Pčele koje nose senzore mogle bi uskoro zujati oko poljoprivrednih zemljišta

Inženjeri Sveučilišta u Washingtonu (UW) razvili su paket senzora koji je dovoljno mali da se vozi na bumbaru, spremom pomoći poljoprivrednicima.

Dronovi i veći strojevi su prethodno korišteni za praćenje zdravlja usjeva, temperature i vlažnosti, ali bilo je nekih nedostataka. Ovi veći sustavi zahtijevali su veću snagu i mogli su putovati samo ograničenu udaljenost prije ponovnog punjenja, prema UW. Pčele, s druge strane, već se brinu o letećim komponentama, a paket senzora može podnijeti do 7 sati leta i puniti noću kada se pčele vrate u košnicu.

“Dron može letjeti možda 10 ili 20 minuta prije nego što se treba ponovno napajati, dok naše pčele mogu skupljati podatke satima”, kaže Shyam Gollakota, izvanredni profesor u UW-u Paul G. Allen School of Computer Science i ingeneering i viši autor istraživanja. “Pokazali smo po prvi put da je moguće napraviti sve ovo računanje i senzore koristeći insekte umjesto dronova”.

Iako pčele zahtijevaju manje snage, postoje dvije komplikacije s ovim sustavom koje su UW inženjeri morali rješavati:

Pčele ne mogu nositi značajnu količinu težine.
Za praćenje lokacije, GPS prijemnici troše previše energije.
Istraživači su prvi odlučili koristiti bumbare za studiju, budući da su dovoljno veliki da imaju veću nosivost.

“Odlučili smo se koristiti bumbare jer su dovoljno veliki da nose malu bateriju koja može napajati naš sustav i vraćaju se u košnicu svake noći gdje bismo mogli bežično napuniti baterije”, kaže Vikram Iyer, doktorski student u UW odjelu elektrotehnike i računalnog inženjerstva i koautor istraživanja.

Zatim su dizajnirali senzorski “ruksak” sustav koji teži 102 mg. Punjiva baterija naprtnjače zauzimala je 70 mg, što je dizajnerima “ostavilo nešto više od 30 miligrama za sve ostalo, poput senzora i lokalizacijskog sustava za praćenje insekata”, prema istraživačkoj koautorici i doktorskoj studiji u Allen školi Rajalakshmi Nandakumar.

Kako bi se riješio problem lokalizacije pčela bez upotrebe GPS prijamnika koji su gladni energije, tim je “postavio više antena koje emitiraju signale sa bazne stanice na određenom području. Prijamnik u pčelinjem ruksaku koristi jačinu signala i kutnu razliku između pčele i baze da triangulira položaj insekata “, prema UW.

Dalje na dnevnom redu je bilo dodati još nekoliko senzora ruksaku koji bi mogli pratiti intenzitet svjetlosti, temperaturu i vlažnost. Sada bi pčele mogle prikupljati vrijedne podatke, prijaviti njihovu lokaciju i sigurno letjeti na farmi. Nakon što su se pčele vratile na košnicu na kraju dana, naprtnjače su prenijeli svoje podatke putem povratnog prijenosa “kroz koji uređaj može podijeliti informacije reflektiranjem radio valova prenesenih s obližnje antene”, prema UW.

I dalje je potrebno raditi. Trenutačno sustav može nositi samo senzore koji prikupljaju male količine podataka, a ruksak čuva oko 30 kilobajta. Nadalje, prijenosi podataka pojavljuju se samo kada su pčele u košnici. Prema UW-u, budući ciljevi uključuju dodavanje fotoaparata u miks, koji bi mogao livestream biljnih zdravstvenih informacija poljoprivrednicima.

“Imajući insekata koji nosi ove sustave senzora može biti korisno za farme, jer pčele mogu osjetiti stvari koje elektronički predmeti, poput dronova, ne mogu”, kaže Gollakota. “S dronovima, samo lete po nasumično, a pčela će biti privučena specifičnim stvarima, poput biljaka koje se voli oprašivati. I na vrhu učenja o okolišu, možete naučiti puno o tome kako pčele se ponašaju. ”

“Za ovo istraživanje pratili smo najbolje metode za njegu i rukovanje tim stvorenjima”, uvjerava Iyer.

Caption: Bees with “backpacks” on can still eat, control their flight and perform other normal behaviors.
Credit: Mark Stone/University of Washington

Advert