دانشنامه تاریخی
از آغاز دهه 2020، حسگرهای هوشمند بخشی جدایی ناپذیر از نظارت بر محیط زیست شده‌اند. این فناوری‌ها امکان جمع‌آوری، تحلیل و استفاده از داده‌ها در زمان واقعی برای ارزیابی وضعیت اکوسیستم‌ها، آلودگی هوا و آب و همچنین پیش‌بینی تغییرات آب و هوایی را فراهم می‌کنند. مسئله حفاظت از محیط زیست به ویژه در شرایط تهدیدات اقلیمی جهانی اهمیت بیشتری یافته و استفاده از حسگرهای هوشمند برای توسعه پایدار ضروری شده است.
حسگرهای هوشمند دستگاه‌هایی هستند که قادر به اندازه‌گیری پارامترهای مختلف محیط زیست، مانند دما، رطوبت، سطح آلودگی‌ها و غیره هستند. آنها به فناوری‌هایی مانند IoT (اینترنت اشیا) مجهز هستند که به آنها اجازه می‌دهد داده‌ها را به سرویس‌های ابری برای تحلیل‌های بیشتر ارسال کنند. به لطف این قابلیت، حسگرهای هوشمند به ابزاری مهم برای دانشمندان و محیط‌بانان تبدیل شده‌اند که به دنبال مدیریت مؤثرتر منابع طبیعی هستند.
حسگرهای هوشمند از فناوری‌های مختلفی برای جمع‌آوری داده‌ها استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، برای اندازه‌گیری کیفیت هوا می‌توان از سنسورهای شیمیایی استفاده کرد که غلظت آلودگی‌های مختلفی مانند دی‌اکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را تشخیص می‌دهند. این حسگرها به طور معمول با GPS و سایر سیستم‌های ناوبری یکپارچه می‌شوند که امکان ردیابی منابع آلودگی و گسترش آنها را در فضا فراهم می‌کند.
حسگرهای هوشمند در زمینه‌های مختلف نظارت زیست‌محیطی کاربرد دارند.
یکی از مهم‌ترین جنبه‌های نظارت بر محیط زیست، کنترل کیفیت هوا است. حسگرهای هوشمند می‌توانند در شهرها و مناطق صنعتی برای ردیابی مداوم آلودگی‌ها قرار گیرند. داده‌ها می‌توانند برای اطلاع‌رسانی به مردم درباره شاخص‌های کیفیت هوا و اقدام برای بهبود وضعیت استفاده شوند.
حسگرهای هوشمند همچنین برای ارزیابی وضعیت آب‌ها استفاده می‌شوند و امکان اندازه‌گیری سطح آلودگی‌ها و نظارت بر کل اکوسیستم منابع آبی را فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، حسگرها می‌توانند در شناسایی منابع تخلیه زباله به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها کمک کنند.
حسگرهای هوشمند به دانشمندان کمک می‌کنند تا تغییرات آب و هوا را رصد کنند، و تغییرات دما، سطح بارش و عوامل دیگر را ثبت کنند. این امکان پیش‌بینی شرایط جوی شدید و بررسی تأثیر آنها بر گیاهان و جانوران را فراهم می‌آورد.
استفاده از حسگرهای هوشمند برای نظارت بر محیط زیست مزایای متعددی دارد.
حسگرهای هوشمند نظارت مداوم را فراهم می‌کنند، که امکان واکنش سریع به تغییرات و آزمایش کارایی اقدامات حفاظت از محیط زیست را مهیا می‌سازد.
خودکارسازی فرآیندهای نظارتی هزینه‌های تحقیقات کارآمد را کاهش می‌دهد. جمع‌آوری داده‌ها با استفاده از حسگرهای هوشمند، نتایج دقیقتری را نسبت به روش‌های سنتی سریع‌تر فراهم می‌آورد.
به کمک برنامه‌های موبایل و پورتال‌های وب، داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط حسگرهای هوشمند برای عموم در دسترس قرار می‌گیرند. این امر سطح آگاهی مردم را نسبت به وضعیت محیط زیست افزایش داده و مسئولیت افراد را در قبال اعمالشان تقویت می‌کند.
با وجود مزایای متعدد، چالش‌های زیادی نیز در ارتباط با استفاده از حسگرهای هوشمند وجود دارد.
یکی از مشکلات دقت داده‌های جمع‌آوری‌شده است. حسگرهای هوشمند ممکن است تحت تأثیر عوامل خارجی مانند دما یا رطوبت قرار گیرند که می‌تواند نتایج را تحت تأثیر قرار دهد.
در حال حاضر، حسگرهای هوشمند می‌توانند در خرید و نصب گران باشند، که این امر گسترش آنها را به ویژه در کشورهای در حال توسعه محدود می‌کند. اما با پیشرفت فناوری قیمت‌ها به تدریج کاهش می‌یابند.
با افزایش حجم داده‌های جمع‌آوری‌شده، خطر نشت اطلاعات نیز افزایش می‌یابد. مهم است که داده‌ها به درستی محافظت شوند تا از استفاده غیرمجاز آنها جلوگیری شود.
با توجه به افزایش علاقه به حفاظت از محیط زیست و نیاز به سازگاری با تغییرات آب و هوایی، حسگرهای هوشمند نقش مهم‌تری در آینده ایفا خواهند کرد. انتظار می‌رود که پیشرفت تکنولوژی‌هایی مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، به بهبود الگوریتم‌های پردازش داده کمک کند که به نوبه خود کارایی سیستم نظارت را افزایش دهد.
حسگرهای هوشمند برای نظارت بر محیط زیست که در دهه 2020 شکل گرفته و به طور گسترده‌ای رواج یافته‌اند، افق‌های جدیدی برای علم محیط زیست و مدیریت باز می‌کنند. با کمک آنها می‌توان نه تنها وضعیت طبیعت را زیر نظر گرفت، بلکه از وقوع بلایای زیست‌محیطی جلوگیری کرده و به چالش‌هایی که تغییرات اقلیمی برای بشریت به وجود می‌آورد، پاسخ داد. توسعه و به کارگیری فناوری‌های هوشمند کلید حفظ محیط زیست برای نسل‌های آینده است.