foldAI

foldAI kombinerer IoT- og AI-teknologier (kunstig intelligens) i en lokal flerdimensional sensorløsning til at forbedre forståelsen og forvaltningen af forholdene i naturlige økosystemer. Virksomhedens grundlæggere tror på en verden med en dynamisk cirkulær økonomi i tæt økologisk balance, som omfavner og bygger på en biologisk og kulturel kompleksitet. For at opnå dette anvender teamet de fremspirende teknologier.

foldAI blev grundlagt i 2019 i München, Tyskland, og virksomheden består af syv dedikerede medarbejdere med en bred vifte af kompetencer, erfaringer og baggrunde. Løsningen, der er udviklet af foldAI, er nu blevet implementeret, og afdelingerne dækker flere lande i Europa. Virksomheden imødekommer behovene hos både skovforvaltere, skovingeniører og forskere.

foldAIs end-to-end-løsning kan via sensorer screene skovenes biodiversitet og med beslutningsstøttesoftware tage afbødende foranstaltninger her og nu. Ved at udnytte de nyeste maskinlæringsalgoritmer, der indeholder data om økosystemet i realtid, registrerer løsningen ikke kun skovtrusler, når de opstår, men den kan også forudsige, hvordan de opstår samt deres udvikling. Løsningen hedder Aja, opkaldt efter Yoruba-folkets skovgudinde.

Illustration 1: Sensorenhederne bruger lokal databehandling baseret på indlejret AI til at overvåge og kommunikere de oplysninger, der er nødvendige for at opretholde mangfoldige, sunde og modstandsdygtige skove.

IoT-incitament

foldAIs incitament til at udvikle sin IoT-løsning udspringer af den globale bekymring over klimaforandringerne og disse skadelige indvirkning på biodiversiteten samt jordens naturlige økosystemer. foldAI ønsker at bidrage positivt til dagsordenen ved at gøre skovforvaltning datadrevet og agilt for på den måde at afhjælpe klimaudfordringerne.

“Skovbruget har taget betydelig skade... Jeg mener, hvis man ser på klimaændringerne, kan vi ikke blive ved med at gøre dette længere – det bør ikke ske! Vi bør indføre nye paradigmer, nye arbejdsmetoder og nye måder at håndtere økosystemerne på.”

Friedrich Förstner, vicedirektør at foldAI

Klimaændringerne ødelægger skovene naturlige balance, og vi mennesker er i bund og grund ikke forberedte på at håndtere de hurtigtvoksende udfordringer. Skovforvaltere er presset i knæ af skovenes tilbagegang, da de ikke har de nødvendige redskaber eller ressourcer til at reagere på udfordringerne.

Før foldAIs grundlæggelse var teamet bag virksomheden beskæftiget inden for forbrugerelektronik. Selvom de var fascineret af at arbejde med kombinationen af nye teknologier som AI og IoT og se på, hvordan det kan ændre mange forretningsområder, savnede teamet et højere formål med arbejdet. Som følge af de tydeligere og stigende klimaforandringer begyndte en idé at spire i 2017. I erkendelsen af at skove er økonomisk undervurderet i forhold til, hvad de giver vores civilisation, havde teamet bag foldAI fundet sit formål. Feltundersøgelser viste, at denne undervurdering skyldes en mangel på tid og ressourcer, som forhindrer dem i at udføre deres vigtige funktioner effektivt. Mange frustrerede skovforvaltere er endda tvunget til at planlægge og udføre deres arbejde på en ikke-bæredygtig måde, hvilket strider mod det, de ved er optimalt for skovene. Da de indså denne mangel, begyndte foldAI at overveje muligheden for at bruge de færdigheder, de i deres arbejde med forbrugerelektronik havde fået, til at give skovforvaltere mulighed for at beskytte og udbygge vores skove. Som eksperter i brugen af AI i små enheder, hvor processorkraften er meget begrænset og batterilevetiden altafgørende, besluttede teamet bruge denne ekspertise til at levere højteknologiske værktøjer til skovforvaltere, og med virksomhedens officielle grundlæggelse i 2019 begyndte foldAI at lave prisvenlige netværk af knudepunkter med mange sensorer og lavt forbrug, som kan anvendes i skove i årevis.

