Saaf Water项目获得2021年Call for Code 全球挑战赛的最终获胜者

科技向善，开源正在推动“Tech for Good”运动。

Call for Code是开发人员利用他们在尖端技术方面的技能和经验来推动全球积极和持久变革的号召。在 IBM 和 Linux 基金会等合作伙伴的支持下，顶级解决方案将作为可持续的开源项目进一步开发、孵化和部署。

今年Call for Code 全球挑战赛的获胜者是Saaf Water，这是一个由 Hrishikesh Bhandari、Sanket Marathe、Satyam Prakash、Manikanta Chavvakula 和 Jay Aherkar 创建的项目。

根据世界卫生组织和联合国儿童基金会的数据，2020 年全球有超过 20 亿人缺乏安全饮用水。

这是一个全球性问题，但对 Hrishikesh Bhandari（班达里） 来说，这也是个人问题：他的母亲去年在印度南部的一个村庄喝了受污染的水后病倒了。

为了帮助解决这个问题，班达里和一群朋友创办了Saaf Water，这是一个开源的物联网系统，任何人都可以使用它来监控他们家和社区的地下水安全。有许多可供政府和企业使用的水质监测工具，但 Saaf Water 团队是为所有人打造的。“通常信息只提供给当局，而不是公众，”班达里解释说。水净化系统随处可见，但不同类型的污染物需要不同的处理方法。通过提供关于水质和特定污染物的更好信息，Saaf Water 希望帮助人们做出更明智的决定，决定采取哪些措施来确保他们的水安全。

他们的平台——一个支持 WiFi 和蜂窝的设备，可以安装在许多不同类型的泵上——配备了传感器，可以收集总溶解固体、浊度、pH、电导率和温度等数据。该设备将收集到的数据上传到云中的软件中进行分析。当发现污染时，用户会收到文本警报，因为泵的 LED 警告灯会闪烁。

Saaf Water 团队在 2018 年通过 IBM 高中生实习结识，赢得了今年的 Call for Code 全球挑战赛。比赛让开发人员有机会尝试新想法并获得资金和支持，以将这些想法扩展到更大的范围。今年的其他决赛选手是绿色农场，一个将消费者与当地可持续经营的农场相匹配的平台；老实说，一个帮助在线购物者做出合乎道德的购买决定的浏览器扩展；Plenti是一款食品储藏室管理应用程序，可帮助个人和家庭减少食物浪费；Scavenger，这是一款应用程序，通过将需要处理旧电子产品的人与回收者联系起来，使电子垃圾远离垃圾填埋场。

这项挑战是一项名为 Tech for Good 的不断发展的运动的一部分——开发人员将他们的才能应用于世界上最大的问题，如气候变化、种族正义和食品可及性。与当今几乎所有软件一样，Tech for Good 项目都是建立在开源之上的。Saaf Water 项目的每一部分，从硬件到 Web 仪表板，都依赖于开源软件和设计。

“地下水安全是一个全球性问题，因此实施一个大规模的解决方案来解决这个问题，不是一家非政府组织或一家初创公司可以单独处理的事情，”班达里说。“通过开源，我们能够与全球社区合作，以我们自己无法实现的方式解决问题并实施这些技术。”

开源的力量

通过开源，我们能够与全球社区合作，以我们自己无法实现的方式解决问题并实施这些技术。

开源不仅仅是为他们节省时间和精力。它创造了全新的机会：例如，开放硬件平台和开源人工智能和机器学习框架为社区提供了以前所未有的方式解决问题的工具。

“通过使用开源，您不仅会获得一堆预先编写的代码，”Call For Code 总监 Ruth Davis 说。“您可以从全球成千上万的人那里获得不同的观点。你本质上是在为你的项目带来更多的观点、更多的智慧。”

公共接口

今年全球挑战赛的所有决赛选手都有一个共同点：JavaScript UI 框架。今年的 Call for Code 决赛选手中有多个主要的 UI 库，包括 Bootstrap, React, 和 Vue.js。

