An Overview Of Our Solution
Sentinel desarrollado por Conservation X Labs, una cámara inteligente que se utiliza para comprender mejor y proteger la vida silvestre de las amenazas de caza furtiva y el comercio ilícito, así como para mitigar las interacciones entre humanos y vida silvestre. Sentinel aborda las mayores amenazas en la primera línea de la crisis de la biodiversidad, proporcionando herramientas avanzadas para procesar información y brindar información valiosa y procesable a los guardabosques para que estén mejor equipados para proteger la vida silvestre y los hábitats críticos. Sentinel actualmente opera en la península de Osa, en Costa Rica, identificando jaguares, tapires, pecaríes de labios blancos y otras especies de interés para proporcionar a los guardabosques densidades de población y patrones de migración precisos. Sentinel también identifica operaciones sospechosas de personas y vehículos para que los guardabosques las utilicen como primera línea de defensa contra la caza furtiva y el tráfico de vida silvestre de la biodiversidad en estos ecosistemas.
Who is this solution impacting?
Ecosistemas impactados
Bosques
Tipo de comunidad impactada
Rural
Additional Information
- Population Impacted: 22,000
- Continent: América del norte
General Information
Nombre
Alex
Apellidos
Dehgan
Tipo de Organización
sin ánimo de lucro
Correo electrónico
taylor@conservationxlabs.org
Challenge
Análisis de Contexto
Las herramientas confiables y más utilizadas en la actualidad en tecnología de conservación han permitido la captura de datos de vida silvestre que sería imposible que los humanos recopilen solos y también fomentan una mejor comprensión del comportamiento y las amenazas para las especies en peligro de extinción o las especies de interés a nivel mundial. Muchos de los impulsores subyacentes más significativos de la extinción son causados por escenarios sensibles al tiempo, como la caza furtiva, las especies invasoras y las enfermedades zoonóticas. Es común que los equipos dediquen una parte importante de sus recursos a recuperar manualmente los datos de las cámaras de rastreo y analizar individualmente miles de imágenes. Como resultado, actuar sobre estos conocimientos o usarlos para la toma de decisiones ya no es oportuno ni factible. Actualmente no existe una solución que proporcione información casi en tiempo real de la naturaleza para informar las actividades de conservación. Estos desafíos son particularmente difíciles para Osa Conservation, el socio local de CXL en Costa Rica, en sus esfuerzos por monitorear y proteger la vida silvestre en peligro de extinción en la Península de Osa, una región que alberga más del 2,5 % de la biodiversidad mundial. Con más de 700 millas cuadradas de ecosistemas ricos y diversos, la península de Osa y las especies que prosperan allí están amenazadas por numerosas actividades, que no se limitan a la invasión del hábitat, la caza furtiva y el comercio ilícito de vida silvestre. Las especies en peligro de extinción, en particular los jaguares, corren mayor riesgo debido al comercio ilegal de vida silvestre en esta región, y la pérdida de especies puede tener consecuencias nefastas para el turismo, la economía y la cultura de la región.
Solution
Describa la solución técnica que usted esperaba ser adoptada por su audiencia meta.
Los dispositivos de monitoreo existentes, como cámaras de seguimiento y sensores acústicos, funcionan como simples registradores, acumulando datos indiscriminados que solo pueden analizarse e interpretarse retrospectivamente. En respuesta a esto, CXL creó Sentinel, para conectarse a herramientas estándar de monitoreo de vida silvestre y procesar datos de inmediato a través de modelos locales de IA. Al transmitir solo información útil de las grandes cantidades de datos filtrados, Sentinel permite la alerta en tiempo real cada vez que se detecta algo crítico, como la presencia de un cazador furtivo, para que los usuarios puedan tomar medidas inmediatas. Diseñado para ser asequible y accesible, Sentinel permite a los usuarios no técnicos, como guardabosques, conservacionistas, científicos, granjeros y otros, aprovechar las tecnologías de IA con una plataforma poderosa que no requiere conocimientos ni experiencia en codificación. Sentinel hace posible el monitoreo ambiental en tiempo real al poner el poder de la IA en manos de quienes trabajan para proteger la vida silvestre amenazada y los ecosistemas críticos.