Video: foldAI integrerer IoT, AI og datalogi i naturlige økosystemer til afhjælpning af skovbrug, biodiversitet og klimaændringer.

IoT-løsningen

Løsningen, som foldAI tilbyder, er en overvågningsløsning, der giver en bedre forståelse af og indsigt i økosystemer. Den fysiske løsning består af et netværk af decentrale sensorknuder, der er installeret på forskellige strategiske steder i en skov. Hver sensorknude er en fysisk enhed, der typisk er monteret på et træ, hvorfra den kan overvåge mikroklimaet og jordbundsforholdene. Hver sensorknude registrerer det lokale miljø ved hjælp af en lang række sensormodaliteter. For at levere præcise data i realtid og for at minimere kommunikationsinfrastrukturen anvender sensorknudepunkterne AI-drevet ’edge computing’.

Netværket af sensorer overfører resultaterne til en central server, hvor komplekse maskinlæringsalgoritmer sammensætter de mange parametre og genkender interessante mønstre. Dataene gemmes enten lokalt på enheden eller i skyen, hvor overførslen fra enhed til sky er afhængig af strøm fra solpaneler. foldAIs platform behandler de data, der indsamles af sensorerne, integrerer dem med eksterne informationskilder til måling af den lokale skovsundhed og genererer den samlede information, der er nødvendig for at forstå hele skovens dynamik.

Illustration 2: Teknologier, der muliggør foldAIs løsning. 

Platformen understøttes af foldAIs beslutningsstøttesoftware og visualiserer oplysninger om økosystemer i realtid via en dedikeret browsergrænseflade. Denne browsergrænseflade informerer skovforvaltere via dashboards og rapporter om nye problemer i skoven samt afhjælpningsmuligheder og giver dem mulighed for at træffe de rigtige beslutninger på det rigtige tidspunkt.

“Det er her, IoT kommer til sin ret. Det giver os mulighed for at videreudvikle nye metoder til dataindsamling og analyse.”

Friedrich Förstner, vicedirektør at foldAI

Blandt en række funktioner muliggør foldAIs beslutningsstøttesoftware datakommunikation via platformen, som omfatter:

• Vurdering af miljøpåvirkninger: Bedre informationskvalitet giver større nøjagtighed i vurderingen af de miljømæssige konsekvenser af en strategi eller politik.
• Kvantificering af biodiversitet: Biodiversitet er en effektiv indikator for bæredygtighedsstrategiers succes, og ved at kvantificere biodiversiteten og dens ændring over tid forbedrer platformen skovforvalternes beslutningsgrundlag.
• Risikovurdering: Øget overblik over økosystemet og varsling, når en trussel identificeres, hjælper skovforvalterne med at håndtere risici i økosystemets aktiver.
• Sporing af økosystemers sundhed: Klimaændringer er en eksistentiel trussel mod mange økosystemer, men ved at spore deres tilstand giver platformen skovforvalterne mulighed for at handle hurtigt og effektivt til at beskytte og styrke dem.

Illustration 3: Præcise oplysninger om økosystemer i realtid rapporteres i den intuitive webapplikation, der er designet til at fremme effektiv beslutningstagning.

Løsningen er baseret på et system til energihøst og optimeret strømforsyning for at afhjælpe manglen på energiinfrastruktur i naturlige økosystemer. Systemet gør det muligt at opstille netværk af knudepunkter med mange sensorer i skove, der kan anvendes i mange år. Brugen af ’edge computing’ og lokalt indlejret AI er også afgørende for optimeringen af løsningens strømforbrug samt dens registrerings- og kommunikationskapacitet.

Aja tilbydes som en individuel løsning, der er tilpasset den enkelte brugers behov. Baseret på en standardiseret pakke efter eget valg tilpasser foldAI beslutningsstøttesoftwaren og platformen på baggrund af individuelle kontrakter. I fremtiden ønsker virksomheden desuden at kunne tilbyde en open source-løsning.

