Plecak „Living IoT” dla owadów

Hodowla zwierząt i przemysł rolny zapewniają nam żywność, kosmetyki oraz inne produkty. Wzrost liczby ludności przyczynia się do zwiększenia zapotrzebowania na różne rzeczy, dlatego tempo produkcji rośnie, a nowe technologie, które są wprowadzane można określić  mianem niezwykłych lub nawet szalonych.

Już od dawna w różnych gałęziach przemysłu i obszarach działalności człowieka wykorzystywane są drony. Rolnicy mogą używać ich do szybowania na ogromnych polach i monitorowania temperatury, wilgotności lub zdrowia upraw. Maszyny te jednak potrzebują tak dużej mocy, aby latać, że nie mogą dostać się daleko bez konieczności ładowania. Niewystarczająco wytrzymała bateria i niewielkie odległości, które mogły pokonywać drony sprawiły, że opracowano technologię, która dosłownie wyposaża grzbiet trzmiela lub pszczoły w plecak z wieloma czujnikami.

Inżynierowie z Uniwersytetu w Waszyngtonie stworzyli system do monitorowania, który jest na tyle mały, że może być transportowany przez owady bez najmniejszych problemów. Ponieważ trzmiele i pszczoły potrafią latać na własną rękę urządzenie to jest w stanie pracować przez siedem godzin lotu. Ładowanie odbywa się w nocy, kiedy mały użytkownik odpoczywa w gnieździe lub ulu. Podczas gdy znane nam drony na jednym ładowaniu mogą unosić się maksymalnie około pół godziny.

Technologia ta została zaprojektowana tak, aby pomóc zoptymalizować proces monitorowania zdrowia roślin, a system czujników jest wyposażony w GPS do śledzenia lokalizacji. Co najważniejsze maleńkie urządzenie nie szkodzi owadom w żaden sposób. Zespół naukowców zdecydował się użyć trzmieli, ponieważ są wystarczająco duże, aby pomieścić maleńką baterię, która może zasilać cały system. Kiedy owady wracają do ula jest ona ładowana bezprzewodowo.

W przypadku tego rodzaju eksperymentów naukowcy umieszczają pszczoły w zamrażarce na kilka minut, aby zwolnić, gdy przykleją się do plecaka. Po zakończeniu eksperymentu zespół usuwa plecak w podobny sposób.

Wcześniejsze badania dotyczyły tylko plecaków, które po prostu śledziły lokalizację pszczół na krótkich dystansach i nie zawierały niczego, co pozwalałoby badać środowisko wokół owadów. Obecnie naukowcy zaprojektowali plecak z czujnikami, który przypięty do odwłoka trzmiela bądź pszczoły waży 102 miligramy, czyli około siedmiu ziaren nieugotowanego ryżu. Dla porównania, dorosły trzmiel może ważyć od dwóch do pięciu razy więcej. Akumulator zasilający plecak waży około 70 miligramów, więc pozostało nieco ponad 30 miligramów na wszystko inne, takie jak czujniki i system lokalizacji do śledzenia pozycji owada.

Zadaniem urządzeń zamontowanych na owadach jest zbieranie danych, takich jak: temperatura, wilgotność czy natężenie światła. Zebrane materiały pomagają rolnikom w uprawach dając im obraz sytuacji, jaka panuje na polach uprawnych. „Cyber trzmiele” mogą też zebrać informacje, które przydatne są w celu wykrycia oznak gnicia roślin i kwiatów. Dziś takie badania muszą być robione często ręcznie. W ten sposób owady zbierają informacje o całym gospodarstwie, a po powrocie do ula pobierane są dane z zamontowanej mini płytki Living IoT do dalszych analiz.

Obecnie „plecaki” są w stanie przechować jedynie ok. 30 kilobajtów danych. Naukowcy chcieliby skonstruować system wyposażony w kamery, który przekazywałby informacje na temat kondycji upraw na bieżąco. Oczywiście jest on teraz w formie prototypowej, ale łatwo sobie wyobrazić technologię wdrożoną przez rolników w najbliższej przyszłości.

Źródło:
https://techcrunch.com/2018/12/11/bumble-bees-bearing-high-tech-backpacks-act-as-a-living -data-collection-platform/

Mirosława Wajnert, KPODR