Describa su intervención para cambiar el comportamiento de su audiencia meta relevante a su solución.
Antes de asociarse con Conservation X Labs, Osa Conservation invirtió una cantidad significativa de tiempo y recursos del personal revisando manualmente las cámaras de los senderos, cambiando las baterías y las tarjetas SD, y haciendo clic en las fotos y videos recopilados para identificar información valiosa. En el momento en que se identifica información valiosa en este arduo proceso, el sujeto se ha movido de lugar, el evento crítico ha pasado y la acción suele ser demasiado tarde. Osa Conservation es la primera organización en América Latina en utilizar dispositivos Sentinel en la selva tropical para brindar un monitoreo continuo en vivo de los hábitats circundantes. Dada la capacidad de Sentinel para proporcionar comprobaciones de estado de la duración de la batería, la capacidad de la memoria y el movimiento en caso de robo, Osa Conservation ha ayudado a demostrar un valor inmenso en la reducción de la cantidad de tiempo dedicado a recuperar información procesable y está ayudando a fomentar el uso de Sentinel con otros usuarios potenciales que luchan con los mismos desafíos. Los despliegues de Sentinel en la jungla de la Península de Osa permitieron a su equipo gastar menos recursos y combustible en viajes a los sitios de cámaras de seguimiento y reasignar recursos para promover el impacto positivo de su trabajo. Con el objetivo de 100 cámaras monitoreando constantemente 4500 hectáreas de selva tropical, el tiempo de reacción anticipado desde la identificación de amenazas y eventos en la naturaleza hasta la acción es de 1440x.
Palancas de cambio de comportamiento utilizadas
Apelaciones emocionales
Información
Incentivos materiales
Si es necesario, por favor explique el tipo de intervención en mayor detalle
El objetivo principal de Sentinel es proporcionar información valiosa a los usuarios que necesitan datos rápidos para tomar decisiones procesables y liberar recursos limitados. La capacidad de reasignar recursos y tomar decisiones en tiempo real, sólidas y basadas en datos sobre diversos problemas de conservación (la presencia de especies en peligro de extinción, cazadores furtivos o actividades de comercio ilícito) es valiosa para una acción de conservación impactante. Sentinel es una herramienta que ayuda a identificar algunas de las especies más amenazadas de la región, además de reforzar las normas nacionales que prohíben el tráfico de vida silvestre y protege a los animales carismáticos que apelan a las emociones de los lugareños y visitantes. Sentinel informa a las patrullas y las decisiones de gestión y también disuade a los posibles traficantes y delincuentes de dañar la vida silvestre con la amenaza adicional de ser atrapados. El Sentinel es un producto que utiliza una combinación de estas palancas para alterar el comportamiento de cómo las personas tratan y protegen la biodiversidad de la Península de Osa.
Implementation
Archivo de vídeo
Describa la implementación de su estrategia y solución.
El Sentinel es un sistema compuesto por cuatro piezas distintas:
- Un adaptador de IA universal de baja potencia que hace que las herramientas de monitoreo ambiental actuales, como las cámaras de seguimiento, sean capaces de ejecutar modelos de IA locales. Las notificaciones sobre eventos en la naturaleza se envían a los usuarios en tiempo real a medida que se detectan y procesan;
- Un panel de usuario para administrar flotas de Sentinels de forma remota, implementar nuevos modelos y actualizaciones por aire, y ver información entrante;
- Un mercado de modelos de IA en línea (similar a una tienda de aplicaciones) para buscar, descargar e instalar modelos en Sentinel que se ajusten a las necesidades de los usuarios; y,
- Una canalización en línea dentro del Model Marketplace donde los usuarios ingresan las preguntas que esperan responder. Nuestro backend luego crea automáticamente un modelo de IA personalizado para que el usuario lo implemente en sus Sentinels, sin que los usuarios toquen una sola línea de código.