“Der er forskning, men der er ikke nok løsninger på markedet til at forstå, hvordan vi påvirker økosystemet, og hvordan vi kan styrke det. Så dette er en løsning, der skal være meget demokratisk, og som alle kan bruge.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Historien

foldAIs løsning tog udgangspunkt i den stigende udbredelse af intelligente løsninger i byer. For hvorfor ikke overføre denne intelligens til naturlige økosystemer? Teamet startede udviklingsprocessen ved at kortlægge forhold, der kunne bidrage til at beskytte økosystemer. Ved hjælp af videnskabelige artikler kunne de identificere de relevante parametre til at forstå og overvåge sundhedstilstanden for skovens biodiversitet.

Det næste skridt i udviklingsprocessen var derefter at fastslå, hvilke af de identificerede parametre der rent faktisk kunne indsamles af de nuværende sensorer på markedet. En foruddefineret begrænsning, som teamet havde fastsat, var, at løsningen skulle bygge på masseproducerbare teknologikomponenter for at holde omkostningerne nede og udvikle en billig løsning. Derfor blev der foretaget en benchmarking af en lang række sensorer, og de sensorer, der passede bedst sammenlagt i forhold til datanøjagtighed, informationskvalitet og lave omkostninger, blev valgt.

“Vi ønskede ikke at lave hardware! Vi var mere interesserede i data, og hvad vi kunne gøre med analyserne. Men i sidste ende indså vi, at det, vi søgte, ikke fandtes på markedet, så vi var nødt til at bygge det.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Selvom foldAI håbede på at kunne udnytte eksisterede hardwareløsninger, måtte virksomheden indse, at der faktisk ikke fandtes nogen robuste, energibesparende multimodale sensorer til overvågning af de relevante parametre i naturlige økosystemer.

Med udgangspunkt i komponenterne og erfaringerne fra arbejdet med forbrugerelektronik begyndte foldAI derfor at lave de første prototyper og opsætte disse i skove. Selvom virksomheden var overbevist om præmissen for idéen og løsningens teknologi, var teamet dog klar over, at deres praktiske erfaring med og viden om skovbrug nærmest var ikke-eksisterende. Parallelt med implementeringen af prototyperne begyndte de derfor proaktivt at tale med skovforvaltere og tog ud i skovene for at finde svar på udfordringerne, der kunne opstå, og spørgsmålene omkring brugervenlighed, tilgængelighed, funktionalitet og strømforbrug. Selvom foldAIs løsning er kommerciel, gør virksomheden stadig meget ud af at få feedback fra brugerne. Denne interaktion er vigtig, idet virksomheden bruger inputs til løbende at forbedre løsningen.

“Vi skal stadig sørge for, at vi ikke bare gætter på, hvad der er rigtigt.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Illustration 4: Ved at udnytte den seneste teknologi inden for IoT og ’edge computing’ bruger foldAI billig hardware til at levere præcise data om økosystemer i realtid og i stor skala.

Resultatet af IoT-løsningen

Udviklingen af foldAIs løsning er et værdifuldt bidrag til den globale ambition om at håndtere klimaændringer. Med IoT understøtter løsningen optimal forvaltning af naturlige økosystemer ved at give en grundlæggende forståelse af deres sundhedsparametre samt viden og værktøjer til afbødende og værdiskabende tiltag.

“Så spørgsmålet er: Hvordan forvalter vi økosystemerne, så det ikke er skadeligt for dem? Og det, vi er kommet frem til, er, at vi skal observere økosystemet, som det fungerer – eller som det ville fungere, hvis vi ikke forvaltede det.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Aja gør det muligt at observere skovens biodiversitet på en ikke-belastende måde. Dette skyldes generelt de muligheder, der opnås ved at bruge IoT-teknologi i løsningen, som løser flere af de problemer, der ofte opstår, når teknologiske løsninger anvendes i naturlige økosystemer. Dette skaber nogle positive resultater, som er en del af værditilbuddet:

