Wykorzystanie sygnałów satelitarnych i istniejącej infrastruktury telekomunikacyjnej do udoskonalenia prognozowania pogody
Zmiany klimatu zagrażają życiu i źródłom utrzymania ludzi na całym świecie. Ekstremalne zjawiska pogodowe, w tym burze, powodzie i fale upałów, są coraz częstsze, dlatego coraz bardziej potrzebujemy ciągłych, precyzyjnych obserwacji pogody. Branże wrażliwe na warunki pogodowe, takie jak sieci elektroenergetyczne, energia odnawialna, obrót energią i obronność, potrzebują dokładnych i aktualnych informacji, aby reagować na ekstremalne zjawiska pogodowe. Bank Światowy szacuje, że branże dotknięte zjawiskami pogodowymi mogłyby zyskać około 160 miliardów euro dzięki lepszemu monitorowaniu. Projekt SKYFORA, finansowany przez Europejską Radę ds. Innowacji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i nadzorowany przez fińską firmę zajmującą się analizą pogody Skyfora(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wprowadził tanie rozwiązanie, które wykorzystuje istniejącą infrastrukturę, aby dostarczać lepsze prognozy pogody.
Jak najlepsze wykorzystanie opóźnienia sygnału satelitarnego
Kluczowym elementem rozwiązania SKYFORA jest analiza danych sygnałowych z globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS)(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Głównym zastosowaniem odbiorników GNSS w infrastrukturze telekomunikacyjnej jest kontrolowanie ustawień czasu i synchronizacja sieci. Rozwój globalnej sieci stacji 5G pomógł zespołowi projektu SKYFORA dostrzec niewykorzystane możliwości wykorzystania odbiorników telekomunikacyjnych GNSS do monitorowania i prognozowania pogody. „Sygnały GNSS z GPS i Galileo zwalniają w atmosferze, a opóźnienia te zawierają dane pogodowe o wysokiej rozdzielczości” — wyjaśnia koordynator projektu Fredrik Borgström. „Dzięki naszemu opatentowanemu rozwiązaniu przechwytujemy te nowe dane pogodowe z odbiorników GNSS, które są już dostępne w milionach wież komórkowych na całym świecie i mogą dostarczać dane niezbędne do optymalizacji prognoz pogody wykorzystujących AI”. W tym podejściu wieże telekomunikacyjne mogą potencjalnie oferować gęsty obraz zjawisk zachodzących w atmosferze w czasie rzeczywistym. Jak mówi Borgström, ten ogrom danych jest niczym „superżywność” dla modeli prognozowania pogody wykorzystujących AI.
Anteny StreamGNSS stanowią dopełnienie cyfrowego bliźniaka
Dane o opóźnieniu sygnału zbierane na stacjach telekomunikacyjnych uzupełniają pozostałe dane, dzięki wykorzystaniu anten StreamGNSS™ jako samodzielnych odbiorników w ramach podejścia SKYFORA Meteorology. Są wdrażane w środowiskach takich jak porty, lotniska i inteligentne miasta, wszędzie tam, gdzie pożądane są szczególnie gęste obserwacje. Chociaż StreamGNSS™ reprezentują rozwój sprzętu, większość innowacji w ramach projektu SKYFORA obejmuje ulepszenia oprogramowania. Połączenie danych ze stacji telekomunikacyjnych i samodzielnych anten pozwala stworzyć cyfrowego bliźniaka atmosfery, czyli solidny trójwymiarowy obraz dynamiki pogody. „Nasza innowacyjność polega na przekształceniu istniejącej infrastruktury w sieć czujników pogodowych” — wyjaśnia Borgström. Wraz z rozwijającą się siecią wież telekomunikacyjnych i mobilnością anten StreamGNSS™, które dostarczają pożywki dla modeli prognozowania AI, projekt SKYFORA pokonuje kluczowe wyzwania w globalnym prognozowaniu pogody: luki obserwacyjne na całym świecie oraz dostępność obserwacji w czasie rzeczywistym o wysokiej rozdzielczości.
Prace nad największą na świecie siecią czujników pogodowych
Dzięki istniejącej infrastrukturze i opatentowanemu rozwiązaniu technologia nie stanowi problemu dla SKYFORA. Głównym wyzwaniem jest brak świadomości wśród dużych operatorów telekomunikacyjnych. Jak mówi Borgström: „Wielu usługodawców i operatorów sieci nie zdaje sobie w pełni sprawy, że ich zasoby mogą również funkcjonować jako wartościowa rozległa sieć do obserwacji pogody. W związku z tym kluczowe znaczenie ma pokazanie pełnej skali tych możliwości”. Weryfikacja koncepcji projektu została przeprowadzona we współpracy z europejskim operatorem telekomunikacyjnym i dostawcą sieci. W ten sposób sprawdzono rozwiązanie SKYFORA, co podkreśliło, jak dobrze system działa przy użyciu istniejącej infrastruktury. Firma zakończyła pierwszą fazę pilotażową i techniczną wykonalności, a teraz koncentruje się na skalowaniu technologii w celu jej szerszego wdrożenia. Innowacyjne podejście projektu SKYFORA ma zrewolucjonizować prognozowanie pogody. Ma przerodzić się w największą na świecie siecią czujników pogodowych, co potencjalnie poprawi monitorowanie pogody i działania na rzecz klimatu na całym świecie.
