美國林務局利用由各種自動化工作站構成的網絡來跟蹤氣候條件，特別是在火災季節。然而，這種太陽能供電的遙控網絡需要大片的森林空地，以便陽光能夠到達太陽能采集板。

    與此同時，美國林務局官員希望他們能夠在更大的樹木上安裝傳感器。

    目前，研究人員表示，通過利用樹木與地面之間的電壓差，新的超低功耗傳感器能夠從幾乎任何樹木上發射傳感器數據。該方法還不必清掃森林植被來接收太陽能。

    “我們認為，通過在每英畝僅僅4顆樹上安裝無線電傳感器，我們能夠提供更佳的火災預測建模，更早的報警，以及較之于目前在任何森林中可用的更好的局部氣候數據，”麻省理工學院的Andreas Mershin教授說。

    MIT研究人員還預測，樹木提供的電力將最終對其它類型的環境監測有用，如觀測加拿大森林邊界的長期膨脹擴張趨勢。

    MIT科學家試圖確定為什么樹木有著不同于地面的電勢。在排除了若干其它可能性之后，如電磁輻射，他們從19世紀的研究中發現了其原理：pH值的差異能夠產生電勢。

    “正是樹木內部與栽培樹木的土壤的pH值之間的不平衡產生了一個電壓，”Mershin表示，“對于每一步的pH失配來說，你獲得大約59毫伏的電壓差?！?

    Mershin透露說，樹木和周圍土壤之間存在電勢差的重要性在于，樹木本身的新陳代謝維持該電勢；不論是白天或是黑夜，秋天和春天，夏天和冬天，下雨或出太陽。

    “因為樹木必須在它的內部具有一定濃度的不斷新陳代謝以及執行其它生物功能的離子，樹木本身積極的調節它自己的pH值。因此，不論你把樹栽培在具有什么pH值的土壤中，它均將努力地采用它的新陳代謝能量來保持它自己的pH值恒定，”Mershin說道。

    其電勢是微弱的，但是，它持續維持該電勢的能力意味著它能被可靠地用于連續地給電池或電容接下來可以被用于每天給一個無線電傳感器節點供電四次，以發送數據。通過在安裝于樹木上的各個節點之間實現網狀網，研究人員計劃把傳感器數據從一個節點傳輸至另一個節點，直至它抵達一個地區的氣象站。該氣象站然后把來自各個樹的不同的傳感器讀數中繼至中央火災預測計算機。

    MIT最近成立了一家稱為Voltree Power的公司，Mershin是它的科學家顧問，以利用它在樹電(tree power)上的發現。MIT高級研究人員Christopher Love擔任Voltree公司的研發副總裁。Mershin、Love以及MIT生物醫療工程中心總監Shuguang Zhang一道，已經能夠把最初的毫伏級電勢提升至超過1伏，足以為電池充電，為射頻設備供電，并把各個傳感器的輸出廣播至一個網狀網絡。

    “通過利用專門選擇的金屬作為電極而地下的盒子由一顆釘子在樹的根部穿透樹木，Voltree已經完善了它的技術，”Mershin表示。

    在周圍土壤中的第二個電極為無線電傳感器節點的電子系統提供接地。天線導線沿著樹木盤纏而上，把樹上安裝的傳感器與地下的電子系統連接起來。

    美國林務局預計2009年春對目前正準備之中的樹木供電的無線傳感器網絡進行現場測試。

    樹木供電研究項目由MagCap Engineering以及MIT研究生研究機會計劃提供。