Al crear una solución integral completa para que las organizaciones protejan mejor la vida silvestre en su región, Sentinel se convierte en una herramienta sostenible que se usa a diario como parte de su flujo de trabajo. Las cámaras inteligentes Sentinel se están implementando en la selva tropical de la Península de Osa, inicialmente para identificar jaguares, tapires, pecaríes de labios blancos y comportamientos humanos/vehiculares sospechosos. Esto permite que Conservación Osa y los guardabosques locales tengan acceso rápido a la ubicación de estos animales y respondan rápidamente a las amenazas inminentes de caza furtiva. CXL continúa trabajando en estrecha colaboración con el equipo de Conservación de Osa para garantizar que las cámaras Sentinel funcionen bien en el ecosistema de la selva tropical y brinden valor e información a sus equipos.
A lo largo de la implementación, el equipo se enfrentó a una serie de desafíos, como cambiar de conexión de red celular a satélite después de probar los protocolos de comunicación en el campo. El equipo también mejoró la duración de la batería de Sentinels como resultado de nuestras pruebas de campo con el equipo de Conservación de Osa. Medimos el éxito por la utilidad de Sentinel, ya que nuestro objetivo es monitorear 4500 hectáreas de selva tropical para proteger la vida silvestre en tiempo real.
Describa quién lidera la implementación de su solución.
Conservation X Labs está dirigido por los cofundadores, el Dr. Alex Dehgan y el Dr. Paul Bunje. Como exjefe científico de USAID, Dehgan fundó su Oficina de Ciencia y Tecnología y estableció previamente el primer Parque Nacional en Afganistán. Bunje tiene más de una década de experiencia ejecutiva, recaudando más de $ 80 millones para premios y desafíos científicos globales durante su tiempo en XPRIZE.
El desarrollo y la implementación de Sentinel están dirigidos por Sam Kelly, con amplia experiencia en electrónica lista para usar en el campo. Anteriormente cofundó FaunaLabs con Nowacek Lab de la Universidad de Duke. El Dr. Dante Wasmuht lidera la investigación y el desarrollo de modelos de inteligencia artificial de Sentinel, con experiencia como neurocientífico del comportamiento de la vida silvestre de la Universidad de Oxford. Henrik Cox dirige la gestión, el desarrollo y la comercialización de productos de Sentinel. El Dr. Chad Gallinat dirige las operaciones del equipo de Sentinel y anteriormente dirigió investigaciones sobre dispositivos desplegables en el campo y administró colaboraciones internacionales multimillonarias con
Incluya algunos de los actores clave con los que colaboró durante el desarrollo e implementación de su proyecto.
CXL tiene dos tipos de asociaciones imprescindibles para el éxito: 1) socios técnicos y 2) socios de implementación.
Socios técnicos:
- La Universidad de Texas, Austin y el Centro de Computación Avanzada de Texas brindan tiempo de cómputo para el desarrollo de modelos y capacidades de procesamiento de datos como parte de un esfuerzo por utilizar el tiempo de cómputo excedente para la conservación; y,
- Edge Impulse transfirió modelos pesados de visión artificial basados en la nube a modelos más ligeros listos para el borde y acordó dar su diseño para una versión de cámara todo en uno del dispositivo Sentinel a cambio de ayudar a comercializar la cámara.
Socios de implementación:
- Island Conservation para identificar roedores invasores en la costa oeste de EE. UU. y Hawái;
- Earthranger y SMART para integrar la entrega de conocimientos de datos y expandir la escalabilidad de dichas implementaciones;
- Sabine Plattner African Charities (SPAC) para caracterizar el comportamiento de los primates y la reidentificación de gorilas en la República Democrática del Congo; y,
- Conservación Osa para detectar la caza furtiva de especies en peligro de extinción, en particular jaguares, en Costa Rica.
