FORTE：面向成本效益与可扩展性的环境监测开源系统
种群与进化
2025-02-17 v1 网络与互联网体系结构
软件工程
摘要
森林是地球生物圈中至关重要的组成部分，负责调节气候、吸收温室气体并提供诸多生态服务。然而，森林面临着如干旱或热浪等气候压力的负面影响。在本文中，我们介绍了FORTE——一个用于环境监测的开源系统，旨在理解森林对此类压力的反应。该系统包含两个关键组件：(1)部署在森林中的无线传感网络（WSN），用于数据采集；(2)用于数据处理、存储和可视化的数据基础设施。WSN包含一个中央单元，可通过LTE-M传输数据至数据基础设施，而多个独立的卫星单元则覆盖大范围区域，通过无线方式将数据传输至中央单元。我们的原型部署表明，该方案相较于商业方案具有成本效益，传感节点在单次充电即可持续数月，且在数据质量方面具有可靠性。FORTE的灵活架构使其适用于森林监测之外的广泛环境监测应用。本文的贡献有三方面：首先，我们描述了开发环境监测系统所需的高层次要求；其次，本文提出FORTE平台的体系结构和原型实现，并通过多次现场测试展示其有效性；最后，我们提供源代码、文档及硬件设计资料作为开源仓库的一部分。
引用
@article{arxiv.2502.00049,
title = {FORTE: An Open-Source System for Cost-Effective and Scalable Environmental Monitoring},
author = {Zoe Pfister and Michael Vierhauser and Alzbeta Medvedova and Marie Schroeder and Markus Rampp and Adrian Kronenberg and Albin Hammerle and Georg Wohlfahrt and Alexandra Jäger and Ruth Breu and Alois Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00049},
year = {2025}
}