绿色工程 C 量化问题，解决问题

理解气候和碳
随着政府和工业界在努力减少GHG的排放，科学界也在不断努力以求更完全地理解世界气候、碳交换机理、生态互动以及全球变暖的影响，并对它们进行建模。像这些复杂、混沌的系统需要十分精细的模型和仿真、大量超级计算机资源以及尽可能精确的基准数据。
举例而言，嵌入式网络传感中心（CENS）的研究员正在使用NI CompactRIO硬件平台研究多种生态系统中碳的动态交换过程。CO2的特性之一是它会增强温室效应，因为它能够吸收红外（IR）区域的光线。这种特性可以利用在包含红外光源、光学滤波器和红外探测器的光谱传感器上。将滤波器调节到被CO2所吸收的红外线波长，红外探测器输出就与CO2浓度成比例。研究员能够方便地将这个传感器的模拟输出连接到例如CompactRIO等数据采集系统的电压输入或4至20 mA电流输入。此外，许多如CO2探测器等环境传感器具有SDI-12串行数据接口，利用这个接口可以把传感器通过一个简易适配器连接到CompactRIO上。将CO2浓度的数据与气体流速的测量结果结合在一起，研究员就可以计算在森林顶盖之间与其上方实际CO2的流量。其他CompactRIO系统测量在土壤表面下多个位置的CO2浓度和湿度，以便找出CO2的源头。CompactRIO系统的分组使用了无线网络，从而可以同时采集并记录来自多个采样点的数据，对正在研究的区域进行特征提取，将数据通过蜂窝(cell)节点或无线链路周期性地传送到中心在线数据库（见图3）。

图3：在哥斯达黎加的热带雨林中，CENS研究员使用CompactRIO和无线网络同步采集并记录来自多个采样点的数据，并计算碳交换CompactRIO监测系统是作为原型系统所开发的，用于美国国家生态观测站网络（NEON），它是由美国国家自然基金会（NSF）所支持的洲际研究平台。横跨大洲的NEON工作站将会使用此系统测量在森林、土壤、大气之间的CO2以及其他气体的交换，以及植物、土壤、水体的物理、化学和微生物特性。数据将传送到中央处理中心，并且与世界其他地区的科学家进行共享。目前，CompactRIO监测系统正在哥斯达黎加的La Selva生物站持续工作， CompactRIO系统还被发布在加州的James San Jacinto和Stunt Ranch Santa Monica山脉保护站中。
总结
随着社会的环境和能源挑战变化越来越严峻，我们比过去更加需要具备专业技能的创新工程师和科学家对世界进行变革和改进。绿色工程利用测量和控制技术对产品、技术和过程进行设计、开发和改进，通过‘量化问题’‘解决问题’构建绿色应用，最终获得环境以及经济上的利益。