一支研究小組正嘗試將無線傳感器平臺(tái)裝入蜜蜂背部，從而將其轉(zhuǎn)化為無人機(jī)。

來源：科技行者 2018年12月18日

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一支研究小組正嘗試將無線傳感器平臺(tái)裝入蜜蜂背部，從而將其轉(zhuǎn)化為無人機(jī)。

憑借著盤旋在空中俯瞰地面的卓越能力，無人機(jī)正受到越來越多受眾的歡迎。然而，由于現(xiàn)有電池技術(shù)的限制，這類設(shè)備在充滿電之后往往只能持續(xù)飛行30分鐘。

如今，華盛頓大學(xué)的一支研究小組已經(jīng)找到了讓大黃蜂像小型無人機(jī)一樣行動(dòng)的方法。該小組開發(fā)出一款用于傳感、計(jì)算及無線通信的設(shè)備平臺(tái)，其小巧的尺寸甚至能夠搭載在昆蟲背部。

華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家、研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人shyam gollakota表示，“我們希望利用大自然中這些最出色的飛行器。昆蟲能夠自主進(jìn)食——我們不需要持續(xù)為電池充電。另外，脂肪與糖分的能量存儲(chǔ)效率也要遠(yuǎn)高于電池。”

科學(xué)家們對(duì)三種大黃蜂進(jìn)行了試驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)健康的工蜂能夠順利完成飛行及盤旋動(dòng)作，且可以攜帶約105毫克的物體。在了解到這一點(diǎn)之后，研究人員開發(fā)出一種重量?jī)H為102毫克的電子平臺(tái)，尺寸僅為6.1毫米 x 6.4毫米。其中包含一塊重量為70毫克的可充電鋰離子電池，續(xù)航能力長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí);此外其中還包含一塊微控制器，天線與傳感器，可以每四秒鐘進(jìn)行一次溫度、濕度與光強(qiáng)度分析。后來，研究小組將這些平臺(tái)粘接在蜜蜂背上。gollakota解釋，“我們使用的所有電子產(chǎn)品皆為現(xiàn)成組件。”

為了盡可能節(jié)約電力，這套設(shè)計(jì)方案中取消了眾多傳統(tǒng)無線電組件。相反，其通過修改散射的無線電信號(hào)進(jìn)行通信，蜜蜂在返回蜂巢后會(huì)以每秒大約1000 bit的速率傳輸無線數(shù)據(jù)。

研究人員們指出，他們目前還無法控制蜜蜂的運(yùn)動(dòng)軌跡。但是，他們?nèi)匀豢梢源_定昆蟲的所在位置。他們的設(shè)計(jì)方案并未使用耗電量巨大的gps設(shè)備，而是依靠在蜜蜂預(yù)期的飛行區(qū)域周邊部署特殊的無線電發(fā)射器。只要蜜蜂停留在這些信標(biāo)的80米范圍之內(nèi)，發(fā)射器就能夠作為信標(biāo)追蹤蜜蜂的所在位置。gollakota表示，“我們可以根據(jù)蜜蜂傳感器收集到的數(shù)據(jù)創(chuàng)建地圖。”

科學(xué)家們還提到，他們可以在6個(gè)小時(shí)之內(nèi)對(duì)蜂巢處的電池進(jìn)行無線充電。他們還提到，最終可能會(huì)利用太陽(yáng)能電池替換現(xiàn)有常規(guī)電池。

研究人員們提到，這套所謂“鮮活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”的潛在應(yīng)用可能包括在智能農(nóng)業(yè)體系內(nèi)衡量植物的健康水平。舉例來說，濕度傳感器有助于實(shí)現(xiàn)精確灌溉，溫度傳感器能夠檢測(cè)生物條件是否適合特定農(nóng)作物。gollakota指出，“無人機(jī)無法真正在植物之間飛行，但蜜蜂卻可以在任何要求信息精細(xì)度高于無人機(jī)水平的地點(diǎn)活動(dòng)。”

此外，蜜蜂身上背負(fù)的傳感器也有望揭示這一神奇物種的更多生物學(xué)特征。華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)工程師兼電氣工程師vikram iyer指出，這可能會(huì)讓人們深入了解蜂群潰散的真正原因。

展望未來，gollakota認(rèn)為研究人員可能會(huì)為蜜蜂配備攝像頭，或者配置能夠檢測(cè)蜜蜂腦部電信號(hào)的傳感器，以探索我們有朝一日該如何控制它們的行動(dòng)。