大黄蜂背上微型传感器,帮助农人监控植物状态
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12月25日消息,据外媒报道, 华盛顿大学(UW)的团队为了帮农人节省电力,想出了一个利用自然界生物的方法,该团队在大黄蜂的身上装传感器,让大黄蜂在飞行的过程中自然而然地搜集农人需要的资料。
据Futurism报导,商业用无人机已渐渐走入日常农耕作业,在一些地方农夫也使用无人机来监控植物和牲口成长情形,但对华盛顿大学的研究员Shyam Gollakota来说,大多数无人机仅能飞行20分钟,就要再度充电,长时间仍是一个「能源密集型」方案。
Gollakota想出在大黄蜂的背后装传感器的代替方案,Gollakotta设计一款名为“活物联网”的背包。这款背包是专门为大黄蜂设计的,它有一个装有电子元件和电池的小晶片,可以无线充电,并收集大黄蜂访问地点的数据。
这种芯片配有传感器和集成电池,可以连续运行7个小时,但重量仅102毫克。相比之下,一只成年大黄蜂的体重可能是它的2到6倍。这种芯片可以通过检查温度和湿度,以及观察作物腐烂或病害的迹象,来帮助监测农田的健康状况。这些应用程序有许多不同的种类,但显然仅限于蜜蜂正常工作时所能观察到的情况。
Shyam Gollakotta表示,当大黄蜂返回蜂巢时,可以携带四分之三的体重的花粉和花蜜。所以背包,虽然看起来有点明显,但仍然在大黄蜂的能力范围内,同时它们会小心翼翼地保护好这款背包,因为它们觉得这是自己采集的花粉和花蜜。此外,研究小组与生物学家也进行了核实。
Gollakotta在UW的新闻发布会上解释说:“我们首次展示了用昆虫代替无人机进行所有这些计算和感知是可能的。”“我们决定使用大黄蜂,因为它们足够大,可以携带一个微小的电池,为我们的系统供电。它们每天晚上回到蜂巢,在那里我们可以无线充电。”
至于装上传感器的方法,研究团队是将大黄蜂放进冷冻库约4——5分钟再取出,这时大黄蜂的动作就会迟缓许多,给予研究员足够的时间黏上传感器。
由于GPS适配器太过耗电,研究团队改成在特定地点设置发送讯号的基地台,而蜜蜂背上的适配器,则透过和基地台间讯号强度以及角度的不同,透过三角测量来定位,并初步发现这种方法可在80公尺内定位蜜蜂。
研究团队一员Sawyer Fuller表示,他们开发出的系统可以得知大黄蜂较偏好哪里一区的田地,并设定传感器自动在大黄蜂飞到某区田地时,记录下温度读数。
透过这样的定位系统,以及其它传感器上的元件,蜜蜂周围的温度、湿度与光照资料即可被搜集,在大黄蜂夜晚返巢时,该传感器的电池就可以透过无线充电来恢复电力,这些传感器可搜集达30KB的资料,并也在大黄蜂返巢后自动上传资料。
尽管目前能搜集的资料量有所限制,研究团队仍在想出解决方案,最终让传感器搭载镜头元件,传送田地的实时影像,让农人得知作物健康状况。
目前,它还只是雏形,但人们可以很容易地想象,在不久的将来,农民们会使用这种技术,帮他们去了解农场的状况。