Hoe IoT en embedded analytics klimaatverandering's impact op Belgische tuinen onthullen

Naarmate wereldwijde temperaturen stijgen, zijn we getuige van een toename in extreme weersextremen — langdurige hittegolven en droogtes die door ecosystemen rijpelen, van tropische bossen tot landbouwbedrijven en zelfs onze achtertuinen. Volgens Karel Callens, CEO en medeoprichter van Cumul.io, veranderen deze patronen lokale omgevingen op manieren die we pas net begrijpen te gaan.

Terwijl koppen en beelden wereldwijde klimaatsverschuiingen documenteren, begrijpen wenigen van ons hoe deze patronen de groene ruimtes beïnvloeden die we koesteren — vooral tijdens de lockdowns van de pandemie die onze band met thuistuintens versterkten.

In april 2021 lanceerde de Universiteit Antwerpen een baanbrekend, burger-geleid onderzoek om de effecten van klimaatverandering op Vlaamse achtertuinen en parken te kwantificeren. Zes maanden lang installeerden 5.000 deelnemers IoT-sensoren in hun tuinen, logden data en deelden inzichten via embedded analytics dashboards.

De initiatief, gedoopt CurieuzeNeuzen in de Tuin (Engels: Curious Noses in the Garden), is een collaboratieve inspanning tussen de universiteit, de Vlaamse overheid, De Standaard, Rabobank.be, Orange, VITO, de Vlaamse Milieumaatschappij, Bio-Planet, iFLUX, DPD, Aquafin en Cumul.io.

Data-gedreven tuinieren

"Fijngemaazde lokale data is essentieel om te begrijpen hoe hittegolven en droogtes gemeenschappen beïnvloeden," legt Jonas Lembrechts uit, postdoc in berg-ecologie en planteninvasies aan de Universiteit Antwerpen en wetenschappelijke leid voor CurieuzeNeuzen.

Lembrechts voegt toe dat het project "onderzoekt hoe veranderende weersomstandigheden lokale omgevingen beïnvloeden door variaties over verschillende gebieden vast te leggen, wat ons in staat stelt de regio comprehensief te monitoren en preventieve actie te ondernemen." Om dit te doen, vertrouwde het team op de hulp van de gemeenschap om toegang te krijgen tot privés groene ruimtes die anders ongemonitord zouden blijven.

IoT tuin-dolken

De implementatie van duizenden "Tuin Dolken" — IoT-sensoren gebaseerd op het TMS-4 model van TOMST, een Tsjechisch bedrijf bekend om zijn robuuste microklimaatsensoren — maakte het vastleggen van bodemtemperatuur, vochtigheid, oppervlakte- en luchttemperaturen en grascondities mogelijk in elke deelnemerstuin.

In tegenstelling tot eerdere TMS-4-implementaties die handmatige data-ophaling via kabel vereisten, verbinden de CurieuzeNeuzen-dolken met een toegewijde Orange 4G narrow-band IoT-netwerk. Deze realtime-connectiviteit zorgt ervoor dat wetenschappers continue datastromen ontvangen zonder de logistieke last van handmatige uitlezing.

Batterijbeheer bood een andere uitdaging: de sensoren werden uit Tsjechië verzonden in een niet-geactiveerde staat om batterijlevensduur te behouden. Deelnemers kregen stap-voor-stap instructies voor activatie, en een automatische noodactivatie was gepland twee tot drie weken na installatie in het geval van falen.

Volgens Gert Pauwels, head of IoT, M2M, big data en innovatie bij Orange België, "stript het 4G narrow-band netwerk onnodige overhead weg, wat een schone, energie-vriendelijke datapijplijn levert die overeenkomt met onze milieu- en energietransitie-prioriteiten."

Interactieve dashboards voor burgerwetenschappers

Het transformeren van ruwe sensordata naar actiegerichte inzichten vereiste een gebruiksvriendelijke interface. Het team keerde zich tot Cumul.io's embedded analytics platform, wat snelle creatie van interactieve dashboards toestaat die complexe metrics vertalen naar intuïtieve visualisaties.

Alle 5.000 burgerwetenschappers hebben nu toegang tot gepersonaliseerde dashboards die sleutelstatistieken tonen — zoals piek- en dal-bodemtemperaturen, luchttemperaturen en vochtigheidsniveaus. Deelnemers kunnen hun eigen tuindata vergelijken met regionale gemiddeldes en bevindingen delen op sociale media, wat een levendige gemeenschap van data-gevoede tuiniers bevordert.

Technische hinderden bleven: firmware-updates konden alleen via een PC met speciale software uitgevoerd worden, wat remote beheer beperkte. Het team ontwikkelt nu firmware die over-the-air updates en configureerbare meetinstellingen ondersteunt, wat flexibiliteit toevoegt voor toekomstige implementaties.

Onverwachte inzichten en bredere impact

Initiële hypothesen voorspelden dat binnenstadstuinen het meest zouden lijden onder hittestress door stedelijke hitte-eilandeffecten. Echter, vroege resultaten tonen aan dat veel binnenstadstuinen — vaak kleiner en beschaduwd — koeler blijven op zonnige dagen, wat hitte-impact mitigateert. Deze contra-intuïtieve bevinding wapent bewoners met actiekennis om hun tuinierpraktijken aan te passen.

Het project's succes hangt af van deelnemersbetrokkenheid: gebruikers verkennen actief interactieve kaarten van Vlaanderen, delen dashboards en discussiëren inzichten online. Thise netwerkeffect heeft de bereik van CurieuzeNeuzen versterkt, klimaatdata in de publieke sfeer gebracht en een generatie nieuwsgierige, data-geïnformeerde tuiniers geïnspireerd.

CurieuzeNeuzen toont aan hoe IoT en embedded analytics datascience democratiseren, bewijzend dat je geen PhD nodig hebt om klimaatimpact te interpreteren. Door realtime, lokaal relevante data toegankelijk te maken, geeft het project burgers de macht om de effecten van klimaatverandering direct in hun eigen achtertuin te monitoren, erop te reageren en uiteindelijk te mitigeren.

De auteur is Karel Callens, CEO & medeoprichter, Cumul.io.