騰訊云邊緣計(jì)算馳援沙漠治理，4個(gè)月科研計(jì)算量最快1h完成

“有了騰訊云邊緣數(shù)據(jù)中心的算力支持，原來(lái)4個(gè)月科研計(jì)算量，現(xiàn)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(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析的蔣學(xué)皎老師在接受采訪時(shí)興奮地說。

沙漠土壤化科研項(xiàng)目由重慶交通大學(xué)副校長(zhǎng)易志堅(jiān)教授領(lǐng)銜。其原理是通過黏合劑與沙粒共同變成一張“網(wǎng)”，像土壤一樣實(shí)現(xiàn)保水和保肥，并擁有土壤自我修復(fù)和自我調(diào)節(jié)的特性，能夠存儲(chǔ)水分、養(yǎng)分、空氣和滋生微生物，具備植物生長(zhǎng)的基本條件，進(jìn)而通過植物種植，形成生態(tài)系統(tǒng)正循環(huán)。

沙漠土壤化科研項(xiàng)目在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠的試驗(yàn)基地

2016年至今，科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在內(nèi)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(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，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(zhǎng)勢(shì)良好，還吸引來(lái)了大量蝴蝶、螞蟻、鳥、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(qū)低耗、高產(chǎn)、綠色的種植方式，并對(duì)項(xiàng)目成果進(jìn)行規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化推廣，科研團(tuán)隊(duì)需要對(duì)大氣環(huán)境、土壤、水質(zhì)以及生物量等數(shù)據(jù)進(jìn)行研究積累，從而了解這些參數(shù)是如何影響沙漠土壤化效果的。海量的數(shù)據(jù)采集、篩選、分析成為了橫亙?cè)趫F(tuán)隊(duì)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(yàn)室”框架合作協(xié)議，借助騰訊云在云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI、IoT等方面的先進(jìn)技術(shù)解決科研瓶頸，推動(dòng)項(xiàng)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(shù)據(jù)中心騰訊云Nano T-block，已經(jīng)在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠試驗(yàn)基地中部署完成，并能與云端實(shí)現(xiàn)協(xié)同。

騰訊云邊緣數(shù)據(jù)中心Nano T-block

騰訊云數(shù)據(jù)中心高級(jí)架構(gòu)師劉靈豐介紹，借助Nano T-block，科研團(tuán)隊(duì)所需的數(shù)據(jù)可以通過物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備采集后，會(huì)經(jīng)由邊緣網(wǎng)關(guān)傳輸至柜內(nèi)服務(wù)器經(jīng)過數(shù)據(jù)的清洗和初篩，再把有效數(shù)據(jù)上傳到云端的智維平臺(tái)進(jìn)行分類和鑒別，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘。同時(shí)，云端訓(xùn)練出來(lái)的AI模型也能下沉至Nano T-block邊緣數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)據(jù)的就近處理。

正在采集植物表征數(shù)據(jù)的傳感器

騰訊云Nano T-block在架構(gòu)設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)首臺(tái)帶自然冷卻的單柜數(shù)據(jù)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(tǒng)可靠性相對(duì)一般邊緣數(shù)據(jù)中心提高50%，制冷系統(tǒng)的能耗降低69%。與此同時(shí)，運(yùn)維人員也能夠借助騰訊云數(shù)據(jù)中心智維平臺(tái)對(duì)Nano T-block實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控和運(yùn)維。

目前，騰訊云Nano T-block正在給科研項(xiàng)目帶來(lái)效能上的明顯提升。比如在作物產(chǎn)量方面，團(tuán)隊(duì)需要使用環(huán)境采集系統(tǒng)、田間植物表型征采集系統(tǒng)、高光譜采集系統(tǒng)、全時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等采集大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析品種適應(yīng)性、環(huán)境變化、栽培管理等，每天至少會(huì)產(chǎn)生1T的數(shù)據(jù)量。“我們?cè)?jīng)用頂配電腦來(lái)處理深度學(xué)習(xí)框架，結(jié)果800MB的數(shù)據(jù)跑了三天還在迭代算法?，F(xiàn)在借助騰訊云邊緣數(shù)據(jù)中心的算力，很快就能得到訓(xùn)練結(jié)果?！笔Y學(xué)皎說。

“沙漠土壤化項(xiàng)目在解決了怎么種、種什么的問題之后，下一個(gè)問題是如何種得好，包括產(chǎn)量的提升，生態(tài)的建設(shè)等，這些都離不開數(shù)據(jù)的支撐。”易志堅(jiān)表示，騰訊云強(qiáng)大計(jì)算力的加持，能夠讓科研團(tuán)隊(duì)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?yàn)楦_地研究中長(zhǎng)期生態(tài)環(huán)境變化提供更多可能。

“數(shù)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?yàn)樯衬寥阑峁┯?jì)算力，幫助科研團(tuán)隊(duì)加速破解更多未解之謎?！彬v訊云副總裁、騰訊IDC平臺(tái)部總經(jīng)理鐘遠(yuǎn)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(tuán)隊(duì)搭建沙漠生態(tài)農(nóng)業(yè)科技平臺(tái)，為沙漠治理進(jìn)行更多有益的探索。

據(jù)了解，沙漠土壤化科研團(tuán)隊(duì)目前在國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)總面積已經(jīng)超過17000畝，22項(xiàng)科研成果獲得中國(guó)、澳大利亞、摩洛哥等國(guó)發(fā)明專利授權(quán)。2018和2019年，這項(xiàng)技術(shù)還走出了國(guó)門，在中東沙漠和非洲撒哈拉沙漠進(jìn)行了試點(diǎn)。