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湖北11选5直播:会飞的数据收集法宝!科研人员给蜜蜂穿上电子背包:轻松实现农场分析与监测

湖北卫视财经直播 www.q8u36.cn skypaladin 2018-12-17 18:12411 人围观

简介 :华盛顿大学的研究人员巧妙地为蜜蜂配备了可以感知周围环境并收集数据的电子背包,以搞定小型无人机电池寿命不够的问题。他们不是从头开始构建无人机,而是将这些电子芯片安装在蜜蜂们的身上。它有一个装有电子元件和 ...

华盛顿大学的研究人员巧妙地为蜜蜂配备了可以感知周围环境并收集数据的电子背包,以搞定小型无人机电池寿命不够的问题。

他们不是从头开始构建无人机,而是将这些电子芯片安装在蜜蜂们的身上。它有一个装有电子元件和电池的小晶片,可以无线充电。

会飞的数据收集法宝!科研人员给蜜蜂穿上电子背包:轻松实现农场分析与监测

(图源:University of Washington)

在农业方面,一般的无人机因其可以喷洒杀虫剂、帮助授粉和评估作物健康等一系列功用成为了得力助手,但它们往往体积庞大、价格昂贵,通常在短时间飞行后就需要回到地面充电。

但“背包蜜蜂”则搞定了这些问题。该研究的资深作者Shyam Gollakota表示,“无人机可以在需要再次充电之前飞行10-20分钟,而我们的蜜蜂可以收集数小时的数据?!薄拔颐堑谝淮握故玖嗽擞美コ娲嫖奕嘶兴姓庑┘扑愫痛械目赡苄??!?

为此,该团队开发了一种小型设备,可以放在大黄蜂的背上,以追踪它们的位置并感知周围环境。这些背包内置了数据储存空间,用于监控温度、湿度和光强度的传感器,可充电电池和用于定位跟踪和传输数据的接收器。其仅重102毫克,该团队表示大约有七粒大米那么重。

相比之下,一只成年大黄蜂的体重可能是它的2到6倍?!拔颐蔷龆ㄔ擞么蠡品?,因为它们足够大,可以携带一个可以为我们的系统供电的微型电池,”大学电子与计算机工程系博士生Iyer在接受采访时表示。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。

GPS技术是无人机中位置跟踪的标准,但研究人员发现,该系统会从小背包电池中消耗太多电力。相反,他们建立了一个多个天线的基站,在一个区域内广播信号,并运用背包中的接收器通过计算信号的角度和强度来对蜜蜂在该区域中的位置进行三角测量(位置追踪)。该系统可以在80米(262.5英尺)范围内精确跟踪蜜蜂。

电池可以供电7个小时甚至整个白天。当昆虫返回蜂巢过夜时,电池会以无线方式充电,而他们收集的数据则通过反向散射通信上传。研究人员表示,这可以用作一种“活物联网”网络,例如收集整个农场的信息。大黄蜂们会小心翼翼地?;ず谜饪畋嘲?,因为它们觉得这是自己采集的花粉和花蜜。

创作者之一Sawyer Fuller说:“看看蜜蜂是否更喜欢农场的一个区域并且不经常访问其他区域将会很有趣?!?“或者,如果你想知道某个特定区域发生了什么,你也可以对背包进行编程,然后使其在到达某个地方时读取温度。

蜜蜂对环境、农业和粮食生产至关重要,但过去50年来,全球范围内蜜蜂的数量一直在减少:从1947年到2008年,美国从拥有590万个蜜蜂养殖地缩减成不到250万个,大约减少了60%。澳大利亚的全球蜜蜂健康倡议(GIHH)则开发了一个节能的微型传感器平台,科研人员可以有史以来第一次以前所未有的细节追踪每个蜜蜂的活动:觅食时间长度、两次飞行之间的休息时间以及在蜂房之间的活动情况。他们甚至能知道蜜蜂的确切死亡时间,因为传感器连续蜜蜂生命的一生——在两到四个月之间。

这并不是科学家第一次尝试以电子方式增强昆虫。他们已经开发出??丶壮婧万唑?,由于其高度先进的嗅觉,蝗虫可以用于嗅出爆炸物,并且可以运用机器人蟑螂来地毯式内测建筑物,甚至可以帮助找到灾区的幸存者。

很快我们就可以在农场中用上“背包蜜蜂”了。在此之前,研究团队表示,还面临着一些瓶颈和挑战:到现在为止,小型背包只能储存同样小的30 KB数据,这限制了可以运用的传感器类型。从长远来看,该团队计划尝试制作可以将数据直播到“蜂巢”(Hive)的系统,甚至可能使它们适合相机。

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