Een telefoondetectie-prototype in Kafue

Het eerste solar-powered RF-sensorprototype, getest in Kafue National Park samen met Green Safaris — die uiteindelijk zou uitgroeien tot ScannerEdge.

  • Kafue NP, Zambia · 2018
  • Green Safaris, Panthera
  • ScannerEdge

Er is buiten een oorlog gaande

Stroperij is een gewapende oorlog — tussen een industrie van 70 miljard dollar, gedreven door Aziatische vraag naar ivoor, hoorns en botten, en een kleine groep gepassioneerde natuurbeschermers die het probeert te stoppen. Afrika had ooit ongeveer 26 miljoen olifanten; vandaag zijn er nog zo’n 350.000 over. Voor neushoorns is het nog erger: van 500.000 naar zo’n 20.000 op het hele continent. Een trieste geschiedenis, maar ook een die mensen aanzet om manieren te vinden om het tij te keren.

Afrikaanse olifantenpopulatie door de tijd heen — van miljoenen in de 19e eeuw naar enkele honderdduizenden vandaag

Het Coca-Cola-jachtgeweer

Spoel door naar Kafue National Park — ooit een neushoornparadijs, vandaag de dag het thuis van precies nul neushoorns. Ranger Paul wil ons iets laten zien. In zijn handen ligt een geweer als geen ander dat we ooit gezien hebben: felgroen, met een licht afgeronde loop en een trekker die ooit deel lijkt te zijn geweest van een Coca-Cola-blikje.

Een zelfgemaakt jachtgeweer dat door stropers is gesmeed — felgroen, met een trekker gemaakt van een Coca-Cola-blikje

Het is een zelfgemaakt jachtgeweer. Zonder Zambiaanse kwacha voor een fatsoenlijke AK-47 hebben stropers geleerd om zelf wapens te smeden, de bush in te gaan en op zicht te schieten. Plotseling is de soort guerrillasituatie die je verwacht uit een oorlogsverhaal van decennia geleden geen verhaal meer — het gebeurt, nu, om ons heen.

Hoe nerds enthousiast werden

Terug naar 2016. Bij Q42 hadden we net een autonome drone gebouwd om Greenpeace te helpen bij het in beeld brengen van de palmoliebranden in Indonesië. We begonnen ons af te vragen: waar zou dit nog meer voor kunnen werken? Een beetje speurwerk leidde ons naar stroperij — en de statistieken hierboven. Wat als de drone de digitale ogen en oren van een rangereenheid zou kunnen zijn? Anti-stroperij-organisaties vertelden ons dat ze inderdaad blij zouden worden van een drone met de juiste sensoren erop.

Twee weken later was het idee dood. Drones zijn in de meeste Afrikaanse parken niet toegestaan, en daar waar ze dat wel zijn vallen ze vaker uit de lucht dan dat ze iets nuttigs zien. Maar het sensoridee leefde nog. Als drones niet vliegen — waarom hangen we de sensoren dan niet gewoon in bomen?

Een sensor bouwen die Afrika overleeft

Een waterdicht, hittebestendig, dierbestendig, solar-powered, 6 W, 9-delig apparaat bouwen dat stropers kan detecteren en jarenlang in een boom kan blijven hangen, is geen normaal proof-of-concept-project. Het kwam tot stand door samenwerking:

  • Green Safaris vertelde ons al vroeg dat de sensor bijna onzichtbaar moest zijn, anders zou hij gestolen worden — wat de grootte van de zonnepanelen beperkte
  • Voltaic Systems, een Amerikaans bedrijf dat zonnepanelen heeft geïnstalleerd van het Amazonegebied tot afgelegen plekken in Afrika, hielp ons panelen en batterijen te dimensioneren tegen de beperkte zonneschijn en een 50% duty cycle
  • IRNAS in Slovenië leverde hun open-source PiRa-board, dat een stapel vervelende power-management problemen oploste voor solar-powered Raspberry Pi-setups — en handig genoeg ook een LoRa-chip aan boord had, zodat de sensor strooper-alerts naar een gateway op 5–30 km afstand kon sturen

Een paar Skype-calls en heel veel soldeerwerk later hadden we een werkende hardwareopstelling.