Conservation X Labs ha estado aprendiendo del trabajo con los primeros socios y clientes para comprender cómo se beneficiarían más al trabajar con Sentinel y adaptarse para que más personas lo usen en el futuro. La información de los dispositivos Sentinel se envía al panel de usuario en línea, que se puede ver, corregir y compartir con otros usuarios fácilmente, o descargar para compartir externamente.
Model Marketplace es una plataforma comunitaria diseñada para trabajar con Sentinel y está diseñada para servir a los usuarios al hacer que la tecnología de IA sea accesible para los programas de conservación en el terreno. La plataforma permite a los investigadores y desarrolladores alojar modelos que pueden ser beneficiosos para que la comunidad conservacionista en general los descargue e implemente en sus propios proyectos. El Mercado Modelo será de código abierto para permitir que la comunidad aprenda unos de otros, tenga acceso a tecnologías avanzadas y contribuya con el tiempo.
Impact
¿Quién adopto los comportamientos deseados y en qué grado? Por favor incluya evidencia recolectada demostrando el cambio
Sentinel impacta significativamente la velocidad y la escala del procesamiento de datos para permitir una respuesta rápida y acciones relevantes relacionadas con 1) identificar automáticamente jaguares en peligro de extinción en Costa Rica y prevenir incidentes de caza furtiva en tiempo real, 2) detectar y apoyar la captura de roedores invasores en California y Hawaii, y 3) comprender y abordar la leucomielopatía felina (FLM), una enfermedad neurológica presente en las panteras de Florida. En el caso de la detección de roedores, el socio de Conservation X Labs, Island Conservation, utilizó modelos para reducir las velocidades de procesamiento de datos en más del 90 % y reducir los costos de procesamiento de datos en 4 veces, liberando recursos. La Comisión de Vida Silvestre de Florida utilizó modelos Sentinel para identificar FLM en panteras de Florida con un 90 % de precisión para comprender mejor y responder a la propagación de esta enfermedad neurológica. Aún no se ha identificado el impacto de la reasignación de recursos, pero CXL anticipa que el resultado será significativo.
¿Qué impacto tuvo sobre los niveles de contaminación del agua? Por favor sea específico e incluya las metodologías usadas
La aplicación de IA de CXL es fundamental para reducir la cantidad de datos transmitidos desde ubicaciones remotas y es eficiente para filtrar grandes conjuntos de datos de imágenes al tiempo que resalta eventos que son de interés para una pregunta en particular. La mayoría de los dispositivos se basan en sistemas satelitales de baja potencia o protocolos LoRa/SigFox que solo pueden enviar mensajes de texto cortos, por lo que es necesario procesar los datos en el dispositivo, comprimiéndolos y priorizándolos de manera efectiva para los usuarios finales que más los necesitan. El procesamiento automático de datos con IA puede reducir el tiempo en más del 90 % y reducir el costo del procesamiento de datos entre 3 y 5 veces. Según los datos de entrenamiento disponibles, los algoritmos varían entre un 80 y un 95 % de precisión, lo que coincide con el rendimiento humano en algunos conjuntos de datos. Esto proporciona a las organizaciones de conservación alertas de amenazas instantáneas. Al monitorear la selva tropical con Sentinels, podemos proporcionar la información más rápida y precisa para usar en la protección de los jaguares restantes y otras especies amenazadas en el área.
¿Cuál ha sido el impacto de su solución en los desafíos de equidad?