• God båndbredde: Et problem, der ofte opstår, når man implementerer teknologi i naturen på grund af begrænset adgang til kommunikationsinfrastruktur. En ordentlig båndbredde er afgørende for, at løsningen kan overføre store datamængder via en internetforbindelse.
• Lavt strømforbrug: Det kræver en kontinuerlig strømforsyning at kunne indsamle data konstant. Med IoT-teknologien er løsningen i stand til kunne gøre dette med et lavt strømforbrug, hvilket er vigtigt både for løsningens økonomiske og miljømæssige bæredygtighed.
• Autonom funktion: En funktionalitet, der gør, at det ikke længere er nødvendigt for foldAI og brugerne af løsningen at tage fysisk ud i skovene for at høste de indsamlede data.
• Lokal forarbejdning: En vigtig forudsætning, så løsningen ikke gør mere skade end gavn på de naturlige økosystemer. Databehandling i kanten af netværket reducerer de uønskede virkninger af at anvende teknologi i naturen (dvs. energiforbrug og CO₂-udledning).

“Så i sidste ende er det forkert at forvalte naturlige økosystemer. Men vi er for mange, der er afhængige af disse naturværdier. (...) For at gøre mindst mulig skade er vi nødt til at forstå, hvordan det fungerer.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Selvom foldAIs løsning er en kunstig tilføjelse til naturen, forbedrer den skovens sundhed, modstandsdygtighed og bioøkonomiske muligheder, da den introducerer lean-processer i økosystemforvaltning. Den bidrager til at reducere udledning af drivhusgasser ved at forbedre skovforvaltning gennem en fuldt automatiseret og økonomisk overkommelig løsning.

Disse positive resultater afspejles i foldAIs indtægter, som er baseret på en indtjeningsmodel, der spænder over en række forskellige mekanismer, fra abonnementstjenester til individuelle kontrakter og indtægtsgenerering af databerigelse. Virksomheden erhverver kunder og brugere gennem anbefalinger, og de er meget selektive i processen, både fordi de har høje forventninger til de samarbejder, de indgår, og fordi teamet stadig er relativt lille. I øjeblikket er foldAIs løsning efterspurgt i et omfang, der gør det nødvendigt for virksomheden at afvise og udskyde kontrakter.

Illustration 5: FoldAI sigter efter maksimal effekt og arbejder tæt sammen med skovforvaltere, skovejere, forskere og offentlig administration.

Brugere af foldAIs løsning er karakteriseret ved to markante segmenter. Aja blev bevidst udviklet til skovforvaltere for at tilbyde den nødvendige information til løsning af problemer med biodiversitet i de skove, de forvalter. Da foldAI kommercialiserede løsningen, erfarede virksomheden imidlertid, at økosystemforskere også var interesserede i at bruge løsningen til forskning. Selvom der er en opdeling i værditilbuddet afledt af disse to segmenter, skaber deres brug af løsningen en forstærkende værdieffekt. Dette genererer øget viden, og som følge af værdieffekten er foldAI ret åben, når virksomheden definerer dens brugere.

“Skovforskning og feltarbejde i skovene er to verdener, der ikke mødes.

Vi befinder os midt i dette.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

De vigtigste resultater af implementeringen af løsningen for de to brugersegmenter er derfor:

Skovarbejdere og skovingeniører: Selvom skovforvaltere har en grundlæggende viden og intuition om, hvordan man bedst muligt plejer økosystemer, har de ikke en faktuel indsigt, som de kan basere deres beslutningstagning på. De har heller ikke tid eller ressourcer til at indsamle de data, der er nødvendige for at kunne gøre det. Med de data, foldAIs løsning stiller til rådighed, får skovforvaltere et solidt datagrundlag for, hvordan de bedst forvalter skove. Dette giver mulighed for at drøfte og ændre de nuværende og forældede politikker, der er fastlagt af myndighederne, og som gør skovforvalterne i stand til at måle virkningerne af deres initiativer.

