Masterstudent LR Kitso Epema ontwikkelt samen met zes andere studenten een drone die parkwachters in Afrika moet steunen in hun ongelijke strijd tegen stropers in de parken. Vorig jaar vermoordden internationale bendes haast drie neushoorns per dag.
Tot je vierde jaar woonde je in Botswana, net noordelijk van Zuid-Afrika. Heb je daar nog herinneringen aan?
“Van de vier jaar dat ik daar gewoond heb, herinner ik vooral flarden. Maar we zijn na ons vertrek bijna iedere vijf jaar weer terug geweest voor vakantie. En daar heb ik genoeg herinneringen aan.”
Wat voor land is Botswana?
“Ik vind het een prachtig land. Elke keer als ik er terug ben voelt het als thuis. Het is politiek stabiel, de mensen zijn vriendelijk en open. En ze hebben er de meest prachtige natuur die je je maar kunt voorstellen met veel ruimte voor wilde dieren. En de parken verkeren in goede staat.”
Is er veel toerisme?
“Er is redelijk wat toerisme. Botswana hanteert een beleid van weinig toeristen die veel moeten betalen. Daarmee verdient de overheid genoeg om de parken in goede staat te houden zonder dat het land overlopen wordt door toeristen. Waar je in Kenia in de rij staat met vijftien auto’s om het volgende beest te bekijken, kom je in Botswana een stuk minder mensen tegen.”
En wat voor beesten zie je er?
“Alles wat je kunt verzinnen: olifanten, leeuwen, jachtluipaarden, zebra’s, neushoorns, antilopen, wilde zwijnen, stokstaartjes – noem maar op.”
Hebben jullie dat zelf ook gedaan?
“Ja, dan zetten we een tentje op een camping neer en dan slaap je tussen de beesten in. Meestal komen ze niet op campings, maar soms wel.”
Moet je dan met een geweer naast je slapen?
“Nee dat hoeft in principe niet. De leeuwen kennen mensen niet als prooi, zeker niet als mensen in een tent zitten. ‘s Nachts rondlopen is minder verstandig. Zolang je in je tent blijft, is er niets aan de hand.”
En dan hoor je de leeuw langs sloffen?
“Ja, haha. Drie jaar geleden hebben we op een camping geslapen waar er ‘s nachts opeens een olifant naast de tent stond. Een andere nacht renden er hyena’s rond met al onze spullen in de bek. Een andere keer zagen we aan de voetsporen dat er een leeuw langs geweest was.”
Was dat spannend?
“Dat was best spannend, ja.”
Nog even terug. Hoe kwamen jouw Nederlandse ouders in Botswana terecht?
“Mijn ouders hebben daar ontwikkelingswerk gedaan. Mijn moeder gaf les op een middelbare school en later op de universiteit. En mijn vader is er een steenfabriek begonnen in een township en heeft lokale mensen aan het werk geholpen. Dat bedrijf Naledi Development Trust bestaat nog steeds.”
Hoe kwam je op het idee om een drone tegen stropers te ontwerpen?
“Ik wilde zelf altijd al een vliegtuigje maken om beesten te vinden om ze dan te filmen en de ervaring te delen. Maar na een stage in Zuid-Afrika hoorde ik van de problemen met stroperij van neushoorns. Ik las later in een artikel dat de stroperij enorm is toegenomen. Ik wist dat er wel eens wat gebeurde, maar vanaf 2007 is het enorm toegenomen vanaf zo’n veertien per jaar naar duizend neushoorns vorig jaar. Dat zijn er die per dag. En toen ik dat doorkreeg dacht ik: wow, shit!”
Wat is de drijvende kracht daarachter?
“De hoorn van de neushoorn was altijd al in trek vanwege geneeskrachtige en potentieverhogende werking die er aan toegeschreven werd. In 2007 schijnt er een official in Zuidoost-Azië gezegd te hebben dat hij dankzij neushoornpoeder is genezen van kanker. Het lijkt erop dat die uitspraak de jacht zo uit de klauw heeft laten lopen. Ondertussen is neushoorn zoveel geld waard dat er machtige corporaties achter de handel zitten.”
Over wat voor bedragen gaat het dan?
“Momenteel betaalt men 60 tot 70 duizend dollar per kilogram. Eén neushoornhoorn weegt tien kilo en is dus tussen een half en driekwart miljoen dollar waard. Neushoorn is meer waard dan goud of cocaïne en de organisaties die er in handelen, zijn vergelijkbaar. En doordat het zoveel waard is, is neushoorn een statussymbool geworden. Als jij drankjes kunt serveren met neushoornpoeder, dat ook al goed zou zijn tegen katers, dan ben je een hele rijke persoon en is er een extra aanleiding om naar jouw feestje te komen. Dat alles maakt dat de maatregelen uit het verleden niet meer werken. Er zit zoveel druk, wapens en geld achter dat er nieuwe tegenmaatregelen nodig zijn om de neushoorn te beschermen.”
En toen bedacht jij een vliegtuigje in te zetten. Maar daar komt nog heel wat meer bij kijken toch?
“Dat klopt. Je moet camerabeelden maken. Dan moet je de locatie-informatie doorgeven aan de juiste persoon. De rangers, die de neushoorns moeten beschermen, weten nu vaak niet waar de dieren uithangen. En ook niet waar de stropers zijn. En dan in een gebied half zo groot als Nederland waar net zo veel wegen zijn als wij snelwegen hebben, en andere wegen zijn er niet.”
Goed. Stel jullie drone vliegt daar rond en ziet een neushoorn in nood. Maar de afstand is te groot om videobeelden door te sturen. Hoe los je dat op?
