Navigando nei mari dei dati una startup traccia il monitoraggio oceanico autonomo

Una startup traccia il monitoraggio oceanico autonomo.

Saildrone sta facendo una grande impressione nel monitoraggio autonomo degli oceani.

La tecnologia di raccolta dati nautici della startup ha seguito da vicino gli uragani nell’Atlantico settentrionale, ha scoperto una montagna sottomarina di 3.200 piedi nell’Oceano Pacifico ed è iniziata a contribuire alla mappatura dell’intero fondale oceanico del mondo.

Con sede nell’area della Baia di San Francisco, l’azienda sviluppa veicoli autonomi non equipaggiati (USV) che trasportano una vasta gamma di sensori. I suoi flussi di dati vengono elaborati su moduli NVIDIA Jetson per l’IA sul campo e vengono ottimizzati nei prototipi con il kit di sviluppo software NVIDIA DeepStream per l’analisi video intelligente.

Saildrone cerca di rendere la raccolta di informazioni sugli oceani conveniente, offrendo sistemi di raccolta dati per la scienza, la pesca, le previsioni meteorologiche, la mappatura degli oceani e la sicurezza marittima.

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Dispone di tre diversi USV e il suo servizio di controllo Mission Portal viene utilizzato per monitorare missioni personalizzate e visualizzare i dati in tempo quasi reale. Inoltre, alcuni dei dati storici di Saildrone sono liberamente disponibili al pubblico.

“Siamo entrati in tre importanti uragani e siamo passati proprio attraverso l’occhio dell’uragano Sam, e tutti i veicoli sono usciti dall’altro lato – sono piattaforme piuttosto robuste”, ha detto Blythe Towal, vicepresidente dell’ingegneria del software di Saildrone, riferendosi a un potente ciclone che minacciava Bermuda nel 2021.

Saildrone, fondata nel 2012, ha raccolto 190 milioni di dollari di finanziamenti. La startup è membro di NVIDIA Inception, un programma che fornisce alle aziende supporto tecnologico e orientamento sulle piattaforme di intelligenza artificiale.

Mantenera l’IA sulle acque della Terra

Saildrone sta sfruttando l’interesse per l’uso delle sue missioni di raccolta dati senza equipaggio negli studi ambientali sugli oceani e i laghi.

La University of Hawaii at Manoa ha chiesto l’aiuto di tre USV Saildrone Explorer di 23 piedi per studiare l’impatto dell’acidificazione degli oceani sul cambiamento climatico. La missione di sei mesi attorno alle isole di Hawaii, Maui, Oahu e Kauai verrà utilizzata per valutare la salute dell’oceano intorno allo stato.

L’acidificazione degli oceani è una riduzione del suo pH e i fattori contribuenti includono la combustione di combustibili fossili e l’agricoltura. Questi possono avere un impatto su coralli, ostriche, vongole, ricci di mare e plancton calcarei, che possono minacciare gli ecosistemi marini.

Saildrone ha recentemente stretto una partnership con Seabed 2030 per mappare completamente gli oceani del mondo. Seabed 2030 è una collaborazione tra la Nippon Foundation e la General Bathymetric Chart of the Oceans, o GEBCO, per mappare i fondali oceanici di tutto il mondo entro il 2030.

“La visione di Saildrone è un oceano sano e un pianeta sostenibile”, ha detto Richard Jenkins, fondatore e CEO di Saildrone. “Una mappa completa del fondo oceanico è fondamentale per raggiungere quella visione”.

La comunità scientifica di tutto il mondo sta adottando l’IA NVIDIA per gli studi sul clima, inclusa la modellazione climatica iperlocale, l’IA per migliorare la fissazione del carbonio, la ricerca sull’energia rinnovabile e molti altri settori. Dedicando la propria esperienza, NVIDIA sta sviluppando il supercomputer AI più potente del mondo per prevedere i cambiamenti climatici, chiamato Earth-2, che verrà utilizzato per creare un gemello digitale della Terra in Omniverse.

Elaborazione dati a basso consumo energetico

Gli USV Saildrone consentono ai ricercatori di raccogliere più dati utilizzando meno risorse rispetto alle imbarcazioni e agli equipaggi tradizionali, conservando energia e mantenendo gli equipaggi al sicuro.

Gli USV sono progettati per le condizioni meteorologiche avverse e le missioni a lungo termine. Uno dei suoi USV ha recentemente completato un viaggio di 370 giorni monitorando la CO2, navigando da Rhode Island attraverso l’Atlantico settentrionale fino a Cabo Verde, fino all’equatore al largo della costa occidentale dell’Africa e tornando in Florida.

Eseguire principalmente con l’energia solare e eolica richiede un’elaborazione dati a basso consumo energetico per gestire così tanta elaborazione dati.

“Con l’energia solare, poter mantenere l’efficienza energetica del carico di calcolo inferiore rispetto a una piattaforma di calcolo tipica che esegue GPU implementando NVIDIA Jetson è importante per consentirci di effettuare questo tipo di missioni”, ha detto Towal.

Rilevamento AI sulle acque oceaniche

Saildrone si affida allo sviluppo completo dell’ambiente di sviluppo NVIDIA JetPack SDK per l’IA sul campo su piattaforma Jetson. Esegue l’apprendimento automatico sul modulo per il rilevamento delle navi basato sull’immagine per aiutare la navigazione.

I piloti di Saildrone impostano i punti di passaggio e ottimizzano i percorsi utilizzando dati metoceanici – che includono informazioni meteorologiche e oceanografiche – restituiti dal veicolo. Tutti gli USV sono monitorati 24 ore su 24, e gli operatori possono cambiare rotta da remoto tramite il cloud se necessario.

Il machine learning viene principalmente eseguito localmente sul modulo Jetson, ma può essere eseguito anche sul cloud con una connessione satellitare, poiché la larghezza di banda può essere limitata e costosa da trasferire dalla sua robusta suite di sensori che producono immagini ad alta risoluzione.

Gli USV dispongono di sensori oceanografici per la misurazione del vento, della temperatura, della salinità e del carbonio disciolto. La società consente anche la ricerca di fondali oceanici e lacustri con sensori batimetrici, compresa la mappatura sonar profonda con fascio singolo o multi-fascio per andare più in profondità o più in ampiezza. E la sua suite di sensori percettivi include radar e sensori acustici subacquei visivi.

DeepStream si spinge in mare aperto

Saildrone utilizza il kit di sviluppo software NVIDIA DeepStream per le sue applicazioni e servizi di intelligenza artificiale per la visione. Gli sviluppatori possono creare flussi di dati in streaming senza interruzioni per l’analisi video, audio e delle immagini basata su intelligenza artificiale.

Offrendo un miglioramento della capacità di elaborazione 10 volte superiore, DeepStream può essere applicato dall’edge al cloud per sviluppare applicazioni video intelligenti ottimizzate che gestiscono più flussi video, immagini e audio.

Saildrone si baserà su DeepStream per la pre-elaborazione delle immagini e l’inferenza dei modelli, che consente il machine learning all’edge, anche in mare, alimentato dal sole e dal vento.

Per saperne di più sui moduli NVIDIA Jetson e il kit di sviluppo software DeepStream.