Tree Tech：讓電子產(chǎn)品參與環(huán)保

科技行業(yè)與環(huán)境的關(guān)系并不總是和諧的。有些人可能會(huì )認為這是一種輕描淡寫(xiě)的說(shuō)法，我們當然可以從過(guò)去——不幸的是，現在——中找到技術(shù)發(fā)展對人類(lèi)社會(huì )和生態(tài)系統的健康產(chǎn)生負面影響的例子。電子行業(yè)也未能幸免于這一趨勢，持續關(guān)注的問(wèn)題包括管理電子垃圾、減輕太陽(yáng)能電池板中有害材料的影響以及使半導體制造的毒性更低和更具可持續性。

圖中的樹(shù)木測量?jì)x測量季節性樹(shù)木生長(cháng)模式、降雨和隨后干燥后的腫脹以及每日吸水周期。

幸運的是，工程師們樂(lè )于尋找解決方案，盡管科技行業(yè)已經(jīng)造成了環(huán)境問(wèn)題，但新的電子系統也為解決環(huán)境問(wèn)題提供了機會(huì )。在本文中，我們將了解三種用于保護被廣泛認為對我們星球的整體健康和活力至關(guān)重要的生物體（即樹(shù)木）的高科技方法。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已將大量離散傳感器引入我們的家庭、辦公室和工業(yè)設施，收集和處理數據以提高系統效率。將這一概念應用于林地管理導致了一種被稱(chēng)為氣候智能型林業(yè)(CSF) 的實(shí)踐，由 Torresan 等人定義。作為“可持續適應性森林管理的新興分支，旨在增強森林適應和減緩氣候變化的潛力”。通過(guò)實(shí)時(shí)監測由多種分布式傳感器組成的網(wǎng)絡(luò )傳輸的數據，CSF 尋求更有效地促進(jìn)健康、多產(chǎn)、生物多樣性的森林。

CSF 系統中的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )結合了多種傳感技術(shù)，這些技術(shù)協(xié)同工作以定期向環(huán)境科學(xué)家和森林管理者提供信息。CSF 傳感器包括雨量計、熱敏電阻以及用于測量土壤濕度、土壤氣體排放、葉子質(zhì)量、葉子溫度、液流和生長(cháng)速率的專(zhuān)用設備或系統。

如圖所示，CSF 涉及多種協(xié)同工作的先進(jìn)技術(shù)。圖片由 加拿大森林研究雜志提供

盡管理論上很有前途，但 CSF 需要先進(jìn)的技術(shù)、復雜的數據管理以及將電子設備廣泛部署到并不總是有利于可靠運行的區域和條件。我的工程師的直覺(jué)告訴我，小故障、故障和性能不足將頻繁發(fā)生，足以嚴重危及 CSF 的可行性——尤其是如果決策是在公司層面做出的，財務(wù)可持續性通常必須優(yōu)先于生態(tài)可持續性。盡管如此，森林監測技術(shù)已經(jīng)取得了長(cháng)足的進(jìn)步，至少一些 CSF 專(zhuān)家更加樂(lè )觀(guān)：“數據豐富的氣候智能型林業(yè)的可能性似乎即將實(shí)現?！?/span>

英飛凌與 Rainforest Connection 之間的合作伙伴關(guān)系產(chǎn)生了令我印象深刻的真正創(chuàng )新的森林保護技術(shù)。隨著(zhù)所有媒體對氣候變化和其他相當復雜或抽象的環(huán)境問(wèn)題的報道，人們很容易忘記樹(shù)木經(jīng)常面臨更直接和直接的危險——比如拿著(zhù)電鋸的人。

幸運的是，對于那些試圖保護森林免受非法采伐的人來(lái)說(shuō)，鏈鋸并不是完全隱蔽的工具。相反，它們異常嘈雜，工程師們正在利用它們特有的噪音。英飛凌的 Guardian 系統將太陽(yáng)能聲音傳感器與人工智能相結合，可以檢測和定位非法電鋸使用情況，以便管理員進(jìn)行干預?；?Guardian 的保護項目在 25 個(gè)國家/地區開(kāi)展，這令人印象深刻，但與護林員討論該系統的實(shí)際操作以及它如何成功地使他們能夠安全、及時(shí)地****非法侵入的伐木者會(huì )很有趣。

圖片由英飛凌提供

雖然我認為沒(méi)有人會(huì )把 Guardian 的太陽(yáng)能電池板誤認為是大型熱帶花卉，但我很欣賞將這項技術(shù)從視覺(jué)上融入雨林景觀(guān)的嘗試。

在目前不是非法木材采伐目標的地區，或者在伐木者意識到機會(huì )對他們不利后不太可能成為目標的地區，這種設備的成本可能難以證明是合理的，但英飛凌搶先了這種擔憂(yōu)：同樣的硬件可以捕獲各種森林動(dòng)物群的錄音，從而幫助科學(xué)家監測生物多樣性和瀕危物種的種群。

德國初創(chuàng )公司Treesense正在利用其團隊在林業(yè)科學(xué)、數據科學(xué)和電氣工程方面的專(zhuān)業(yè)知識來(lái)開(kāi)發(fā)他們稱(chēng)之為樹(shù)木可穿戴設備的產(chǎn)品。與迄今為止討論的為大規模森林管理或保護而設計的系統不同，Treesense 致力于將電子樹(shù)木監控擴展到城市、苗圃、果園，甚至可能是您的后院。

Treesense 設計了一款名為 Pulse 的無(wú)線(xiàn)傳感器產(chǎn)品，以及一款隨附的基于云的應用程序，用于管理和可視化傳感器數據。Pulse 安裝在樹(shù)干的外表面，用于監測樹(shù)木木質(zhì)部的含水量，以促進(jìn)優(yōu)化灌溉并提供對樹(shù)木健康狀況的一些了解。

這張圖顯示了為什么普通人和樹(shù)棲專(zhuān)家都可以安裝和使用的 Treesense Pulse 設備被描述為樹(shù)木的可穿戴設備。（Borke 在德語(yǔ)中是樹(shù)皮的意思。）圖片由Treesense提供

多個(gè) Pulse 單元可以集成到需要協(xié)調、高效的樹(shù)木管理的大型市政或商業(yè)項目中。

我預計小型和大型工程公司對綠色技術(shù)和樹(shù)木技術(shù)的投資將穩步增長(cháng)。然而，我并不認為電子行業(yè)會(huì )迅速放棄所有對環(huán)境有問(wèn)題的做法和材料——據我估計，鑒于缺乏可行的替代品，它現在或任何時(shí)候都不可能放棄它們。

那么，在這一點(diǎn)上，也許我們最好的選擇是在生態(tài)破壞和生態(tài)保護之間尋求更大的平衡，而許多科學(xué)家和工程師已經(jīng)在這樣做了。