Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Drive-By-Wissenschaft

Dr. Akira Sugiyama von der Tokyo University geht in die Sperrzone.

Im Zeitraum zwischen März 2011 und 2012 sammelte und veröffentlichte eine Gruppe von Hackern genauere und nützliche Daten zur Strahlenbelastung in Japan als jede andere Organisation, einschließlich TEPCO und der japanischen Regierung zusammen. Und wir haben es fast vollständig mit Geräten gemacht, die wir im Tokyo Hackerspace zusammengelötet, verschraubt und verrohrt haben. Wir nennen uns Safecast.

Lassen Sie uns für eine Sekunde zurück auf die Tage nach dem Tohoku-Erdbeben und den darauf folgenden Tsunami, als klar wurde, dass die Dinge im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi nicht sonderlich gut laufen. Jeder suchte nach Details darüber, was tatsächlich passiert ist oder was tatsächlich passiert ist oder was passieren könnte. Und sie hatten nicht viel Glück. Ich weiß, weil ich einer dieser Menschen war und ich unzählige Stunden damit verbracht habe, nützliche Informationen zu finden, ohne Erfolg. Ich habe Freunde gefragt, Freunde haben mich gefragt, und zu lange hatten wir eine ganze Gruppe von Leuten, die dieselben Fragen stellten und nach Antworten suchten. Schließlich wurde klar, dass der einzige Weg, nützliche Daten zu erhalten, darin bestand, diese selbst zu sammeln.

Safecasters (von links nach rechts) Jun Nakamura, Akiba, Pieter Franken und Robin Scheibler.

Was ist also der beste Weg für eine Handvoll Leute, um Daten über nuklearen Niederschlag in Japan zu sammeln? In einem Büro in Tokio zusammengekauert, haben wir mit der Frage gekämpft, und dann hat Ray Ozzie (früherer technischer Chief Officer von Microsoft) die Antwort bei einer Brainstorming-Sitzung mit anderen Safecast-Mitgliedern gegeben: schnallen Sie einen Geiger-Schalter an ein Auto und machen Sie einen natürlich fahren.

Das Safecast-Auto ist mit zwei bGeigies ausgestattet.

Unser erster Versuch mit dem mobilen Strahlungsprotokoll war so praktisch und einfach, wie Sie nur könnten. Ein minimales brauchbares Produkt, falls es eines gab. Der freiwillige Helfer von Safecast, Dave Kell, hatte das (falsche) Glück, die erste Messfahrt mit einem System durchzuführen, das wir für ihn aufgestellt hatten. Eigentlich ist das Wort „System“ etwas großzügig - wir haben ihm einen Geigerzähler und ein iPhone mit einem vorinstallierten Flickr-Account und Anweisungen gegeben, „durch Fukushima zu fahren und ab und zu zu stoppen und ein Foto von der Lektüre zu machen und das Bild hochzuladen Bild zu Flickr. "

Das Foto wurde mit einem Geo-Tag versehen, um uns einen Ort zu geben, und der Messwert, der auf dem Display des Fotos angezeigt wird, lieferte die Daten. Diese mussten natürlich von Hand eingegeben werden. Wir mussten auch Variablen wie das Lesen im Auto oder draußen, in der Luft oder am Boden usw. festhalten. Trotz allem funktionierte es tatsächlich und gab uns den ersten richtigen Datensatz, der analysiert werden sollte.

Aber wenn Sie der Meinung sind, das System könnte eine Verfeinerung verwenden, haben Sie Recht. Ein paar andere verwendeten diese Methode in den folgenden Tagen für einige Laufwerke, aber wir wussten, dass dies eine Iteration erforderlich machte, und zwar schnell.