Conservation X Labs prioriza el trabajo con las comunidades locales, las organizaciones y las personas que mejor entienden las necesidades de la región en las implementaciones y el uso de Sentinel y continuarán haciéndolo. Debido al área de impacto, esto incluye poblaciones subrepresentadas como las comunidades indígenas y la población local. Para cada implementación o programa, el equipo de Sentinel asegura poderosas asociaciones locales que brindan una perspectiva única y relevante y trabajan con expertos en el campo. Al trabajar con Osa Conservación, una organización local de conservación de campo, el mayor impacto se produce cuando está en manos de los usuarios que mejor entienden el problema. En lugares rurales y remotos, esa es a menudo la población menos representada en todo el mundo.
¿Cuáles fueron algunos de los beneficios de desarrollo sostenible?
Si bien los impactos específicos varían, las métricas básicas de éxito son: 1) ODS 15.7 "Eliminar la caza furtiva y el tráfico de especies protegidas" Sentinel permite intervenciones directas fuera de las redes celulares para proteger especies y ayudar a los ecologistas a comprender mejor el comportamiento de la vida silvestre, y 2) ODS 15.9 "Integrar el ecosistema y la biodiversidad en la planificación gubernamental" Sentinel proporciona un red de monitoreo que permite decisiones dinámicas para informar una gestión eficaz en los lugares con mayor biodiversidad.
Replication and Scale
Sostenibilidad: Describa la sostenibilidad económica de su solución.
El desarrollo de Sentinel como producto se ha basado sustancialmente en la financiación de subvenciones hasta la fecha. También hemos recibido financiamiento a través de concursos, premios, filantropía y contratos. Estamos comenzando a fabricar Sentinels en procesos de lotes pequeños y estamos asegurando clientes adicionales para aumentar nuestros ingresos basados en el mercado. Sin embargo, aún dependemos de financiamiento adicional a través de subvenciones hasta que podamos escalar hasta un punto en el que podamos ser autosuficientes y económicamente sostenibles.
CXL planea escalar el producto directamente. El trabajo propuesto ayudará a reducir el costo de Sentinels para llegar a un público más amplio. Más dispositivos significan más ojos en el campo que envían información a los usuarios sobre escenarios sensibles al tiempo y protegen más especies.
Retorno de la Inversión: ¿Cuánto costó la implementación de estas actividades?
El costo de desarrollo y despliegue de nuestro trabajo con Osa Conservación ha superado los USD $ 55,000 después de un fondo inicial de USD $ 50,000 de los socios asociados de Osa Conservación. Como uno de nuestros primeros despliegues de investigación del Sentinel, anticipamos que nuestros costos superarían los fondos proporcionados para el proyecto. Sin embargo, desde nuestra implementación con Osa Conservation en mayo de 2022 y la segunda implementación proyectada en marzo de 2023, los dispositivos Sentinel se han vuelto mucho más económicos en costo por unidad de fabricación. Las implementaciones y proyectos futuros que utilicen Sentinel generarán retornos de inversión mucho mayores en comparación con nuestro trabajo de campo inicial con Osa Conservation en Costa Rica.
¿Como podríamos replicar esta solución de manera exitosa en otro lugar?
Esta solución es fácilmente replicable en América Latina. Las cámaras inteligentes Sentinel se pueden comprar e implementar en la naturaleza, incluso en lugares sin servicio celular, dada nuestra capacidad para transmitir datos por satélite de manera asequible. También se pueden comprar modelos de IA personalizados para capacitación e implementación para especies específicas de interés en toda América Latina.
La financiación requerida depende del tamaño de las implementaciones del proyecto. Nuestros Sentinels se venden al por menor a USD $ 350 para unidades celulares y USD $ 400 para versiones satelitales, con una suscripción mensual por dispositivo de USD $ 20 para celulares y USD $ 35 para unidades satelitales. Un modelo personalizado se vende al por menor por USD $ 5,000 cada uno. Como referencia, nos estamos preparando para el despliegue de campo en Colombia en los próximos meses para 40 Sentinels y 2 modelos de IA, con una financiación de USD $ 42,000.