Tree Tech：让电子产品参与环保

科技行业与环境的关系并不总是和谐的。有些人可能会认为这是一种轻描淡写的说法，我们当然可以从过去——不幸的是，现在——中找到技术发展对人类社会和生态系统的健康产生负面影响的例子。电子行业也未能幸免于这一趋势，持续关注的问题包括管理电子垃圾、减轻太阳能电池板中有害材料的影响以及使半导体制造的毒性更低和更具可持续性。

图中的树木测量仪测量季节性树木生长模式、降雨和随后干燥后的肿胀以及每日吸水周期。

幸运的是，工程师们乐于寻找解决方案，尽管科技行业已经造成了环境问题，但新的电子系统也为解决环境问题提供了机会。在本文中，我们将了解三种用于保护被广泛认为对我们星球的整体健康和活力至关重要的生物体（即树木）的高科技方法。

物联网时代已将大量离散传感器引入我们的家庭、办公室和工业设施，收集和处理数据以提高系统效率。将这一概念应用于林地管理导致了一种被称为气候智能型林业(CSF) 的实践，由 Torresan 等人定义。作为“可持续适应性森林管理的新兴分支，旨在增强森林适应和减缓气候变化的潜力”。通过实时监测由多种分布式传感器组成的网络传输的数据，CSF 寻求更有效地促进健康、多产、生物多样性的森林。

CSF 系统中的无线传感器网络结合了多种传感技术，这些技术协同工作以定期向环境科学家和森林管理者提供信息。CSF 传感器包括雨量计、热敏电阻以及用于测量土壤湿度、土壤气体排放、叶子质量、叶子温度、液流和生长速率的专用设备或系统。

如图所示，CSF 涉及多种协同工作的先进技术。图片由 加拿大森林研究杂志提供

尽管理论上很有前途，但 CSF 需要先进的技术、复杂的数据管理以及将电子设备广泛部署到并不总是有利于可靠运行的区域和条件。我的工程师的直觉告诉我，小故障、故障和性能不足将频繁发生，足以严重危及 CSF 的可行性——尤其是如果决策是在公司层面做出的，财务可持续性通常必须优先于生态可持续性。尽管如此，森林监测技术已经取得了长足的进步，至少一些 CSF 专家更加乐观：“数据丰富的气候智能型林业的可能性似乎即将实现。”

英飞凌与 Rainforest Connection 之间的合作伙伴关系产生了令我印象深刻的真正创新的森林保护技术。随着所有媒体对气候变化和其他相当复杂或抽象的环境问题的报道，人们很容易忘记树木经常面临更直接和直接的危险——比如拿着电锯的人。

幸运的是，对于那些试图保护森林免受非法采伐的人来说，链锯并不是完全隐蔽的工具。相反，它们异常嘈杂，工程师们正在利用它们特有的噪音。英飞凌的 Guardian 系统将太阳能声音传感器与人工智能相结合，可以检测和定位非法电锯使用情况，以便管理员进行干预。基于 Guardian 的保护项目在 25 个国家/地区开展，这令人印象深刻，但与护林员讨论该系统的实际操作以及它如何成功地使他们能够安全、及时地****非法侵入的伐木者会很有趣。

图片由英飞凌提供

虽然我认为没有人会把 Guardian 的太阳能电池板误认为是大型热带花卉，但我很欣赏将这项技术从视觉上融入雨林景观的尝试。

在目前不是非法木材采伐目标的地区，或者在伐木者意识到机会对他们不利后不太可能成为目标的地区，这种设备的成本可能难以证明是合理的，但英飞凌抢先了这种担忧：同样的硬件可以捕获各种森林动物群的录音，从而帮助科学家监测生物多样性和濒危物种的种群。

德国初创公司Treesense正在利用其团队在林业科学、数据科学和电气工程方面的专业知识来开发他们称之为树木可穿戴设备的产品。与迄今为止讨论的为大规模森林管理或保护而设计的系统不同，Treesense 致力于将电子树木监控扩展到城市、苗圃、果园，甚至可能是您的后院。

Treesense 设计了一款名为 Pulse 的无线传感器产品，以及一款随附的基于云的应用程序，用于管理和可视化传感器数据。Pulse 安装在树干的外表面，用于监测树木木质部的含水量，以促进优化灌溉并提供对树木健康状况的一些了解。

这张图显示了为什么普通人和树栖专家都可以安装和使用的 Treesense Pulse 设备被描述为树木的可穿戴设备。（Borke 在德语中是树皮的意思。）图片由Treesense提供

多个 Pulse 单元可以集成到需要协调、高效的树木管理的大型市政或商业项目中。

我预计小型和大型工程公司对绿色技术和树木技术的投资将稳步增长。然而，我并不认为电子行业会迅速放弃所有对环境有问题的做法和材料——据我估计，鉴于缺乏可行的替代品，它现在或任何时候都不可能放弃它们。

那么，在这一点上，也许我们最好的选择是在生态破坏和生态保护之间寻求更大的平衡，而许多科学家和工程师已经在这样做了。