Splot 2. Systemy IT

🧠 Splot 2: Systemy IT i Sztuczna Inteligencja (Oprogramowanie, Chmura, Data Science)

Nadrzędny cel bloku: Stworzenie architektury zbierania, przechowywania i analizy danych środowiskowych dostarczanych przez drony (Blok 1) oraz autorskie czujniki i fotopułapki (Blok 3). Wszystkie działania realizowane są w oparciu o filozofię FOSS (Free and Open Source Software) i systemy z rodziny Linux/Android, dając uczestnikom unikalną możliwość zbudowania od zera systemu klasy Citizen Science bez pułapek licencyjnych.

🏛️ 1. Strategia Podziału Obciążeń AI: Lokalnie vs Chmura (On-Premises vs Hosting)

Aby zachować pełną suwerenność danych, zoptymalizować koszty i wyciągnąć maksimum wartości edukacyjnych dla uczestników, system analizy i AI dzielimy na trzy komplementarne warstwy:

Text Only

[ WARSTWA EDGE AI ]       ──>      [ WŁASNE SERWERY CIK ]      ──>      [ HOSTING ZEWNĘTRZNY ]
(Seeed XIAO / RasPi 5)             (Głębokie uczenie, GIS)              (Kopia zapasowa, Web-Portal)
Filtrowanie i wstępna detekcja     Trening modeli, główna baza          Dostęp dla mieszkańców 24/7

Warstwa Edge AI (Lokalnie na czujnikach): Analiza odbywa się bezpośrednio w terenie, na mikrokontrolerach Seeed Studio XIAO ESP32S3 i stacjach brzegowych Raspberry Pi 5. Modele o niskiej złożoności (np. TinyYOLO, MobileNet) automatycznie odrzucają "puste" zdjęcia i nagrania szumów wiatru. Cel edukacyjny: Nauka optymalizacji i odchudzania algorytmów pod kątem oszczędzania energii w terenie.
Warstwa Centralna (Własne Serwery w CIK Komorów): Serce obliczeniowe projektu. Na potężnych stacjach roboczych w CIK odbywa się właściwe, głębokie uczenie (Deep Learning), trenowanie modeli na lokalnych zbiorach danych (np. specyficzne odgłosy ptaków z Doliny Utraty) oraz przetwarzanie ciężkich ortofotomap z dronów. Cel edukacyjny: Nauka administracji systemami Linux, zarządzania bazami danych i obsługi frameworków TensorFlow / PyTorch.
Warstwa Publiczna (Hosting Zewnętrzny i VPS): Zewnętrzne serwery w architekturze chmurowej służą wyłącznie do hostowania publicznego portalu dla mieszkańców (Social Impact), zewnętrznych baz danych SQL (kopia zapasowa) oraz map korytarzy ekologicznych online. Zgoda z wytycznymi: Używamy czystych serwerów VPS (Virtual Private Server) z systemem Linux (np. Debian/Ubuntu), bez dedykowanych, zamkniętych usług AI oferowanych przez gigantów chmurowych (brak opłat za zapytania API, brak abonamentów).

🖥️ 2. Architektura Systemu Nadzoru, Zarządzania i FOSS

Cały system zarządzania rozproszoną siecią czujników IoT (monitoring stanu baterii w terenie, zasięgu sieci radiowej, statusu fotopułapek) budowany jest spontanicznie i elastycznie przez uczestników w oparciu o czyste narzędzia FOSS:

Zarządzanie siecią i zbieranie danych: Wykorzystanie brokera Mosquitto MQTT do przesyłania lekkich komunikatów z terenu oraz bazy danych InfluxDB do przechowywania danych telemetrycznych.
Wizualizacja i Alerting: Grafana (wersja Open Source) jako główny pulpit menedżerski projektu w CIK, wyświetlający w czasie rzeczywistym stan wszystkich urządzeń w gminie.
Zarządzanie danymi przestrzennymi: QGIS (wersja desktopowa dla badaczy) połączona z bazą PostgreSQL/PostGIS zainstalowaną na serwerze CIK.

