無(wú)人機(jī)越來(lái)越受歡迎,因?yàn)樗鼈兛梢猿洚?dāng)空中的一種眼睛。然而,由于目前電池技術(shù)的限制,充滿(mǎn)電后它們通常只能持續(xù)飛行30分鐘。
現(xiàn)在,華盛頓大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一種方法,可以讓大黃蜂表現(xiàn)得像微型無(wú)人機(jī)。該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種供傳感、計(jì)算和無(wú)線通信器件使用的平臺(tái),該平臺(tái)足夠小,可以由昆蟲(chóng)背負(fù)攜帶。
“我們想利用大自然中最好的飛行器?!必?fù)責(zé)這項(xiàng)研究的華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家Shyam Gollakota說(shuō)。“昆蟲(chóng)可以自己覓食——我們不需要為它們充電。脂肪和糖可以比電池儲(chǔ)存更多的能量?!?/p>
科學(xué)家們用三種大黃蜂做了實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)健康的工蜂可以攜帶大約105毫克的東西飛行和盤(pán)旋。了解到這一點(diǎn),研究人員開(kāi)發(fā)出了一種重量?jī)H為102毫克、尺寸僅為6.1×6.4毫米的電子平臺(tái)。它包括一個(gè)70毫克的、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí)的可充電鋰離子電池以及一個(gè)微控制器、天線和可以每四秒鐘分析一次濕度、溫度和光線強(qiáng)度的傳感器。然后,研究小組把這些平臺(tái)粘在蜜蜂的背部。“我們使用的所有電子產(chǎn)品都是現(xiàn)成的元器件?!盙ollakota說(shuō)。
照片來(lái)源:Mark Stone/華盛頓大學(xué)
為了盡可能少地用電,該設(shè)計(jì)去除了許多傳統(tǒng)的無(wú)線電元器件。取而代之的是,它通過(guò)修正反向散射的無(wú)線電信號(hào)及在蜜蜂返回蜂巢后以大約每秒1000比特的速度無(wú)線卸載數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。
研究人員指出,他們目前沒(méi)有辦法控制蜜蜂的運(yùn)動(dòng)。盡管如此,他們?nèi)匀豢梢源_定昆蟲(chóng)的位置。他們的設(shè)計(jì)沒(méi)有使用耗電量大的GPS裝置,而是依靠放置在蜜蜂預(yù)期飛行區(qū)域周?chē)奶厥鉄o(wú)線電發(fā)射器。這些發(fā)射器充當(dāng)信標(biāo),只要蜜蜂停留在信標(biāo)周?chē)?0米的范圍內(nèi),它們就能追蹤蜜蜂的位置。“我們可以根據(jù)蜜蜂攜帶的傳感器收集到的數(shù)據(jù)繪制地圖?!盙ollakota說(shuō)。
科學(xué)家們指出,在電池位于蜂巢中時(shí),他們可以通過(guò)無(wú)線方式對(duì)電池進(jìn)行充電,6小時(shí)內(nèi)可充滿(mǎn)。他們還表示,太陽(yáng)能電池可能有一天會(huì)取代目前的設(shè)計(jì)中所使用的電池。
研究人員所稱(chēng)的“活的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”的潛在應(yīng)用可能包括在智能農(nóng)業(yè)中使用它來(lái)測(cè)量植物的健康狀況。例如,濕度傳感器可以幫助實(shí)施精確灌溉,溫度傳感器可以檢測(cè)生長(zhǎng)條件對(duì)于特定作物來(lái)說(shuō)是否合適?!盁o(wú)人機(jī)不能在植物之間飛行,蜜蜂卻可以在任何他們想要獲得比無(wú)人機(jī)更精細(xì)信息的地方飛行。濕度和濕度傳感器可以幫助精確灌溉,溫度傳感器可以檢測(cè)生長(zhǎng)條件是否適合特定作物?!盁o(wú)人機(jī)無(wú)法真正地在植物之間飛行,相比于無(wú)人機(jī),蜜蜂可以在任何人們想要更細(xì)粒度信息的地方飛行?!盙ollakota說(shuō)。
放置在蜜蜂身上的傳感器也可能揭示蜜蜂的生物學(xué)特性。論文的共同作者、華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)工程師和電氣工程師Vikram Iyer表示,這可能有助于我們深入了解蜂群崩潰的原因。
Gollakota說(shuō),未來(lái),研究人員可能會(huì)為蜜蜂配備攝像頭,或者配備能夠測(cè)量蜜蜂大腦電信號(hào)的傳感器以便弄清楚有朝一日我們可如何控制它們的運(yùn)動(dòng)。
該研究小組的科學(xué)家們于12月11日在新德里舉行的MobiCom會(huì)議上詳細(xì)介紹了他們的研究結(jié)果。
-
物聯(lián)網(wǎng)
+關(guān)注
關(guān)注
2950文章
48114瀏覽量
418187 -
無(wú)線傳感器
+關(guān)注
關(guān)注
15文章
778瀏覽量
100388 -
無(wú)人機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
237文章
11369瀏覽量
196648
原文標(biāo)題:科學(xué)家們給蜜蜂裝上無(wú)線傳感器,打造“活的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”
文章出處:【微信號(hào):IEEE_China,微信公眾號(hào):IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
一篇文章帶你了解什么是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?
智能傳感器:賦能智能物聯(lián)網(wǎng)
無(wú)線傾角傳感器在古樹(shù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用:以科技守護(hù)活文物的結(jié)構(gòu)安全
探索XENSIV? 連接傳感器套件:開(kāi)啟快速物聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)
Nordic經(jīng)過(guò)全球認(rèn)證的、多傳感器、電池供電的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)原型平臺(tái):Thingy91X套件
中興通訊崔麗受邀出席2025騰沖科學(xué)家論壇
思特威發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用CMOS圖像傳感器SC1220HIOT
學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)怎么入門(mén)?
國(guó)際類(lèi)腦計(jì)算科學(xué)家Yulia Sandamirskaya教授加盟時(shí)識(shí)科技
學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)可以做什么工作?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有什么區(qū)別
【「AI芯片:科技探索與AGI愿景」閱讀體驗(yàn)】+AI的科學(xué)應(yīng)用
無(wú)線門(mén)磁傳感器核心工作原理
邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)與 EMCP 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái):無(wú)縫協(xié)作,共筑智能生態(tài)
科學(xué)家們給蜜蜂裝上無(wú)線傳感器,打造“活的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”
評(píng)論