“We hebben een computersysteem aan boord dat de camerabeelden filtert en alleen die beelden met de bijbehorende locatie doorstuurt waarvan de computer denkt dat het relevant is. Dus bijvoorbeeld door met thermische camera’s warmtebeelden te maken, want dat is een indicatie van iets levends. Dan stuurt het systeem die beelden door.”
En dan zie je een paar toeristen rond een kampvuur?
“Dat zou kunnen. Achter het grondstation beoordeelt iemand de locatie en de foto. Hij kan op basis daarvan een inschatting maken van de situatie. Als het een camping betreft, is er niks aan de hand. Is dat niet zo, dan kunnen het stropers of smokkelaars zijn.”
Kan een thermische camera een neushoorn van een mens onderscheiden?
“Waarschijnlijk is dat wel mogelijk. We werken nu aan een algoritme dat veel foto’s inleest gekoppeld aan een bepaalde code voor mens, auto, neushoorn. Als je dat maar lang genoeg doet, kan het systeem zelf leren dingen in beeld te herkennen. Dat doen we momenteel met camerabeelden, maar het zelfde moet ook met warmtebeelden kunnen. Dat is essentieel om ook ‘s nachts te kunnen werken.”
Gaat er van zo’n drone ook een soort afschrikkende werking uit?
“Dat kan, ja. Ik denk dat als je via de media bekendmaakt dat je drones inzet, dan schrik je stropers af. Niet zo zeer om te stoppen met stropen, maar om naar een andere plek te gaan waar het makkelijker is. Dat kun je blijven doen totdat overal drones vliegen. Dan gaan ze misschien doorhebben dat de drones niet altijd effectief zijn en ze alsnog hun gang durven gaan. Het afschrikkende effect is dus waarschijnlijk plaatselijk en tijdelijk van aard.”
Nu zijn er meer teams die drones tegen stropers ontwikkelen. Ik zag 120 inschrijvingen op de website van de Wildlife Conservation AUV Challenge. Wat is jullie troefkaart in die competitie?
“Hopelijk is dat de test in Zuid-Afrika komende zomer, want daar moeten de ideeën zich bewijzen. We bouwen ons vliegtuig stap voor stap op en zorgen eerst dat alles werkt voordat we het ingewikkelder gaan maken. Daarom testen we nu iedere drie weken om van werkend systeem naar werkend systeem te gaan. De tijd die we over hebben gebruiken we om de functionaliteit iets uit te breiden. Een ander punt waar we aan werken is de beeldherkenning. Zoiets bestaat nog niet en het kan wel een groot verschil maken. Daar heb je wel veel rekenkracht voor nodig aan boord. En daar werken we nu hard aan.”
Wat is het praktijkvoordeel van die beeldherkenning?
“Een directe videolink gaat misschien tot 10 kilometer ver en je moet constant iemand achter de monitor hebben die de beelden bekijkt. Eén man kan dan maar één drone tegelijk in de gaten houden.”
Dankzij beeldherkenning kun je dus verder weg en je kunt meerdere drones tegelijk laten werken?
“Dat klopt. Ons huidige toestel kan twee uur vliegen, maar als je verder wilt moet je brandstofmotoren inzetten. De energiedichtheid van brandstof is een stuk hoger dan van batterijen. Qua datalink richten we ons nu op een bereik van 30 kilometer.”
Hoever zijn jullie met de ontwikkeling?
“We zijn nu bezig om de beeldherkenning op de computer te implementeren. We hebben een dataset gemaakt van mensen op een modelvliegveldje. In die beelden proberen we het algoritme de mensen te laten herkennen. We hebben een computer gekocht die aan boord zou moeten passen en die maken we klaar om dat zelfde beeldalgoritme te draaien zodat we een idee kunnen krijgen van het benodigde elektrische vermogen, de warmteproductie en de snelheid van de verwerking. Als het op de computer draait, brengen we de beeldherkenning over op de boordcomputer en kijken we of het voldoende werkt.”
En wanneer is de veldtest?
“Hopelijk in juli. We willen voor die tijd in Nederland al automatisch mensen kunnen vinden vanuit het vliegtuig en die informatie terugzenden. Daarna moeten we naar Zuid-Afrika of een land met een vergelijkbaar klimaat om het vliegtuig daar te laten wennen en daar een dataset met foto’s van mensen vanuit de lucht op te nemen om het algoritme daarop te trainen. Anders herkent hij alleen mannetjes op een groene grasmat.”
–> Team website (zoekt nog studenten en sponsors): dutchuas-tudelft.nl
–> Wildlife conservation UAV challenge: www.wcuavc.com
De finale van de UAV-Challenge vindt begin november in Zuid-Afrika plaats.
CV
Kitso Epema werd in Botswana geboren in 1989. Hij doorliep het VWO aan het Nieuwe Eemland in Amersfoort en ging daarna naar de TU om Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek te studeren. Inmiddels heeft hij zijn bachelor afgerond, en doet nu de masterfase.
Als hobby beoefent hij het zweefvliegen (zeven jaar) en sinds kort ook modelvliegen. In 2011 vormde Epema met zes andere studenten onder leiding van David Wielemaker het HumanPower team dat zich te doel stelde om de snelste ligfiets ooit te construeren. Dat jaar haalde ze 129,6 km/uur – wat net niet genoeg was. Twee jaar later, in 2013, sneuvelde het record wel. Zijn huidige team Dutch Unmanned Aerial Solutions bestaat uit zevenstudenten van TU Delft, Universiteit van Amsterdam en Hogeschool van Amsterdam met studierichtingen LR, werktuigbouwkunde, elektrotechniek en kunstmatige intelligentie.
Epema sprak 17 april op TEDxUtrecht over zijn missie.