Die erste große Verbesserung kam von Kei Uehara und einigen seiner Studenten von der Keio University. Wie bei allen ersten großen Verbesserungen wurde dies mit Klebeband ermöglicht. Die Methode „Upload-a-Geotagged-Image-to-Flickr-und-Eingabe-Daten-von Hand“ war noch in Kraft, aber die Variablen wurden reduziert, indem der Geigerzähler mit einem Gurt an das Fenster des Autos geklebt und ein Foto gemacht wurde alle fünf Minuten im Zeitplan. Dies gab uns eine einheitlichere Messung und eine klarere Route, war aber immer noch ein Ärgernis. Und ein Schmerz in den Arsch treibt Innovation ebenso wie alles andere - manchmal besser.

Während diese "von Hand" -Laufwerke stattfanden, hatte eine Kerngruppe im Tokyo Hackerspace die Lötkolben herausgefahren, um eine automatisiertere Lösung zu finden. Robin Scheibler, Steve Christie, Mauricio Cordero, Akiba und Pieter Franken verbrachten die meisten Stunden einer ganzen Woche mit Bohren, Schrauben, Inhalieren von Lötdämpfen und Anstarren auf Codezeilen, um den bGeigie zur Welt zu bringen. Der Name wurde gewählt, weil der kleine Pelican-Koffer alles wie eine Bento-Box aussieht - eine traditionelle japanische Lunchbox. Dies würde zu einer Reihe von Geräten werden, die das Epizentrum der Safecast-Datenerfassung sind. Dieses erste bGeigie Classic (wie wir es jetzt nennen) war ein Geigerzähler (wir verwendeten den Inspector Alert von Medcom, der einen 2-Zoll-Pancake-Sensor besitzt) in einem modifizierten Pelican-Gehäuse (modifiziert, um Strahlung hereinzulassen, aber das Wetter draußen zu halten) mit einem Arduino Uno und einem GPS-Modul, das an der Außenseite eines Autos angebracht ist. Eine Linie aus dem Koffer führte zu einem Netbook, das alle fünf Sekunden einen Datenpunkt protokollierte, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Insassen darüber informiert wurden, welche Strahlung außerhalb des Fahrzeugs lag. Nun war dies ein großer Fortschritt!

Zwei der ursprünglichen bGeigies außerhalb des Tokyo Hackerspace.

Die nächsten beiden Geräte waren Variationen dieses klassischen Designs, verwendeten jedoch ein Freakduino anstelle eines Arduino, weil wir der Meinung waren, dass das drahtlose Bordsystem nützlich sein könnte und weil Akiba eine Menge von Leuten hatte, die herumliegen. Eines davon war an ein MacBook Air angeschlossen (damit die bisher teuerste bGeigie-Version) und das andere an einen Dell-Laptop. Die Dell-Version ist jetzt im Safecast-Fahrzeug in Japan fest installiert. Dies war zwar ein großer Schritt vorwärts von der "von Hand" -Methode aus, aber es war immer noch ziemlich sperrig und umständlich. Das war das nächste Problem, das wir lösen wollten.

Das vierte Gerät, das wir bGeigie Mini nannten, ist zum Basismodell für alle zukünftigen Geräte geworden. Es hatte den Vorteil, den Laptop insgesamt zu verschrotten. Akiba entwarf ein SD-Kartenschild für seine Freakduino-Boards, und Robin entwickelte die Software, um sie zu betreiben. Mit der Hinzufügung von zwei AA-Batterien für die Stromversorgung wurde dies die erste eigenständige Version der bGeigie. Keine externe Stromversorgung, keine Kabel, keine Laptops. Dies war ein großer Sprung für uns, aber nicht einmal ein Schritt nach vorn für die Menschheit. Wir betrachten diesen als einen funktionierenden Prototyp, da wir sofort ein paar Dinge geändert haben.

