila all’anno, contro i 542mila da acque non sicure, e i 275mila causati da malnutrizione. A peggiorare la situazione, la maggior parte delle città nei paesi a basso reddito non effettua alcun monitoraggio regolare della qualità dell’aria.

Mappa dei rilevamenti di AirQo

Per affrontare il problema la Makerere University ha sviluppato strumenti e metodi a basso costo per monitorare regolarmente la qualità dell’aria nelle aree urbane, così da fornire informazioni in tempo reale sulle fonti e sull’entità dell’inquinamento a Kampala, sulle sponde del Lago Vittoria. «Mi sono interessato al monitoraggio della qualità dell’aria a causa della mia passione per le soluzioni tecnologiche mirate ad aiutare a migliorare la vita delle persone – ci racconta Engineer Bainomugisha, Head, Department of Computer Science at Makerere University e team leader del progetto AirQo –. Abbiamo iniziato a lavorare ad AirQo tra il 2015 e il 2016. Abbiamo cominciato con prototipi piuttosto rudimentali, costruiti con materiali recuperato in loco e creando degli strumenti di monitoraggio per l’inquinamento atmosferico a basso costo.»

Sensore di AirQo installato su un Bora bora

I dispositivi di rilevamento, a energia solare, sono stati installati in luoghi strategici, vicino alle principali scuole per tutelare ragazzi e studenti; e per avere un monitoraggio il più possibile capillare, alcuni sono stati installati sui Boda boda, i moto-taxi che operano nei dintorni di Kampala. In questo modo è possibile effettuare rilevamenti anche nelle aree più remote. Con oltre due milioni di registrazioni annuali relative alle emissioni inquinanti nei dintorni della capitale, AirQO possiede uno dei più grandi dataset sullo stato della qualità dell’aria.

La mobile app di AirQo

Mescolando queste tecnologie low cost con l’Intelligenza Artificiale, AirQo genera e quantifica i dati sull’inquinamento atmosferico, restituendoli attraverso la sua app mobile, disponibile per iOS e per Android.

Google Artificial Intelligence Impact Challenge

Quest’anno, AirQo è stato selezionato da Google.org tra i 20 migliori progetti di utilizzo dell’intelligenza artificiale per affrontare le sfide sociali, nell’ambito del Google Artificial Intelligence Impact Challenge 2019. All’invito lanciato da Google.org, che metteva in palio un grant complessivo di 25 milioni di dollari, hanno risposto più di 2500 associazioni provenienti da 119 paesi, distribuite sui 6 continenti. Tra queste domande, sono state selezionate 20 associazioni da supportare e il dipartimento di informatica della Makerere University ha ottenuto 1,3 milioni di dollari per incrementare il progetto AirQo.

Il team di AirQo, con al centro Engineer Bainomugisha

La fase di startup de progetto è stata però tutt’altro che facile, come sottolinea Engineer Bainomugisha: «I materiali necessari non si trovano facilmente qui da noi e era quindi necessario trovare fondi. Questo ha significato che dovevamo usare i nostri fondi personali per acquistare i componenti e costruire i prototipi. Nella prima fase, era anche difficile trovare il supporto degli stakeholder, perché la maggior parte voleva vedere almeno un prototipo, prima di supportare il progetto.»

Si è cominciato con una ventina di kit, distribuiti nella città di Kampala, che hanno permesso di effettuare le prime misurazioni. I risultati sono stati utilizzati da un lato per informare i cittadini e diffondere una cultura sulla tutela dell’ambiente, dall’altro per fornire evidenze scientifiche ai policy-maker e provare a favorire politiche di contenimento dell’inquinamento. Nel giro di poco tempo, i sensori sono saliti a oltre 50 e sono stati distribuiti anche in altre aree urbane, quali Mbale, Manafwa, Bududa.

Dati di rilevamento sulla collina di Naguru a Kampala

«Adesso, grazie al grant di Google, siamo in una fase di rapida crescita – commenta Bainomugisha –. Iniziamo a distribuire più sensori e ad applicare l’intelligenza artificiale per ricavare informazioni approfondite e prevedere l’inquinamento atmosferico, in aree dove non abbiamo sensori. Il nostro sogno è che la nostra tecnologia possa contribuire a pulire l’aria in tutte le città africane

Hello Tractor: la sharing economy in agricoltura nell’Africa sub-sahariana

Hello Tractor è un’azienda ag-tech fondata nel 2014 in Nigeria, che si propone di mettere in contatto i proprietari di trattori e i piccoli agricoltori nell’Africa sub-sahariana, attraverso un’app di condivisione delle attrezzature agricole. La piattaforma Hello Tractor permette agli agricoltori di richiedere servizi di trattori convenienti, fornendo contemporaneamente maggiore sicurezza ai proprietari dei mezzi, attraverso il tracciamento in remoto e il monitoraggio virtuale.

di Luca Indemini

L’Africa è l’unica regione al mondo in cui la produttività agricola è in gran parte stagnante, nonostante l’agricoltura rappresenti il 65% dell’occupazione nel continente. Una delle principali cause sono i bassi livelli di meccanizzazione: il 90% dei terreni continua a essere coltivato a mano o impiegando animali da lavoro. In questo modo gli agricoltori rimangono intrappolati in una situazione di estrema povertà, nonostante gli oltre sei miliardi di dollari che vengono spesi in aiuti ogni anno, negli ultimi decenni.

