未來美國每一條河流可能都會有像是紐約州NewHamburg境內的哈德遜河(HudsonRiver)最近才布署的傳感器數組進行監測──如果克拉克森大學(ClarksonUniversity)的河流暨出海口信標研究所(BeaconInstituteforRiversandEstuaries)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JamesBonner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(coloreddissolvedorganicmatter)，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(RiverandEstuaryObservatoryNetwork，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(dissolvedoxygen)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：“REONSonde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。REONSonde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。

REONSonde河流監測系統的成本是傳統方案的二十分之一，而且能全天候、全年無休透過無線方式進行量測數據的傳輸

“REONSonde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。”

根據Bonner表示，Sonde系統與一根很長的金屬桿末端連結，該金屬桿被固定在河岸或是堤岸上；維護人員只要將金屬桿解鎖拆卸，就能進行維修或是Sonde的更換；而10分鐘之后，該裝置就能重新安裝回水中、計算機也完成設定，整套系統又恢復運作。

除了取得河川水質量測指標，該套中央監測系統也能透過算法來推斷河流的整體健康狀況，以及河流生態系統的詳細功能；Bonner表示：“通過分析所收集的數據，能讓我們得知生物/化學污染物動態、魚類洄游以及整個河流生態系功能的狀況。”

該系統的數據傳送是以每小時為單位，布署據點的小型服務器會將信息打包并透過蜂窩式調制解調器傳送至中央監控站。目前在紐約州NewHamburg區域的哈德遜河以及圣勞倫斯河(St.Lawrence)沿岸，總共布署了37套REON裝置，包括REONII(也就是Sonde系統)。

這些傳感器進行24小時實時監控，每隔一小時會回報數據，讓REON網絡能看到生物或化學污染物的動態，甚至追蹤其源頭，如此將有助于提升公共衛生并減輕對國土安全的憂慮。而研究人員的終極目標是能監測所有主要河流，并將他們的工作視為“環境科學領域的轉型”。

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