“Da vi introducerede løsningen havde nogle af skovarbejderne tårer i øjnene! De udbrød: ’Wauw, findes det virkelig?’ De kaldte os Star Wars, fordi det var science fiction for dem.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Forskere: Selvom forskere ofte er proaktive i deres dataindsamling, er de afhængige af enheder, der giver dem mulighed for at indsamle de mest præcise data på den mest optimale måde. Aja er et netværk af enheder, der gør det muligt at forske i klimaændringernes indvirkning, udviklingen i naturlige økosystemer, forskellige parametres indvirkning på biodiversiteten osv. Mens forskerne har en tendens til at forstå og udnytte løsningens muligheder fuldt ud, støtter de også foldAI i verificeringen af løsningen. De data, der stilles til rådighed, åbner for nye, større eksperimenter, og gør det lettere at forstå parametrene mere detaljeret samt analysere dem i dybden. Dette vil i bund og grund gøre os mennesker mere velinformerede om udviklingen af vores planet, og hvordan vores handlinger påvirker den.

I sidste ende giver løsningen tre vigtige resultater, som er til gavn for brugerne og for naturen. Disse er:

• At kunne se det, der ikke er synligt: Løsningen giver brugerne mulighed for at få et klart indblik i økosystemet med en omfattende, lokal og præcis registrering, hvilket giver en indgående forståelse af skovøkosystemerne.
• At kunne spare tid og penge: Løsningen har genopfundet overvågning af økosystemer ved at muliggør præcis registrering i en billig løsning med lavt strømforbrug og lav vedligeholdelse.
• Datadrevet beslutningstagning: Løsningen giver den mest relevante indsigt og tendenser fra miljøet for at støtte skovforvalterne med letforståelige og brugbare oplysninger. Den intuitive webapplikation er designet til at fremme effektiv beslutningstagning om skovens sundhed.

“Vi har brug for disse realtidsoplysninger, fordi økosystemerne hele tiden ændrer sig på baggrund af nye situationer, og klimaændringerne fremskynder ændringerne. Vi er nødt til at tilpasse os til økosystemerne.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Best practice-erfaringer

Siden foldAI introducerede idéen om IoT-enheder til at overvåge og understøtte forståelsen af naturlige økosystemer, har der været adskillige teknologiske iterationer, og der er kommet mange værdifulde erfaringer ud af det.

Det var en hård kamp i starten at få på markedet til at forstå og acceptere værdien af løsningen. Når teamet reflekterer over at skulle fortsætte kampen i markedet, erkender de, at de til sidst ville være kørt trætte.

“Jeg tror, at den eneste grund til, at vi stadig er her, er passionen, innovationen og friheden.

Så de ting er virkelig vigtige!”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

Derfor er en vigtig læring i processen med at kommercialisere en ny IoT-løsning at fokusere på at fremme virksomhedens hjerte – teamet. For foldAI kommer dette til udtryk i en organisation, der er kendetegnet ved et fladt hierarki og flydende roller samt en innovativ kultur med udadvendt tænkning og frihed til at bryde grænser.

foldAI mener, at en række punkter er afgørende for Ajas hidtidige succes. Med udgangspunkt i udviklings- og kommercialiseringsdelen er disse punkter samlet i en liste med anbefalinger nedenfor:

1. Find din egen vej og vær utraditionel

“Vi så kun den traditionelle måde at opbygge en virksomhed på. Opskalering, opskalering, opskalering, opskalering, kommercialisering så hurtigt som muligt, lav et funktionelt produkt... Vi indså bare, at det ikke passer til vores virksomhed.”

Alicia Charennat, administrerende direktør hos foldAI

foldAI besluttede, at formålet til enhver tid skal være styrende for, hvordan virksomheden er opbygget. Da foldAI startede op, så virksomheden et stort uudnyttet potentiale, men vidste også, at der var tale om et kortvarigt nichemarked. Størstedelen af den teknologiske innovation inden for skovbrugsområdet har haft fokus på maskiner til skovning, mens formålet med foldAIs løsning har været bevarelse. Derfor er virksomheden opbygget ret utraditionelt ved at tænke i teknologispring, og den fortsætter med at vokse organisk.

