西北大学研发“神秘盒子” 可实时监测秦岭生态

　　秦岭深处，有没有人破坏森林？各种动植物们情况怎么样？这些都需要护林员频繁巡山检查才能获知。

　　而最近，西北大学一科研团队利用物联网技术，正在研发一种专门用于监测生态环境的“神秘盒子”，可监测附近百米内的影像、声音、温度和湿度，还可通过影像识别到底是哪一种动物经过。若此技术广泛应用，能大大减轻护林员工作量。

　　合作研发

　　利用物联网技术实时监控秦岭生态环境

　　西北大学生命科学学院教授郭松涛在近期出席秦岭生态保护座谈会时，介绍了这项技术在秦岭野生动物保护中的试验应用。郭松涛从事秦岭野生动物保护研究十余年，4年前的一个合作项目，使他了解了西北大学信息科学与技术学院的物联网团队的研究。该团队成员陈晓江教授告诉他，现在物联网技术应用非常广泛，比如实时了解快递运到哪里；美国的麻省理工的科研团队可以隔着厚厚一堵墙，了解墙背后是否有人经过。

　　物联网是通过各种信息传感网络，如射频识别（RFID）装置、各种传感器、GPS、激光扫描器等互连，并与因特网连接形成的一个超级网络，进行信息交换和通信。物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理的特征，通过物联网，人类可用更加精细和动态的方式管理生产和生活。

　　将物联网技术应用于秦岭生态环境监测中，进而为野生动物保护提供有效的数据支持，在国内并不多见。两个团队一拍即合，共同研发“物联网野生动物生态监测系统”。

　　咋工作

　　通过射频捕捉生命体识别位置和动作

　　据介绍，这套系统由许多个烟盒大小的盒子（也叫节点）组成，盒子里可根据监测的需要安装射频识别（RFID）、视频头、光照、声音、温度、湿度、气体等多种传感器。

　　据物联网团队王举博士介绍，装有射频识别设备的小盒子可以敏感地捕捉到从附近经过的生命体。其原理是，当生命体，如人或野生动物经过盒子时，会对盒子发出的射频信号造成干扰，利用这种干扰可以判断是否有生命体从盒子旁边经过，识别生命体的位置和动作。

　　而将这些盒子分散放置在一定范围的树林里，它们就能实时接收附近约一百米内的温度、湿度、光照、气体、声音和视频等数据。在秦岭山区，装有摄像和声音传感装置的小盒子可以监测到野生动物的图像和声音信息。

　　大数据

　　收集数据无线传输可分析野生动物习性

　　这些数据通过盒子们的互相协作以无线的方式传输到附近的一个太阳能基站，再由太阳能基站通过3G/4G或卫星网络实时传送到后台监测系统。长此以往，通过收集秦岭不同动物的特征信息并建立数据库，他们就可以通过监测到的大数据分析猴子等野生动物的习性。这样不用人为去监测，也不需要用数据线连接，一个区域的生态环境就可以在“千里之外”实时监控。比如当盒子发现有猴子经过时，就会将捕捉到的猴子照片和声音信息实时传输回千里之外的监测中心，通过图像等特征比对，监测系统会识别出猴子、状态如何。

　　西北大学信息科学与技术学院门前的小树林是该团队的一处实验基地。华商报记者日前在现场看到，这里的树上都挂着用于传感监测的盒子，科研人员正在调试，团队研究室内，专门的系统正在将监测数据转换为有用的“信息”。

　 　应用推广

　　未来或可实现动物个体识别和行为追踪

　　提起物联网应用在生态监测技术的好处，郭松涛介绍，首先是节约了大量的人力，目前在秦岭地区驻扎着数千甚至上万名护林员和保护区工作人员，他们要不定时上山巡查。通过实时监测的物联网生态监测系统可以大大降低人工劳动，只需少量人员定期去维护装置即可。其次是数据有效真实。三是数据传输及时、长效和便利，不需要在装置之间布线，实现智能感知，而且设备小巧，方便携带和安装。

　　该研究团队目前已在秦岭北麓和佛坪两个区域部署了多个“盒子”，用于对金丝猴等野生动物与环境的监测。而动物个体识别和行为追踪等野生动物保护所需的关键技术仍在研发过程中，真正要走向实用和广泛应用还需时日。 华商报记者 陈琳

编辑：曹静