Как насекомые — пчёлы и шмели, вытесняли беспилотники

Как насекомые - пчёлы и шмели, вытесняли беспилотники

Фермерам мира уже представилась возможность использования беспилотных летательных аппаратов для осуществления контроля состояния огромных сельскохозяйственных полей. Дронами вполне допустимо контролировать температуру, влажность, «здоровье» урожая. Однако беспилотные машины нуждаются в увеличении мощности и продолжительности полёта без дополнительной зарядки аккумуляторов. Эти требования сводят на нет преимущества технологии.

Лучшая альтернатива беспилотным аппаратам

И вот, инженеры Вашингтонского университета создали сенсорную систему, достаточно миниатюрную, чтобы поместить «на борт» реальной пчелы.

Учитывая бесконтрольность пчелиного полёта, под упаковку подпадает лишь миниатюрная перезаряжаемая батарея, энергии которой достаточно на семь часов полёта. Батарея может заряжаться, когда пчёлы ночуют в улье.

Дроны способны летать, но полёт беспилотников ограничен непродолжительным временем, после чего требуется подзарядка. Пчёлам такая перспектива не грозит.

Насекомые летают без ограничений и готовы собирать сведения беспрерывно. Учёным впервые удалось показать реально существующую возможность выполнять нужные измерения и вычисления, используя вместо дронов обычных пчёл.

Правда, если использование насекомых вместо беспилотных аппаратов решает проблему мощности, с другой стороны остаются нерешёнными иные сложности:

  1. Насекомые не способны нести большой вес.
  2. Приемникам GPS требуется много энергии.

Поэтому чтобы разработать сенсорный пакет для размещения на теле пчелы, определяющий местонахождение насекомого, специалистам необходимо решить обе проблемы.

Почему пчёл заменили шмелями?

Так специалисты решили использовать шмелей вместо пчёл, как достаточно больших насекомых, способных нести миниатюрный аккумулятор питания системы. Разработчикам пришлось изучить все методы ухода и работы с этим видом насекомых, плюс разработать микроскопическую аппаратуру.

Поскольку пчелы не рекламируют точки перелёта, а GPS-приемники велики под насекомое, учёные разработали метод, когда энергия для локализации шмелей не используется. Были установлены несколько антенн, транслирующих сигналы базовой станции на конкретный участок.

Приемник в «рюкзаке» шмеля использует силу и угловую разность сигнала в зоне между насекомым и базовой станцией, чем достигается триангуляция положения насекомого.

Затем в «рюкзак» добавили серию микроскопических датчиков:

  • контроля температуры,
  • влажности среды,
  • интенсивности света.

Так шмелей наделили обязанностями беспилотников собирать данные и регистрировать информацию по местоположению, а в конечном итоге собирать информацию по всему сельскохозяйственному сектору.

Проект пока что находится на стадии полноценных исследований, но экспериментальные примеры показывают реальность внедрения технологии «шмелей» в помощь фермерам.


При помощи информации: Washington