🧪 3. Własne Mini-Laboratorium Badawcze vs Placówki Zewnętrzne

Utworzenie własnego, niewielkiego, zautomatyzowanego laboratorium w CIK Komorów jest wysoce celowe i uzasadnione dydaktycznie. Dzielimy proces badawczy na dwa etapy:

Własne Mini-Laboratorium w CIK (Etap Edukacyjno-Prototypowy)

Uczestnicy nie tylko zbierają próbki eDNA czy wody z Utraty, ale budują proste urządzenia laboratoryjne DIY.

Zadania automatyzacji: Wykorzystanie Raspberry Pi do budowy zautomatyzowanego stołu wirówki laboratoryjnej (druk 3D + silnik sterowany z RasPi), budowa autorskiej komory laminarniej z filtrami HEPA, czy spektrofotometru DIY do wstępnej oceny mętności i składu chemicznego wody.
Wymiar edukacyjny: Nauka automatyzacji procesów laboratoryjnych (Robotic Process Automation), łączenie chemii/biologii z programowaniem i twardą mechaniką.

Zewnętrzne Placówki Badawcze (Etap Walidacji i Certyfikacji)

Zadania: Nasze mini-lab służy do wstępnej selekcji i nauki. Próbki kluczowe (np. eDNA wykazujące obecność rzadkich ssaków w rejonie Paszkowianki) są wysyłane do certyfikowanych laboratoriów uniwersyteckich (np. SGGW lub Uniwersytet Warszawski). Twardy, niezależny certyfikat laboratoryjny ma bezdyskusyjną moc prawną w dokumentacji planistycznej dla gminy.

💰 Szczegółowy Budżet Operacyjny Bloku 2 (Perspektywa Roczna)

🖥️ 1. Sprzęt Serwerowy i Stacje Robocze (Capital Equipment)

Jednorazowy zakup infrastruktury stacjonarnej i przenośnej dla uczestników.

Serwer Centralny AI "Klubu Szkockiego" (On-Premises w CIK): Maszyna dedykowana do głębokiego uczenia. Wielordzeniowy procesor AMD Threadripper, 128GB RAM, szybkie dyski NVMe w układzie RAID (redundancja danych), potężna karta graficzna dedykowana pod AI (np. NVIDIA RTX 4090 24GB VRAM) – czysty Linux Ubuntu Server = 35 000 zł
Zaplecze Techniczne dla Uczestników (Komputery projektowe):
- 10 × Wydajne laptopy inżynieryjne dla uczestników warsztatów (procesory Ryzen/Core i5, 16GB RAM, grafika dedykowana do uruchamiania lokalnych modeli AI i QGIS) – z systemem Linux = 45 000 zł
Moduły AI dla Raspberry Pi (Edge AI Accelerator Packs):
- 30 × Oficjalne moduły Raspberry Pi AI Kit (akceleratory Hailo-8L o wydajności 13 TOPS) zintegrowane ze stacjami RasPi 5 z Bloku 3 = 11 000 zł
SUMA SPRZĘTU CYFROWEGO: 91 000 zł

👥 2. Koszty Personelu i Instruktorów (Personnel & Mentorship)

Edukator Specjalista ds. Data Science i Sztucznej Inteligencji (Kontrakt): Prowadzi warsztaty z programowania modeli wizyjnych i bioakustycznych, uczenia maszynowego (Python, PyTorch) = 84 000 zł / rok
Instruktor ds. Administracji Linux i Sieci FOSS (Część etatu): Uczy zarządzania serwerami, bazami danych PostgreSQL, systemami Grafana i sieciami WiFi MESH = 48 000 zł / rok
Mentor Mini-Laboratorium Automatyki i Analiz (Kontrakt): Specjalista (np. biochemik/inżynier biomedyczny) nadzorujący budowę urządzeń laboratoryjnych DIY i poprawność procedur sterylizacji = 36 000 zł / rok
SUMA KADRY PROJEKTOWEJ: 168 000 zł

