森林砍伐仍然是全球的一个重大问题，在过去二十年中，在气候变化和密集的人类活动的推动下，原始森林占树木覆盖面积损失总量的16%。这威胁着自然资源、生物多样性和人们的生活质量。为了保护森林，立陶宛科学家与瑞典专家合作开发了森林4.0，这是一种集成区块链、物联网（IoT）和人工智能（AI）技术的智能森林数据处理模型。该系统实现了对森林状况的实时监测、可持续的资源核算和更透明的森林治理模式。
“想象一下，买一张桌子，就能确切地知道它来自哪片森林和哪棵树。这正是拟议的森林数据管理模式的结果，”帮助开发该系统的考纳斯理工大学（KTU）教授Rytis Maskeliūnas说。
来自考纳斯理工大学、立陶宛维陶塔斯马格努斯大学和瑞典林奈大学的研究人员合作开发了这款产品。
智能传感器可以检测树木疾病和非法采伐
该系统由多层组成，第一层侧重于数据采集和管理。这一层负责从无线传感器网络收集信息，其中包括各种物联网设备，这些设备可以测量树液、温度和土壤湿度等因素，所有这些都通过数据传输连接起来。KTU的一位教授补充说：“通过这种方式，没有人需要进入森林进行人工测量。”
森林4.0系统采用物联网解决方案，将类似鸟舍的传感器安装在树上。“这些设备将数据发送到中央系统，在那里使用数据分析层中的人工智能算法对其进行分析，”KTU实时计算机系统中心教授Egidijus kazanavi
ius说，他开发了硬件。
分析结果进一步用于监测和评价层，以检查森林健康、生物多样性、碳固存和生态系统服务。“这些信息对于系统的下一阶段——森林管理——也是必不可少的，”Maskeliūnas解释说。
在实际应用中，研究人员解释说，通过从这些传感器收集有关温度、湿度和空气质量等环境条件的数据，物联网系统可以评估森林健康，监测火灾风险，并提供预防疾病、害虫或非法活动的保护。
智能监控系统不仅仅是传感器，根据Maskeliūnas的说法，已经安装在森林中的摄像机也可以使用。他说：“通过分析相机图像和观察，例如变色的针叶，物联网可以检测昆虫对树木的影响，通过叶子上的斑点识别疾病，通过加密声音，它可以发现非法砍伐。”
它还可以用于预测森林生态系统的变化和入侵物种的传播。
目标是健康的，充满动物的茂密森林
该系统旨在改革森林管理，利用新技术提高森林企业的效率、可持续性和盈利能力，优化资源利用，减少浪费，促进决策。
此外，森林4.0模型提供供应链可追溯性管理，允许从森林到锯木厂甚至最终木材产品的各个阶段对流程进行监控。
区块链是一种分散的数字分类账技术，可确保透明度和数据完整性，是该功能的基础。
KTU信息学学院（IF）的教授补充说：“这项技术在没有权威的情况下工作，并提供了一个透明、安全和不可更改的记录，记录了森林及其生产中发生的一切，减少了非法采伐，确保了可持续的做法。”
尽管有这些好处，研究人员在实施Forest 4.0时也面临着一些挑战。这些问题包括高昂的初始投资和惰性的创新方式。“人们认为，最好选择昂贵和复杂的解决方案，而更小、更便宜的传感器受到的关注较少。我们应该感到高兴的是，一个花费几百欧元的解决方案能够自己收集和发送数据，”Maskeliūnas教授说。
此外，使用分散的区块链技术需要用户的高度信任，然而，金融技术（Fintech）的成功发展正在帮助克服这些恐惧。
然而，在德国等其他国家，这种解决方案已经得到了更多的接受。这表明森林4.0有可能成为全球标准，立陶宛可以在促进负责任和可持续森林管理方面为其他国家树立榜样。
在谈到森林4.0概念本身时，Maskeliūnas表示，智能森林管理是关于关心自然的未来：“它就像林业的第四次工业革命，目标是建立一个充满动物的不易燃、郁郁葱葱的森林”。
《林业未来的数字化转型：探讨森林4.0背后原则中的关键概念》一文发表在《森林与全球变化前沿》杂志上，点击此处查看。