2. Find og fasthold betroede partnere

Skovbruget har et stort behov for systemisk forandring, og det indebærer en systemisk tilgang med deltagelse af mange partnere – det samme gør sig gældende for de løsninger, der er nødvendige for at gennemføre denne forandring.

“Find de gode producenter.
Find en, du virkelig har tillid til, for det er din støtte undervejs i processen.”

Friedrich Förstner, vicedirektør at foldAI

Inden for IoT er enhedsdelen af løsningen afgørende. foldAI anbefaler derfor innovatører på området, at de ikke kun søger alliancer med kompetente partnere, men at de også plejer etablerede forbindelser løbende.

3. Hurtig prototypefremstilling og test

For foldAI er hardware den største risiko ved IoT-udvikling. I stedet for at gå efter hurtig skalerbarhed anbefaler virksomheden, at man bruger tid på at forstå, hvordan en løsning bedst kan skrues sammen. For foldAI betyder det, at man skal ’lukke ned for computeren’, gå ud i skoven og mærke jorden i ny og næ, og generelt set skal man teste enheder så hurtigt og så meget som muligt.

“Kom ud, få fat i dataene, se på dataene, forstå dataene. Forstå, at det er nødvendigt at lave hurtig iterativ prototypefremstilling.”

Friedrich Förstner, vicedirektør at foldAI

Af erfaring anbefaler foldAI IoT-innovatører at lave mange fejl i begyndelsen af udviklingsprocessen, fordi teknologiske ændringer sent i processen direkte citeret er ’skideirriterende’. Selvom det kan koste at fejle, er det en del af spillet og en vigtig læring.

4. Forstå dit formål og din indflydelse

Der genereres store mængder affald i forbindelse med teknologiudvikling, og ifølge foldAI er dette noget, der ikke kan fortsætte. Så i begyndelsen af en udviklingsproces bør IoT-innovatører forstå og nøje overveje, hvordan deres løsning påvirker verden. Aja er blevet certificeret af ’The Climate Impact Forecast’ for sin betydelige indvirkning på kulstofreduktionen.

At få indarbejdet dette meningsfulde formål i forretningsmodellen har virkelig været værdifuldt for foldAI. Både internt, hvor det har ændret den måde, flere i teamet tænker og ser verden på, og eksternt, hvor virksomheden får stor anerkendelse fra partnere, der bifalder visionen og foldAIs måde at integrere denne.

“Det skal virkelig give mening. Vi har denne ene planet, og vi har allerede ødelagt den så meget, så vi må virkelig tænke os om nu.”

Friedrich Förstner, vicedirektør at foldAI

foldAIs digitale modenhed

Illustration 6: Radardiagram over digital modenhed: Vurdering af foldAI foretaget af, Alicia Charennat, administrerende direktør og Friedrich Förstner, vicedirektør. 

foldAI har et højt niveau af digital modenhed med en samlet score på 4,60. Scoren indikerer, at virksomhedens digitale evner er meget modne, og at den præsterer over gennemsnittet inden for landbrugs-, gartneri- og skovbrugssektoren.

’Digital Maturity Assessment Tool’ er ophavsretligt beskyttet af lektor og ph.d. Annabeth Aagaard, der er centerdirektør ved Interdisciplinary Centre for Digital Business Development, Aarhus Universitet. Klik her for at få kortlagt din virksomheds digitale modenhed.

Meddelelse om ophavsret:  © 2020 – 2023 EU-IoT-konsortiet.

Dette materiale er udarbejdet som en del af EU-IoT-projektet, bevillingsnummer 956671, og er finansieret af Horizon 2020-rammeprogrammet under emne-ID ICT-56-2020.

EU-IoT er den europæiske IoT-hub. EU-IoT-projektet arbejder på at udvikle et bæredygtigt og omfattende økosystem til ’next generation Internet of Things’.

Source of origin: Information to document this use case originates from a network collaboration w. IoT Next Club (IoT community associated with the NGIoT initiative); Case period: 2021-2022.