☁️ 3. Hosting, Licencje i Zasoby Zewnętrzne IT (Cloud & Services)

Hosting Zewnętrzny (Czyste serwery VPS Linux): Przestrzeń dyskowa w chmurze (np. OVHcloud) na publiczny portal mapowy dla mieszkańców oraz zewnętrzne kopie zapasowe baz danych (backup) = 6 000 zł / rok
Koszt Zewnętrznych Analiz Laboratoryjnych (Podwykonawstwo): Budżet celowy na oficjalne, certyfikowane sekwencjonowanie DNA i analizy chemiczne próbek referencyjnych w laboratoriach akademickich = 35 000 zł / rok
Oprogramowanie i Licencje: 0 zł (Rygorystyczne zastosowanie systemów FOSS eliminuje te koszty).
SUMA USŁUG ZEWNĘTRZNYCH: 41 000 zł

🔋 4. Terenowe Systemy Zasilania i Transmisji Danych (Infrastruktura IT IT)

Zasilanie Awaryjne Centrali (BHP danych w CIK): Profesjonalny system UPS o dużej pojemności dla serwera centralnego zabezpieczający procesy uczenia maszynowego przed nagłymi spadkami napięcia w sieci = 6 000 zł
Transmisja i Łączność Sieciowa: Przemysłowe routery LTE/5G dla Mobilnego Centrum Dowodzenia (Przyczepy z Bloku 1) oraz punkty dostępowe wysokiej mocy dla szkolnych węzłów satelickich = 9 000 zł
SUMA INFRASTRUKTURY ŁĄCZNOŚCI: 15 000 zł

🛠️ 5. Koszty Eksploatacji, Utrzymania i Konserwacji (Maintenance)

Konserwacja i Wsparcie Serwerowe: Wymiana podzespołów, czyszczenie układów chłodzenia serwera AI, odnawianie certyfikatów bezpieczeństwa SSL, utrzymanie domen internetowych projektu = 5 000 zł / rok
Odczynniki i Materiały do Mini-Laboratorium DIY: Surowce chemiczne, probówki, odczynniki barwiące, filtry strzykawkowe, paski testowe do kalibracji urządzeń automatycznych = 8 000 zł / rok
SUMA UTRZYMANIA: 13 000 zł / rok

📊 Podsumowanie Finansowe Bloku 2

ŁĄCZNA SUMA ROCZNA DLA BLOKU 2: 328 000 PLN (≈ 76 300 EUR)
(W kolejnych latach projektu, po odliczeniu zakupów serwerów i laptopów, koszt utrzymania bloku wyniesie ok. 215 000 PLN / rok).

🏛️ Zagregowane Podsumowanie Projektu "Korytarze migracji zwierząt" (Wszystkie Bloki)

Po przeanalizowaniu wszystkich czterech komponentów, zamykamy kompletną architekturę finansową pierwszego roku wdrożeniowego projektu:

Blok 4 (Środowisko, Zarządzanie, Marketing): 952 000 zł
Blok 1 (Lotnictwo i Drony): 608 000 zł
Blok 3 (IoT i Elektronika): 576 000 zł
Blok 2 (Systemy IT i AI): 328 000 zł

CAŁKOWITY BUDŻET ROK 1: 2 464 000 PLN (≈ 573 000 EUR)

Ten budżet idealnie pozycjonuje Gminę Michałowice w ubieganiu się o duży grant bezpośredni Komisji Europejskiej (np. program LIFE lub Horizon Europe), gdzie optymalna wartość wniosków oscyluje wokół 0.5 – 1.5 mln euro. Spełnia on wszystkie twarde kryteria innowacyjności, kompetencji przyszłości (AI, drony, robotyka), pełnej otwartości FOSS oraz szerokiego wpływu społecznego na ochronę Zielonego Pierścienia Warszawy. <-- -->