騰訊云邊緣計算助力“力學(xué)治沙”,1小時(shí)可完成4個(gè)月科研計算量

騰訊云強大計算力的加持，能夠讓科研團隊更快摸索出沙漠土壤化后的科學(xué)種植模式及其生態(tài)影響，也能夠為更精確地研究中長(cháng)期生態(tài)環(huán)境變化提供更多可能。

“有了騰訊云邊緣數據中心的算力支持，原來(lái)4個(gè)月科研計算量，現在最快1個(gè)小時(shí)就能完成了。”近日，重慶交通大學(xué)沙漠土壤化科研團隊中負責數據分析的蔣學(xué)皎老師在接受采訪(fǎng)時(shí)興奮地說(shuō)。

沙漠土壤化科研項目由重慶交通大學(xué)副校長(cháng)易志堅教授領(lǐng)銜。其原理是通過(guò)黏合劑與沙粒共同變成一張“網(wǎng)”，像土壤一樣實(shí)現保水和保肥，并擁有土壤自我修復和自我調節的特性，能夠存儲水分、養分、空氣和滋生微生物，具備植物生長(cháng)的基本條件，進(jìn)而通過(guò)植物種植，形成生態(tài)系統正循環(huán)。

沙漠土壤化科研項目在內蒙古烏蘭布和沙漠的試驗基地

2016年至今，科研團隊已經(jīng)在內蒙古烏蘭布和沙漠、新疆和田塔克拉瑪干沙漠、四川阿壩州若爾蓋草原大面積退化沙地等不同的荒漠化地區進(jìn)行試驗，種上了玉米和瓜果蔬菜、中草藥、草、喬木灌木等約百余種植物，植物長(cháng)勢良好，還吸引來(lái)了大量蝴蝶、螞蟻、鳥(niǎo)、老鼠、青蛙和蟾蜍等動(dòng)物安家其中，偶爾還有狐貍和獾光顧。

為了探索適合沙漠地區低耗、高產(chǎn)、綠色的種植方式，并對項目成果進(jìn)行規?；彤a(chǎn)業(yè)化推廣，科研團隊需要對大氣環(huán)境、土壤、水質(zhì)以及生物量等數據進(jìn)行研究積累，從而了解這些參數是如何影響沙漠土壤化效果的。海量的數據采集、篩選、分析成為了橫亙在團隊面前的技術(shù)難題。

2019年10月，重慶交通大學(xué)與騰訊簽署“騰訊-重慶交大沙漠生態(tài)研究聯(lián)合實(shí)驗室”框架合作協(xié)議，借助騰訊云在云計算、邊緣計算、大數據、AI、IoT等方面的先進(jìn)技術(shù)解決科研瓶頸，推動(dòng)項目成果加速落地。目前，一個(gè)由物聯(lián)網(wǎng)傳感器、邊緣網(wǎng)關(guān)以及一體柜組成的邊緣數據中心騰訊云Nano T-block，已經(jīng)在內蒙古烏蘭布和沙漠試驗基地中部署完成，并能與云端實(shí)現協(xié)同。

騰訊云邊緣數據中心Nano T-block

騰訊云數據中心高級架構師劉靈豐介紹，借助Nano T-block，科研團隊所需的數據可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感設備采集后，會(huì )經(jīng)由邊緣網(wǎng)關(guān)傳輸至柜內服務(wù)器經(jīng)過(guò)數據的清洗和初篩，再把有效數據上傳到云端的智維平臺進(jìn)行分類(lèi)和鑒別，并對數據進(jìn)行深度挖掘。同時(shí)，云端訓練出來(lái)的AI模型也能下沉至Nano T-block邊緣數據中心，進(jìn)一步推動(dòng)數據的就近處理。

正在采集植物表征數據的傳感器

騰訊云Nano T-block在架構設計上也充分考慮了沙漠中的極端氣候條件。劉靈豐介紹，作為國內首臺帶自然冷卻的單柜數據中心，Nano T-block能適用于零下45度到55度的惡劣天氣，還擁有防風(fēng)沙組件，系統可靠性相對一般邊緣數據中心提高50%，制冷系統的能耗降低69%。與此同時(shí)，運維人員也能夠借助騰訊云數據中心智維平臺對Nano T-block實(shí)現遠程調控和運維。

目前，騰訊云Nano T-block正在給科研項目帶來(lái)效能上的明顯提升。比如在作物產(chǎn)量方面，團隊需要使用環(huán)境采集系統、田間植物表型征采集系統、高光譜采集系統、全時(shí)視頻監控系統等采集大量數據，進(jìn)而分析品種適應性、環(huán)境變化、栽培管理等，每天至少會(huì )產(chǎn)生1T的數據量。“我們曾經(jīng)用頂配電腦來(lái)處理深度學(xué)習框架，結果800MB的數據跑了三天還在迭代算法?，F在借助騰訊云邊緣數據中心的算力，很快就能得到訓練結果。”蔣學(xué)皎說(shuō)。

“沙漠土壤化項目在解決了怎么種、種什么的問(wèn)題之后，下一個(gè)問(wèn)題是如何種得好，包括產(chǎn)量的提升，生態(tài)的建設等，這些都離不開(kāi)數據的支撐。”易志堅表示，騰訊云強大計算力的加持，能夠讓科研團隊更快摸索出沙漠土壤化后的科學(xué)種植模式及其生態(tài)影響，也能夠為更精確地研究中長(cháng)期生態(tài)環(huán)境變化提供更多可能。

“數字技術(shù)正在各行各業(yè)中加速發(fā)揮價(jià)值，很高興能夠為沙漠土壤化提供計算力，幫助科研團隊加速破解更多未解之謎。”騰訊云副總裁、騰訊IDC平臺部總經(jīng)理鐘遠河也表示，未來(lái)，騰訊云還將基于自身的技術(shù)能力，助力沙漠土壤化科研團隊搭建沙漠生態(tài)農業(yè)科技平臺，為沙漠治理進(jìn)行更多有益的探索。

據了解，沙漠土壤化科研團隊目前在國內的試驗總面積已經(jīng)超過(guò)17000畝，22項科研成果獲得中國、澳大利亞、摩洛哥等國發(fā)明專(zhuān)利授權。2018和2019年，這項技術(shù)還走出了國門(mén)，在中東沙漠和非洲撒哈拉沙漠進(jìn)行了試點(diǎn)。

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