Das fünfte Gerät tauschte die zwei AA-Batterien gegen zwei C-Batterien aus und modifizierte den Freakduino so, dass er mit 3 Volt betrieben wurde. Dies war schließlich ein sehr solides und wiederholbares Design, und die nächsten etwa 20 von uns hergestellten Geräte waren diesem Modell nachempfunden. Auf dem Weg haben wir kleinere Änderungen vorgenommen, um den Geiger-Schalter mit einer anderen Art von Schaum zu fixieren, die GPS-Einheit anders zu positionieren und über die Vorzüge der Verwendung eines Kipp- oder Wippschalters für die Stromversorgung zu streiten, andere Farbfälle - aber im Wesentlichen Die Eingeweide des Geräts blieben gleich. Die integrierte SD-Karte protokollierte die Daten, musste jedoch weiterhin manuell von der Karte gezogen und die Protokolldatei abgerufen und auf den Safecast-Server hochgeladen werden. Bis Anfang 2012 wurde die überwiegende Mehrheit der Safecast-Daten mit einem dieser Modelle erfasst.

Irgendwo auf dem Weg wurden uns zwei Dinge klar: 1) Obwohl ein Laptop im Auto aus logistischer und elektrischer Sicht ärgerlich war, war es für das Team im Auto hilfreich gewesen, die angezeigten Informationen anzeigen zu lassen. und 2) Die Freakduino-Boards, die wir verwendeten, hatten eingebaute drahtlose Konnektivität, die wir verwenden könnten. Daraufhin baute Robin ein Begleitgerät, das wir liebevoll als bGeigie Ninja bezeichnen. Es ist ein kleiner, kabelloser Display-Monitor, der sich im Auto befindet und mit dem bGeigie außerhalb des Autos vernetzt ist, um sofort eine Rückmeldung zu den Außenwerten zu geben.

Wir haben dieses Setup für Monate vor der nächsten größeren Überarbeitung gerockt. Im November 2011 debütierte Joe Moross mit dem bGeigie Pro, der aus Gründen, die ich im Moment vergesse, sofort in bGeigie Plus umbenannt wurde.

Seine Großartigkeit bestand darin, ein wirklich in sich geschlossenes Gerät zu sein, das niemals geöffnet werden musste, und hatte tatsächlich einen versiegelten Koffer, um Wasser und die Finger der Freiwilligen fernzuhalten. Durch den zusätzlichen USB-Anschluss wurden wiederaufladbare Batterien mit Strom versorgt und die Datenausgabe zum Kinderspiel. Nach langen Überlegungen wurde das Fenster für das Unterschriftenband entfernt (sehr zu Joes Entzücken und Pieter 'Ablehnung).

Mit einem Inventar von bGiegies, kombiniert mit einer ständig wachsenden Anzahl von Menschen, die zur Hand helfen, haben wir im März 2012 fast 3 Millionen Datenpunkte gesammelt und veröffentlicht. Vergleichen Sie das mit den wenigen tausend Datenpunkten, die von offiziellen Quellen zur Verfügung gestellt werden, von denen ich annehme, dass sie mehr Ressourcen zur Verfügung haben als einige Männer in einem Hackerspace.

Ich liebe diese Geschichte wirklich sehr und bin so besessen davon, eine Rolle dabei gespielt zu haben, denn sie ist in vielerlei Hinsicht der Inbegriff von Hacker / Punk-Motivation und DIY-Ausführung. Erlaubnis wurde nicht gefragt. Regeln wurden nicht berücksichtigt. Ein Bedarf wurde festgestellt und sofort umgesetzt. Es war niemandem wichtig, dass die Geräte am ersten Tag nicht perfekt waren, und es war ihnen auch egal, dass sie am zweiten Tag überarbeitet wurden. Es gibt eine Reihe von Denkschulen, die die Beratung lokaler Behörden, das Testen von Beta-Hardware sowie die Verfeinerung und Feinabstimmung aller Dinge vor dem Aufbruch in die Welt diktiert haben. Es gibt sicherlich einen Ort für diese Denkweise, aber es hätte nicht annähernd zu den Ergebnissen geführt, die wir in einem so kurzen Zeitrahmen erzielt haben, und das schnelle Lösen von Daten war das Problem, das gelöst werden musste.