Nell’Africa sub-sahariana, 220 milioni di agricoltori vivono con meno di due dollari al giorno; devono lottare quotidianamente per produrre cibo a sufficienza per nutrire le proprie famiglie e garantirsi i mezzi di sussistenza. I trattori e altre attrezzature agricole hanno costi che non possono permettersi e i finanziamenti sono quasi inesistenti.

«Però, mi sono reso conto che se gli agricoltori riescono ad avere accesso all’uso di un trattore, possono ottenere gli stessi vantaggi che avrebbero se lo possedessero – ha raccontato Jehiel Oliver, CEO di Hello Tractor a Disruptor Daily –. Questa è la logica alla base di Hello Tractor.»

In pratica, un servizio di “sharing” per trattori.

Come funziona Hello Tractor

Hello Tractor propone una soluzione IoT (Internet of Things) che permette di ridurre il rischio e migliorare l’efficienza e la trasparenza nel mercato dei trattori, offrendo ai piccoli agricoltori accesso equo alla meccanizzazione.

Il cuore del progetto è un dispositivo di monitoraggio low-cost che può essere installato su qualsiasi trattore. Si tratta di uno strumento resistente, progettato per un uso intenso e in condizioni meteorologiche estreme, dotato di una scheda SIM internazionale che gli permette di collegarsi al cloud di Hello Tractor, dove trasferisce i dati rilevanti. In mancanza di connessione, può archiviare i dati delle attività localmente. In questo modo, i proprietari dei trattori, attraverso l’app Tractor Owner possono monitorare la posizione del trattore, l’attività e le eventuali esigenze di manutenzione.

Interfaccia Hello Tractor per Owner e Booking Agent

L’app rappresenta il punto di contatto tra i proprietari dei trattori e gli agricoltori, permettendo a questi ultimi di selezionare servizi di trattori convenienti, in tempo reale. In parallelo è stata creata anche una Booking Agent App, che permette agli imprenditori rurali di fungere da collegamento tra gli agricoltori che necessitano il servizio di un trattore e i proprietari. I Booking Agents sono preziosi intermediari, conoscono gli agricoltori e le comunità locali e usano la propria esperienza per educarli e avvicinarli all’agricoltura meccanizzata. Inoltre, svolgono il ruolo di aggregatori della domanda, raccogliendo le richieste di più agricoltori all’interno di una comunità. Quando, mettendo assieme le varie richieste, si raggiunge un’estensione di terreno sufficientemente grande, l’agente inoltra la richiesta ai proprietari di trattori nelle vicinanze.

Intelligenza Artificiale e blockchain al servizio dell’agricoltura

Da quando ha mosso i primi passi, Hello Tractor ha saputo conquistare il 75% del traffico di trattori commerciali in Nigeria e si è espanso in altri quattro mercati: Kenya, Mozambico, Bangladesh e Pakistan. All’inizio del 2019, un nuovo passo importante: la partnership con IBM Research per sviluppare analisi agricole avanzate e strumenti decisionali, attraverso l’impiego dell’Intelligenza Artificiale e della blockchain. Il servizio mira a supportare l’attività di Hello Tractor fornendo informazioni tempestive che aiutino gli agricoltori a migliorare la loro produzione. La piattaforma utilizza un libro mastro digitale e l’apprendimento automatico per acquisire, tenere traccia e condividere dati, utili tanto per gli agricoltori, quanto per i proprietari dei trattori.

Il machine learning aiuterà a prevedere i rendimenti delle coltivazioni, che combinati con analisi avanzate e con la blockchain, possono essere utilizzati per assegnare un punteggio di credito per i prestiti. Dati meteorologici, forniti da The Weather Company, dati satellitari e i dati IoT dei trattori saranno incorporati nell’app per aiutare i piccoli agricoltori a prendere le decisioni migliori: quando seminare, cosa piantare, quale fertilizzante utilizzare.

Sul versante proprietari dei trattori, l’uso dell’apprendimento automatico e dei sensori permetterà di gestire più facilmente le flotte, di predire gli interventi di manutenzione e gli utilizzi futuri, sulla base dei dati storici, meteorologici e di rilevamento remoto.

L’Intelligenza Artificiale in 6 minuti

L’Intelligenza Artificiale (AI) ha fatto degli incredibili progressi nell’ultimo anno. Dai primi Ubers autonomi alle vittorie di AlphaGo abbiamo visto come AI sia sempre più frequentemente al centro dell’attenzione.
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