目前有大量研究致力于微型无人机 微型无人机,但其中的诸多难题之一,是如何让它们在空中持续飞行足够长的时间。何不让它们搭乘一些本就整日飞行的生物?这正是该项目的构想所在:为大黄蜂配备内置传感器的背包,使其能够无线充电,并采集所访问田地的数据。
一个装满这类“赛博蜜蜂”的蜂巢,有望通过监测温度和湿度,并观察农作物是否出现腐烂或受损迹象,来帮助监测田地的健康状况。目前,这项工作大多仍需人工完成;当然,无人机也正被用于此类工作,但既然蜜蜂已经在那里,何不让它们来帮忙呢?

“Living IoT”背包是一块装有电子元件和小型电池的微型晶片,由华盛顿大学的工程师团队设计,团队负责人为Shyam Gollakotta。他很快指出,尽管该研究在一定程度上利用了这些笨拙、毛茸茸的生物,但研究人员始终谨慎地“遵循最佳的饲养与操作方法”。
其中一个关键在于尽量减轻背包的质量;此前也有实验在蜜蜂及其他昆虫的背部安装过RFID天线等设备,但本项目的技术要精密得多。

该芯片配备传感器和集成电池,可连续运行七小时,重量仅为102毫克。作为对比,一只成年大黄蜂的体重可能是其两到六倍。
大黄蜂飞行能力强劲,即便算不上优雅,返回蜂巢时还能携带相当于自身体重四分之三的花粉和花蜜。因此,尽管背包绝非不起眼,但仍完全在它们的能力范围之内;当然,研究团队事先已向相关领域的生物学家征询过意见。
“我们首次证明,利用昆虫而非无人机,实际完成所有这些计算和传感工作是可行的,”Gollakotta在华盛顿大学的新闻稿中表示。“我们选择大黄蜂,是因为它们足够大,能够携带为我们系统供电的小型电池,而且它们每晚都会返回蜂巢,在那里我们可以为电池进行无线充电。”

这些背包可通过监测附近天线信号强度的变化被动追踪位置,有效范围约为80米。它们采集的数据会在蜜蜂位于蜂巢内时,通过Gollakotta在其他项目中使用过的一种高能效反向散射方法进行传输。
其应用场景丰富多样,但显然仅限于蜜蜂日常活动中可被观察到的内容。它甚至还有助于维护蜜蜂自身的健康。
“看看蜜蜂是否偏好农场的某一区域,并较少光顾其他区域,这会很有意思,”合著者Sawyer Fuller表示。“另外,如果你想了解某个特定区域的情况,也可以对背包进行编程,让它发出这样的指令:‘嘿,蜜蜂们,如果你们到访此处,请测量一次温度。’”
当然,目前它仍只是原型产品,但不难想象,这项技术在不久的将来可能被农民采用;而更具不祥意味的是,也可能被某些情报机构用来,在重要会谈附近的墙上安放一只“蜜蜂”。该团队计划在明年的ACM MobiCom会议上展示其研究成果(PDF)。





