未來美國每一條河流可能都會有像是紐約州New Hamburg境內的哈德遜河(Hudson River)最近才布署的傳感器數組進行監測──如果克拉克森大學(Clarkson University)的河流暨出海口信標研究所(Beacon Institute for Rivers and Estuaries)正在進行的研究一切順利。
該研究所的目標是通過布署在河流與出海口、用以集中監控的低成本傳感器數組,取得實時性的環境科學資料;主任研究員James Bonner表示,通過量測濁度(turbidity,粒子負荷)、鹽度(salinity,傳導性)、葉綠素(chlorophyll)以及有色分解有機物(colored dissolved organic matter),河流傳感器能追蹤生物與化學污染物的動態、魚類的洄游,以及河流生態系統的整體功能。
Bonner指出,今日的河流水質監測系統價格太高昂,在大量布署上有困難,而河流暨出海口信標研究所正在打造的河流與海口觀測網絡(River and Estuary Observatory Network,REON)傳感器,成本僅是現有系統的二十分之一,任何一條河流都可輕松布署;這種廉價的河流監測方案,能在幾乎所有區域進行策略性的布署并透過無線網絡全天候、全年無休監測。
“市面上可量測PH值、連結性(connectivity)以及分解氧(dissolved oxygen)的電化學裝置價格約1萬至1萬2,000美元;而可量測葉綠素與有色分解有機物的光學系統價格也差不多;”Bonner表示:“REON Sonde傳感器數組在一臺裝置中結合上述兩種裝置所有的參數,而且每臺成本約僅1,200美元。”
Bonner進一步指出,Sonde傳感器數組是透過利用PVC等隨處可見的、具成本效益的材料,以及重新配備現有的技術,顛覆了水質監測系統的成本曲線,并為該類感測裝置的廣泛布署開啟了關鍵之門。REON Sonde也具備比傳統水質監測系統更容易維護的優勢,只需幾分鐘就能進行布署設定,而傳統監測系統往往要花上幾小時。
“REON Sonde在日常維護上的簡易性以及即插即用特性,將在節省成本方面產生很大的影響;”Bonner表示:“這就有點像是替換噴墨打印機的墨盒,Sonde裝置的安裝替換只需要10分鐘就能完成,可大幅節省像是REON這類大規模監測網絡的營運與維護成本。”