Das erste Jahr von Safecast hatte eindeutig nicht genügend Schlaf, aber das ist nicht das Ende.Wir müssen mehr Daten sammeln und mit der Kombination unserer offenen Designs und engagierten Hardware-Partnern hoffen wir, dass wir Ecken der Erde erreichen können, an die wir noch nicht gedacht haben.

Wenn dies interessant klingt, besuchen Sie bitte safecast.org. Wir würden uns freuen, wenn Sie auch dabei sind!

Auf der FAQ-Seite von Safecast, basierend auf den 2 Millionen Strahlungsmesswerten, die in Japan und weltweit gesammelt wurden.

Frage: Ist es sicher für mich, Japan zu besuchen? Kurze Antwort: höchstwahrscheinlich. Lange Antwort: Je nachdem, wo Sie sich in Japan aufhalten, ist die Strahlenbelastung nicht höher und manchmal niedriger als in anderen Großstädten der Welt.

Frage: Hat sich die Verschmutzung durch Fukushima Daiichi außerhalb Japans verbreitet? Kurze Antwort: Ja. Lange Antwort: Spuren von Teilchen, die durch das Ereignis in Fukushima Daiichi freigesetzt wurden, wurden in jeder Ecke der Erde gefunden, wo sie gesucht wurden.

Frage: Verändern sich die Strahlungswerte? Kurze Antwort: Nein. Lange Antwort: Während in den Medien gelegentlich von einem „neuen Hotspot“ berichtet wird, besteht die Realität darin, dass es diese Hotspots (zumindest) seit dem 11.03. Gibt, aber nicht gemessen wurde .

Frage: Ist Fukushima Daiichi stabil? Kurze Antwort: Nein. Lange Antwort: Alle Berichte deuten darauf hin, dass die Bemühungen zur Eindämmung der Kontamination durch die Anlage fortgesetzt werden. Der Zugang zur 20K-Sperrzone um die Anlage ist jedoch eingeschränkt und für jedermann schwer zu recherchieren schwer zu bekommen.

Der Safecaster Dave Kell mit dem Geigerzähler und dem iPhone nutzte er bereits beim allerersten mobilen Messlauf, Pre-bGeigie.

Die Daten von Safecast gelten für alle

Im Kern geht es bei Safecast nur um die Daten. Aus diesem Grund haben wir uns dazu entschieden, jedes Datenelement, das wir sammeln, unter einer CCO-Bezeichnung (creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0) zu veröffentlichen.

CCO ist dem öffentlichen Bereich ähnlich und verzichtet auf alle Rechte, so dass der uneingeschränkte Zugriff und die offene Verwendung der Daten für jedermann zulässig sind. Daten sind nur so wertvoll wie ihre Verwendung, und wir wollten keine Einschränkungen darüber, wer sie verwenden könnte oder wie sie verwendet wurden. Wir verlangen nicht einmal, dass die Leute uns etwas zuschreiben.

Auf diese Weise können unsere Daten in andere Studien, Analysen, Dienste und große Datenaggregationsprojekte einbezogen werden, die scheitern würden, wenn sie die Hunderttausende von Quellen für jeden einzelnen Datenpunkt dokumentieren müssten. Namensnennung kann manchmal mehr Arbeit als die Studie selbst sein, und wir wollten nicht, dass jemand daran hindert, mit unseren Daten Gutes zu tun. Wir wissen bereits von Wissenschaftlern, die unsere Daten einer Studie von Stressniveaus in bestimmten Bereichen gegenüberstellen.

Mediziner suchen nach Ähnlichkeiten mit ihren eigenen Symptomkarten und Megatrend-Forschung, die uns dabei helfen können, die Zukunft besser zu verstehen. Wir glauben, je mehr Daten die Menschheit insgesamt hat, desto besser sind wir alle.

Wiedergutmachung vornehmen

Eine Bildunterschrift in der Druckversion dieses Artikels identifizierte die Zugehörigkeit von Dr. Akira Sugiyama falsch. Er ist an der Tokyo University.

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