In het veld

We landden in Lusaka met tassen vol merkwaardige elektronica die enige uitleg aan de douane vroeg, en vier uur later waren we in Kafue — een park veel ruwer dan Serengeti of Kruger, en met merkbaar minder dieren, omdat decennia van zwakke handhaving stropers had toegestaan om vrijwel alles te schieten wat ze zagen. Voor we iets technisch deden, brachten we de eerste middag door met de natuurbeschermingsorganisaties die straks gingen werken met wat we bouwden. Een paar dingen die we leerden:

  • Leeuwenstroperij neemt toe door Aziatische vraag naar leeuwenbotten
  • Eenmaal gearresteerd en veroordeeld zijn stropers vaak binnen weken weer op vrije voeten
  • Slechts 5–25% van het park wordt actief gepatrouilleerd door gewapende rangers
  • Sommige stropers gaan op “hunting streaks”, trekken door het park om meerdere dieren te doden en sturen hun locatie door naar vrienden thuis om de buit op te halen
  • Corruptie tot op politiek niveau houdt de ivoorpijplijn open

De volgende dag gingen we aan de slag. De gateway ging een boom van 15 meter in vlakbij de lodge en we reden er met de sensoren op uit, die elke 30 seconden een testbericht stuurden. Het eerste resultaat was een teleurstellende 5 km — heuvels, zo leerden we snel, nekken LoRa veel harder dan antenneversterking helpt. Gelukkig stond er een inactieve radiotoren van 30 meter in de buurt; de volgende ochtend ging de gateway daar in. Het bereik sprong dramatisch omhoog.

We bevestigden een sensor aan een paal van 10 meter (de zwembadveger van de lodge) en reden rond om al rijdend het bereik te meten. Zo’n 10 km verderop vonden we de perfecte boom: een marulaboom van 15 meter, het soort vrucht waar olifanten kilometers voor omrijden, met olifantensporen overal in de buurt. Agressieve olifanten als bewakers leek een feature, geen bug, dus we hingen de sensor snel in de boom en zetten hem vast met tie-wraps. Onderweg naar de tweede plek versperde een groep leeuwen de weg. We wachtten ze uit — de leeuwen verveelden zich eerder dan wij — en vonden een vlakker stuk om de tweede sensor te plaatsen.

De volgende ochtend gingen we terug voor één laatste herconfiguratie van de eerste sensor. Toen we naar de marulaboom liepen zagen we precies wat we niet wilden zien: een enorme mannetjesolifant stond eronder, rustig fruit te eten. Olifanten in Kafue zijn bijzonder agressief — decennia van bejaagd worden heeft ze geleerd dat mensen een bedreiging of een doelwit zijn — en een dier van 6.000 kg dat met 50 km/u op je af komt loop je niet uit. We slopen dichterbij, hopend op een “Connected”-melding op de laptop. Op zo’n 60 meter zag de olifant ons en, een klein wonder, rende de andere kant op. De duty cycle van de sensor was 2 minuten aan, 8 minuten uit; op het moment dat hij aansloeg herconfigureerden we variabelen en downloadden we logs, met het laatste commando precies wanneer hij weer uitschakelde. Acht lange minuten later, onder dezelfde boom met één oog op de bush, kregen we de verbinding terug, rondden we af en sprintten we naar de auto. Beide sensoren waren online. Het systeem werkte.

Waarom het ertoe deed

Dit was een rommelig prototype — een klein team, één park, hardware die sindsdien meerdere keren is herontworpen. Maar het bewees het kernidee: dat passieve RF-detectie rangers een vroege waarschuwing kan geven, uren voordat camera’s of patrouilles iets door zouden hebben.

Alles wat we in Kafue leerden — over energieverbruik, LoRa-propagatie, weerbestendigheid en wat rangers echt nodig hebben van een melding — ging rechtstreeks de volgende generatie sensoren in. Jaren later vormt dat werk de basis van ScannerEdge, inmiddels uitgerold over parken in zuidelijk Afrika en daarbuiten.

Het is daarbuiten nog steeds David tegen Goliath. Maar Davids katapult, vinden wij, is een behoorlijk techy exemplaar.

Werk je aan een vergelijkbare uitdaging?

We werken samen met rangers, NGO's en onderzoekers wereldwijd. Loop je tegen iets soortgelijks aan — laat het ons weten en we kijken of onze technologie kan helpen.