“如果您想解决全球性的大问题，您希望您的解决方案尽可能跨平台，”Call for Code 首席技术官 Daniel Krook 说。您永远不知道人们可以访问哪些类型的设备。“JavaScript 几乎可以在任何有网络浏览器的设备上运行——甚至在一些没有浏览器的设备上。”

当然，长期以来都是如此，但是通过依靠这一新的 UI 工具浪潮，这些库可以快速轻松地构建丰富的跨平台用户界面。“使用 React Native，你甚至可以为智能手机和平板电脑构建原生应用程序，”Krook 指出。

全球挑战决赛入围者 Plenti 将可访问性作为使用流行 UI 库的主要动机。即使对于大型的全职团队来说，确保可访问性也是一项挑战。“使用 React 可以更轻松地确保几乎任何人都可以使用我们的应用程序，”Plenti 联合创始人 Apurva Shukla 说。

Krook 说，像React和Vue这样的库非常受欢迎，这使得外部开发人员更容易介入并贡献他们的技能。另外，因为许多人想学习如何使用这些工具，他们会渴望伸出援手。“我们已经看到学生介入并为我们监督的一些项目做出贡献，因为他们想将他们学到的知识应用到现实世界的项目中，”他解释道。“因此，这些库不仅使开发新项目变得更容易，而且随着您的成长吸引贡献者也变得更加容易。”

触手可及的全球 AI 专业知识

构建 AI 和机器学习平台是软件开发中最重要的工作之一。幸运的是，开源正在减轻这种负担。近年来，包括谷歌、Facebook 和微软在内的几家大公司都开源了 AI 框架。这些公司在人工智能研发方面投入了大量资金，并聘请了许多该领域的世界一流专家。现在任何人都可以利用他们的专业知识。

许多相同的公司还通过云服务提供人工智能——例如，今年所有的 Call for Code 决赛入围者都使用 IBM Watson——以使 AI 和 ML 更易于访问。在某些情况下，开发人员发现开源解决方案更合适。Saaf Water 使用 Python 机器学习库Scikit 学习处理它收集的数据。目前，他们正在云端运行 Scikit Learn，但他们正在努力在其硬件设备上本地运行它，以便即使在没有互联网连接的情况下也可以分析数据并打开警告灯。他们也在评估TinyML和TensorFlow 精简版。“TensorFlow 背后有一个了不起的社区，”Bhandari 说。

灵活性是使用开源 AI 工具增强云服务的另一个原因。除了 Scikit Learn，Green Farm 还使用了一个名为KubeFATE跨 Kubernetes 集群分发机器学习工作负载，使它们能够在不同的私有、公共或混合云环境中管理相同的工作负载。

同样，Plenti 可能会使用另一个框架来增加他们对 IBM Watson Natural Language Classifier 服务的使用，他们使用该服务来处理杂货收据。“TensorFlow 等开源框架将为我们在模型设计和部署过程中提供额外的灵活性，”Shukla 说。

开源变得实体化

硬件成本的下降以及可编程电路板和其他设备的兴起降低了进入硬件世界的门槛，为数百万开发人员带来了开源。Saaf Water 在 Arduino 开源微控制器平台上构建了他们的系统，并将其他开放硬件组件（例如 Adafruit Neopixel 显示器）也纳入了他们的项目中。

虽然这类基于硬件的项目仍然不如纯软件项目常见，但它们在 Tech for Good 生态系统中扮演着越来越重要的角色。例如，在 2020 年，一家名为 Grillo 的公司贡献了一个名为的开源地震预警系统OpenEEW到 Call for Code 倡议。

Grillo 和 OpenEEW 的联合创始人 Andres Meira 表示，该项目最初是为了让预警系统更便宜、更广泛地使用。“全世界只有少数几个可用，而且它们的建造成本数千万美元，”他解释道。“我们创建了一个可以在现成的软件和硬件上运行的系统。” 该系统已在墨西哥使用，波多黎各和海地的部署正在进行中。

就像在开源软件世界中一样，社区是开放硬件的动力。“在我们设计硬件和软件时，开放硬件社区对我们来说至关重要，”Bhandari 说。“从确保不同传感器更好的电源隔离到了解哪些库与我们的硬件兼容和不兼容，再到帮助我们在部署后修复路由问题，社区都提供了帮助。”