美mei國guo林lin務wu局ju利li用yong由you各ge種zhong自zi動dong化hua工gong作zuo站zhan構gou成cheng的de網wang絡luo來lai跟gen蹤zong氣qi候hou條tiao件jian，特te別bie是shi在zai火huo災zai季ji節jie。然ran而er，這zhe種zhong太tai陽yang能neng供gong電dian的de遙yao控kong網wang絡luo需xu要yao大da片pian的de森sen林lin空kong地di
，以yi便bian陽yang光guang能neng夠gou到dao達da太tai陽yang能neng采cai集ji板ban。

    與此同時，美國林務局官員希望他們能夠在更大的樹木上安裝傳感器。

    目(mu)前(qian)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi)
，通(tong)過(guo)利(li)用(yong)樹(shu)木(mu)與(yu)地(di)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)差(cha)，新(xin)的(de)超(chao)低(di)功(gong)耗(hao)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)夠(gou)從(cong)幾(ji)乎(hu)任(ren)何(he)樹(shu)木(mu)上(shang)發(fa)射(she)傳(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)據(ju)。該(gai)方(fang)法(fa)還(hai)不(bu)必(bi)清(qing)掃(sao)森(sen)林(lin)植(zhi)被(bei)來(lai)接(jie)收(shou)太(tai)陽(yang)能(neng)。

    “我們認為，通過在每英畝僅僅4顆(ke)樹(shu)上(shang)安(an)裝(zhuang)無(wu)線(xian)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)，我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)更(geng)佳(jia)的(de)火(huo)災(zai)預(yu)測(ce)建(jian)模(mo)
，更(geng)早(zao)的(de)報(bao)警(jing)，以(yi)及(ji)較(jiao)之(zhi)於(yu)目(mu)前(qian)在(zai)任(ren)何(he)森(sen)林(lin)中(zhong)可(ke)用(yong)的(de)更(geng)好(hao)的(de)局(ju)部(bu)氣(qi)候(hou)數(shu)據(ju)
，”麻省理工學院的Andreas Mershin教授說。

    MIT研究人員還預測，樹木提供的電力將最終對其它類型的環境監測有用，如觀測加拿大森林邊界的長期膨脹擴張趨勢。

    MIT科學家試圖確定為什麼樹木有著不同於地麵的電勢。在排除了若幹其它可能性之後，如電磁輻射
，他們從19世紀的研究中發現了其原理：pH值的差異能夠產生電勢。

    “正是樹木內部與栽培樹木的土壤的pH值之間的不平衡產生了一個電壓
，”Mershin表示，“對於每一步的pH失配來說，你獲得大約59毫伏的電壓差。”

    Mershin透露說
，樹木和周圍土壤之間存在電勢差的重要性在於
，樹木本身的新陳代謝維持該電勢
；不論是白天或是黑夜，秋天和春天，夏天和冬天，下雨或出太陽。

    “因為樹木必須在它的內部具有一定濃度的不斷新陳代謝以及執行其它生物功能的離子，樹木本身積極的調節它自己的pH值。因此，不論你把樹栽培在具有什麼pH值的土壤中

，它均將努力地采用它的新陳代謝能量來保持它自己的pH值恒定，”Mershin說道。

    其(qi)電(dian)勢(shi)是(shi)微(wei)弱(ruo)的(de)，但(dan)是(shi)，它(ta)持(chi)續(xu)維(wei)持(chi)該(gai)電(dian)勢(shi)的(de)能(neng)力(li)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)能(neng)被(bei)可(ke)靠(kao)地(di)用(yong)於(yu)連(lian)續(xu)地(di)給(gei)電(dian)池(chi)或(huo)電(dian)容(rong)接(jie)下(xia)來(lai)可(ke)以(yi)被(bei)用(yong)於(yu)每(mei)天(tian)給(gei)一(yi)個(ge)無(wu)線(xian)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)供(gong)電(dian)四(si)次(ci)

，以(yi)發(fa)送(song)數(shu)據(ju)。通(tong)過(guo)在(zai)安(an)裝(zhuang)於(yu)樹(shu)木(mu)上(shang)的(de)各(ge)個(ge)節(jie)點(dian)之(zhi)間(jian)實(shi)現(xian)網(wang)狀(zhuang)網(wang)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)計(ji)劃(hua)把(ba)傳(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)據(ju)從(cong)一(yi)個(ge)節(jie)點(dian)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)另(ling)一(yi)個(ge)節(jie)點(dian)，直(zhi)至(zhi)它(ta)抵(di)達(da)一(yi)個(ge)地(di)區(qu)的(de)氣(qi)象(xiang)站(zhan)。該(gai)氣(qi)象(xiang)站(zhan)然(ran)後(hou)把(ba)來(lai)自(zi)各(ge)個(ge)樹(shu)的(de)不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)讀(du)數(shu)中(zhong)繼(ji)至(zhi)中(zhong)央(yang)火(huo)災(zai)預(yu)測(ce)計(ji)算(suan)機(ji)。

    MIT最近成立了一家稱為Voltree Power的公司，Mershin是它的科學家顧問，以利用它在樹電(tree power)上的發現。MIT高級研究人員Christopher Love擔任Voltree公司的研發副總裁。Mershin、Love以及MIT生物醫療工程中心總監Shuguang Zhang一道，已經能夠把最初的毫伏級電勢提升至超過1伏，足以為電池充電

，為射頻設備供電，並把各個傳感器的輸出廣播至一個網狀網絡。

    “通過利用專門選擇的金屬作為電極而地下的盒子由一顆釘子在樹的根部穿透樹木，Voltree已經完善了它的技術，”Mershin表示。

    在(zai)周(zhou)圍(wei)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)第(di)二(er)個(ge)電(dian)極(ji)為(wei)無(wu)線(xian)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)的(de)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)接(jie)地(di)。天(tian)線(xian)導(dao)線(xian)沿(yan)著(zhe)樹(shu)木(mu)盤(pan)纏(chan)而(er)上(shang)，把(ba)樹(shu)上(shang)安(an)裝(zhuang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)地(di)下(xia)的(de)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)。

    美國林務局預計2009年春對目前正準備之中的樹木供電的無線傳感器網絡進行現場測試。

    樹木供電研究項目由MagCap Engineering以及MIT研究生研究機會計劃提供。