而最近,西北大學一科研團隊利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),正在研發(fā)一種專門用于監(jiān)測生態(tài)環(huán)境的“神秘盒子”,可監(jiān)測附近百米內(nèi)的影像、聲音、溫度和濕度,還可通過影像識別到底是哪一種動物經(jīng)過。若此技術(shù)廣泛應用,能大大減輕護林員工作量。
合作研發(fā)
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)控秦嶺生態(tài)環(huán)境
西北大學生命科學學院教授郭松濤在近期出席秦嶺生態(tài)保護座談會時,介紹了這項技術(shù)在秦嶺野生動物保護中的試驗應用。郭松濤從事秦嶺野生動物保護研究十余年,4年前的一個合作項目,使他了解了西北大學信息科學與技術(shù)學院的物聯(lián)網(wǎng)團隊的研究。該團隊成員陳曉江教授告訴他,現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用非常廣泛,比如實時了解快遞運到哪里;美國的麻省理工的科研團隊可以隔著厚厚一堵墻,了解墻背后是否有人經(jīng)過。
物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感網(wǎng)絡,如射頻識別(RFID)裝置、各種傳感器、GPS、激光掃描器等互連,并與因特網(wǎng)連接形成的一個超級網(wǎng)絡,進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞、智能處理的特征,通過物聯(lián)網(wǎng),人類可用更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活。
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于秦嶺生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中,進而為野生動物保護提供有效的數(shù)據(jù)支持,在國內(nèi)并不多見。兩個團隊一拍即合,共同研發(fā)“物聯(lián)網(wǎng)野生動物生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”。
咋工作
通過射頻捕捉生命體識別位置和動作
據(jù)介紹,這套系統(tǒng)由許多個煙盒大小的盒子(也叫節(jié)點)組成,盒子里可根據(jù)監(jiān)測的需要安裝射頻識別(RFID)、視頻頭、光照、聲音、溫度、濕度、氣體等多種傳感器。
據(jù)物聯(lián)網(wǎng)團隊王舉博士介紹,裝有射頻識別設備的小盒子可以敏感地捕捉到從附近經(jīng)過的生命體。其原理是,當生命體,如人或野生動物經(jīng)過盒子時,會對盒子發(fā)出的射頻信號造成干擾,利用這種干擾可以判斷是否有生命體從盒子旁邊經(jīng)過,識別生命體的位置和動作。
而將這些盒子分散放置在一定范圍的樹林里,它們就能實時接收附近約一百米內(nèi)的溫度、濕度、光照、氣體、聲音和視頻等數(shù)據(jù)。在秦嶺山區(qū),裝有攝像和聲音傳感裝置的小盒子可以監(jiān)測到野生動物的圖像和聲音信息。
大數(shù)據(jù)
收集數(shù)據(jù)無線傳輸可分析野生動物習性
這些數(shù)據(jù)通過盒子們的互相協(xié)作以無線的方式傳輸?shù)礁浇囊粋€太陽能基站,再由太陽能基站通過3G/4G或衛(wèi)星網(wǎng)絡實時傳送到后臺監(jiān)測系統(tǒng)。長此以往,通過收集秦嶺不同動物的特征信息并建立數(shù)據(jù)庫,他們就可以通過監(jiān)測到的大數(shù)據(jù)分析猴子等野生動物的習性。這樣不用人為去監(jiān)測,也不需要用數(shù)據(jù)線連接,一個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境就可以在“千里之外”實時監(jiān)控。比如當盒子發(fā)現(xiàn)有猴子經(jīng)過時,就會將捕捉到的猴子照片和聲音信息實時傳輸回千里之外的監(jiān)測中心,通過圖像等特征比對,監(jiān)測系統(tǒng)會識別出猴子、狀態(tài)如何。
西北大學信息科學與技術(shù)學院門前的小樹林是該團隊的一處實驗基地。華商報記者日前在現(xiàn)場看到,這里的樹上都掛著用于傳感監(jiān)測的盒子,科研人員正在調(diào)試,團隊研究室內(nèi),專門的系統(tǒng)正在將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用的“信息”。
應用推廣
未來或可實現(xiàn)動物個體識別和行為追蹤
提起物聯(lián)網(wǎng)應用在生態(tài)監(jiān)測技術(shù)的好處,郭松濤介紹,首先是節(jié)約了大量的人力,目前在秦嶺地區(qū)駐扎著數(shù)千甚至上萬名護林員和保護區(qū)工作人員,他們要不定時上山巡查。通過實時監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以大大降低人工勞動,只需少量人員定期去維護裝置即可。其次是數(shù)據(jù)有效真實。三是數(shù)據(jù)傳輸及時、長效和便利,不需要在裝置之間布線,實現(xiàn)智能感知,而且設備小巧,方便攜帶和安裝。
該研究團隊目前已在秦嶺北麓和佛坪兩個區(qū)域部署了多個“盒子”,用于對金絲猴等野生動物與環(huán)境的監(jiān)測。而動物個體識別和行為追蹤等野生動物保護所需的關(guān)鍵技術(shù)仍在研發(fā)過程中,真正要走向?qū)嵱煤蛷V泛應用還需時日。