テンセントクラウドエッジコンピューティングが砂漠管理に貢献、4か月かかる科学研究の計算をわずか1時間で完了

「Tencent Cloud Edge Data Center のコンピューティング パワーのサポートにより、従来 4 か月かかっていた科学研究の計算が、わずか 1 時間で完了できるようになりました。」最近、重慶交通大学の砂漠土壌研究チームでデータ分析を担当する江雪嬌氏はインタビューで興奮気味に語った。

砂漠土壌化研究プロジェクトは、重慶交通大学副学長の易志堅教授が主導している。原理は、接着剤と砂を使用して、土壌のように水分と肥料を保持でき、土壌の自己修復性と自己調整性を備えた「ネット」を形成することです。水、栄養、空気を蓄え、微生物を繁殖させるなど、植物の成長のための基本条件を備えており、植物の栽培を通じて生態系の好循環が形成されます。

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内モンゴルのウランバーフ砂漠の実験基地における砂漠土壌研究プロジェクト

研究チームは2016年から現在までに、内モンゴルのウランブ砂漠、新疆ウイグル自治区ホータンのタクラマカン砂漠、四川省アバ州ルオルガイ草原の大規模に劣化した砂地など、さまざまな砂漠化地域で実験を行ってきた。トウモロコシ、果物、野菜、漢方薬、草、樹木、低木など約100種類の植物を植えています。植物はよく成長し、蝶、アリ、鳥、ネズミ、カエル、ヒキガエルなど、多くの動物が住み着き、時にはキツネやアナグマも訪れます。

砂漠地帯に適した低コスト、高収量、グリーンな栽培方法を模索し、プロジェクトの成果を大規模かつ産業的に推進するために、科学研究チームは大気環境、土壌、水質、バイオマスに関するデータを蓄積し、これらのパラメータが砂漠化の影響にどのように影響するかを理解する必要があります。膨大な量のデータの収集、選別、分析は、チームが直面する技術的な課題となりました。

2019年10月、重慶交通大学とテンセントは「テンセント・重慶交通大学砂漠生態学研究合同実験室」に関する枠組み協力協定を締結し、クラウドコンピューティング、エッジコンピューティング、ビッグデータ、AI、IoTなどのテンセントクラウドの先進技術を活用して、科学研究のボトルネックを解決し、プロジェクト成果の実現を加速しました。現在、IoTセンサー、エッジゲートウェイ、統合キャビネットで構成されるエッジデータセンターTencent Cloud Nano T-blockが内モンゴルのウランバーフ砂漠テスト基地に配備されており、クラウドとの連携が可能となっている。

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テンセントクラウドエッジデータセンターナノTブロック

テンセントクラウドデータセンターのシニアアーキテクトである劉凌鋒氏は、ナノTブロックの助けを借りて、科学研究チームが必要とするデータをIoTセンサーデバイスを通じて収集し、エッジゲートウェイを介してキャビネット内のサーバーに送信して、データのクリーニングと予備スクリーニングを行うことができると紹介しました。有効なデータは、分類と識別のためにクラウドベースのインテリジェントメンテナンスプラットフォームにアップロードされ、データの徹底的なマイニングが行われます。同時に、クラウドでトレーニングされた AI モデルを Nano T-block エッジ データ センターに転送して、ローカル データ処理をさらに促進することもできます。

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植物特性データを収集するセンサー

Tencent Cloud Nano T-block は、その建築設計において砂漠の過酷な気候条件も十分に考慮しています。劉凌鋒氏は、中国初の自然冷却機能を備えたシングルキャビネットデータセンターであるNano T-blockは、マイナス45度から55度までの厳しい気象条件に適応でき、防風・防砂コンポーネントも備えていると紹介した。システムの信頼性は一般的なエッジデータセンターより 50% 高く、冷却システムのエネルギー消費は 69% 削減されます。同時に、運用・保守担当者は、Tencent Cloud Data Center Intelligent Maintenance Platform を使用して Nano T-block をリモートで制御・操作することもできます。

現在、Tencent Cloud Nano T-block は科学研究プロジェクトに大幅な効率向上をもたらしています。例えば、作物の収穫量に関して言えば、チームは環境収集システム、圃場植物表現型収集システム、ハイパースペクトル収集システム、常時ビデオ監視システムなどを使用して大量のデータを収集し、品種の適応性、環境変化、栽培管理などを分析する必要があり、毎日少なくとも1Tのデータが生成されます。 「以前は最先端のコンピュータを使用してディープラーニングフレームワークを処理していましたが、それでも800MBのデータを3日間実行した後、アルゴリズムを反復する必要がありました。現在は、Tencent Cloudのエッジデータセンターのコンピューティングパワーにより、トレーニング結果を迅速に得ることができます」とJiang Xuejiao氏は述べています。

「砂漠土壌化プロジェクトで何をどう植えるかという問題を解決した後、次の問題は、収穫量の増加や生態系の構築など、どのようにうまく植えるかということですが、これらすべてにデータのサポートが必要です。」易志堅氏は、テンセントクラウドの強力なコンピューティングパワーにより、科学研究チームは科学的な植栽モデルと砂漠の土壌化後の生態学的影響をより迅速に調査できるようになり、中長期的な生態環境の変化に関するより正確な研究の可能性も広がると述べた。

「デジタル技術は、あらゆる分野でその価値を高めています。私たちは、砂漠の土壌化に計算力を提供し、科学研究チームが未解決の謎の解決を加速するのを支援できることを大変嬉しく思っています。」テンセントクラウド副社長兼テンセントIDCプラットフォーム部門ゼネラルマネージャーの鍾元和氏はまた、今後テンセントクラウドも自社の技術力を活用し、砂漠土壌化研究チームが砂漠生態農業技術プラットフォームを構築し、砂漠管理にとってより有益な探究を行うことを支援していくと述べた。

中国の砂漠土壌化研究チームの総実験面積は現在1万7000エーカーを超えており、22件の科学研究成果が中国、オーストラリア、モロッコなどの国で発明特許を取得していることがわかった。 2018年と2019年には、この技術は海外にも進出し、中東の砂漠やアフリカのサハラ砂漠で試験運用されました。