能預警火災或洪水！美國出現20處「智慧森林」，用物聯網保護樹木們

本文由日經BP社提供

森林在全世界陸地面積中所占的比例高達約30％，但各國都存在森林遭到破壞、山火、洪水等困擾。做為保護森林的有效手段，活用IoT（物聯網）的時機正日漸成熟。歐美已經啟動了在森林中設置感測器，通過收集地表的照度和溫度數據管理森林，以及通過早期檢測山火和洪水來預防災害的項目。

在利用IoT保護森林的項目方面，最積極的當屬美國。因為美國正面臨著占國土3成的廣闊森林地區的氣候發生變化、空氣汙染、生態系統變化、亂開發等問題，推進森林保護措施成為了緊要課題。

美國農業部下屬的林務局（United States Forest Service）從2015年3月開始，改變了過去的書面彙報的方式，啟動了使用IoT、通過無線感測器網路採集森林的所有數據，並且進行電子化的「智慧森林」（Smart Forest）項目。

美國利用IoT管理20處森林

林務局在美國管理著共80處森林，其中的20處成為首批智慧森林。

智慧森林採集的數據包括氣候（溫度、降水量、相對濕度和風速等）、空氣污染（臭氧、NOx、SOx等）、水質、CO2（二氧化碳）、動植物的圖像和音頻等多種類型，這些數據在經過分析後，將用於森林保護。今後還將建設火災、洪水、乾旱等災害的預警系統。

該項目正在設置各種感測器、電源、數據記錄器、感測器到基地台的通信系統、連接網際網路的基地台等。2015年設置了檢測物理數據的溫度、濕度、降水量、風速等各類感測器，以及查看森林情況的網路攝影鏡頭。電源使用與通常的商用電源和系統網路彼此獨立的光伏發電系統等。

IoT基礎設施採用的系統，由美國國立科學財團（NSF）出資的項目「National Ecological Observatory Network (NEON)」負責開發，計劃將該系統做為標準，提高採集的數據的相容性和項目費用的投資效果。

西班牙利用IoT防災

在歐洲，在積極推進IoT在森林中的應用的是西班牙。一個具有代表性的例子，是在約有5萬人口的郊外小鎮拉加羅查實施的項目。這座小鎮位於巴塞隆納的東北方向，地處加泰羅尼亞州的赫羅納省。拉加羅查因為森林多，所以發生山火的風險高，而且在河流氾濫的時候，還有可能受到洪水侵襲，因此，為了防範山火和洪水，當地推行了使用IoT的智慧化。

感測器收集的資訊包括火災資訊、CO2和空氣汙染等環境資訊、河流水位等，多達40種。感測器節點設置有太陽能電池板和蓄電池，能多年維持獨立運轉。設備為模組結構，可嵌入不同種類的感測器，從而降低了成本。感測器和感測器網路由西班牙的風險企業Libelium Comunicaciones開發。

為了獲得火災資訊，該項目在樹木及其他地方，設置了11處測量溫度、濕度、CO2、CO（一氧化碳）的感測器節點，通過分析傳回的資訊，判斷是否發生了火災。

為獲得各種環境資訊，在房屋的屋頂等位置設置了7處檢測CO2、NO2（二氧化氮）、空氣污染物〔NH3（氨）、H2S（硫化氫）、乙醇、甲苯〕和石油成分的感測器節點。為獲得洪水資訊，在跨越河流的橋上，設置了16處配備超音波感測器的感測器節點，用來監控河流的水位。

還準備了清楚明白的界面

各個感測器發回的資訊，首先經由WiFi發送至各地設置的通訊閘，然後再通過長距離傳輸匯集到數據中心。感測器網路方面，除WiFi外，還支援3G/GPRS、藍牙和ZigBee等。

數據中心負責即時監控火災和洪水的發生，一旦出現問題，資訊將立即上報給地方政府的相關部門，實施滅火活動和洪水對策。

該平台還準備了讓用戶能夠清楚明白地查看這些資訊的界面。這些資訊還有助於從長期改變城市的結構、制定出更有效的措施。