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        物聯網蜜蜂:可以拯救我們未來的技術

        2020-03-19 11:41:24  來源:物聯之家

        摘要:物聯網(IoT)正在幫助人們尋找授粉和提高農作物產量的解決方案,甚至是人類殖民火星的潛力。
        關鍵詞: 物聯網
         
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        當蜜蜂從一株植物飛到另一株植物并覓食時,它們也擔負著授粉的基本任務。但在過去的15年里,蜜蜂的數量急劇減少,導致人們對糧食生產的未來感到擔憂。根據美國農業部的數據,美國每年有超過150億美元的糧食作物由蜜蜂授粉。
         
        正如技術已經觸及商業和日常生活的方方面面一樣,它也被用來尋找新的方式來養活世界。物聯網(IoT)正在幫助人們尋找授粉和提高農作物產量的解決方案,甚至是人類殖民火星的潛力。成群的模仿昆蟲飛行的微型無人機和機器人蜜蜂正在接受測試,以了解它們是否有一天有可能成為可行的高科技授粉者和其他行星的探索者。
         
        蜜蜂為什么會大量死亡
         
        根據由馬里蘭大學領導的非營利性蜜蜂知情伙伴關系(bee Informed Partnership)最近發布的年度調查顯示,在2018年4月至2019年4月期間,美國養蜂人損失了超過40%的蜂群。雖然有些蜜蜂在冬天死亡很正常,但每年蜜蜂的死亡率卻在大幅增加。自從2006年調查開始以來,2018-19年度的損失是第二高的,也是記錄在案的最高冬季蜜蜂死亡率。
         
        蜜蜂的大量死亡總稱為蜂群崩潰綜合征,這是一種成年蜜蜂從蜂群中消失的綜合征,但是在蜂箱內或蜂箱周圍幾乎沒有發現死蜜蜂,而且儲存的食物也沒有受到害蟲的攻擊。致力于解開這個謎團的昆蟲學家正在研究多種原因。其中瓦螨是一個主要原因,瓦螨吸收相當于蜜蜂血液的東西,并傳播致命病毒。營養不良也可能削弱蜜蜂的免疫系統,使它們更容易生病。此外,殺蟲劑也可能在蜜蜂種群的消亡中發揮作用。
         
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        物聯網機器人蜜蜂來拯救?
         
        如果蜜蜂數量繼續急劇下降,工程師們則準備使用人工授粉技術來填補空白。一種解決方案是配備特殊凝膠的昆蟲般大小無人機,該凝膠可以捕獲植物上的花粉并釋放到另一株植物上。在該無人機底部粘貼馬鬃,可以模仿蜜蜂身上的絨毛,使花粉粒更好地附著。
         
        這款1.6×1.6英寸的無人機是由日本國立先進工業科學技術研究院研制,并在睡蓮之間進行了試飛。然而,小型無人機在這方面的實用性可能會因以下事實而受到阻礙:它們需要人類操縱有時難以操縱的遙控器才能將它們引向花朵。
         
        波蘭的華沙理工大學也在研發一種名為B-Droid的類似無人機,并希望它能完成自然界蜜蜂的一些工作。這個機器人授粉者使用攝像頭來尋找花朵并飛向它們,然后,用細小的刷子收集花粉。B-Droid 可以做到完全自動化,不需要工作人員操作。人類只需要設定好地塊范圍和花的屬性,之后機器人蜜蜂會自動采花授粉。
         
        與此同時,在哈佛,被稱為RoboBees的機器人蜜蜂還沒有為戶外活動做好準備,但已經越來越近了。如今研究員在這只機械小蜜蜂身上裝上太陽能板,讓它進化成 RoboBee X-Wing,成功脫離有如牽繩的電源線,自由自在地飛翔。雖然微型機器人叫做 RoboBee X-Wing,但它長得一點也不像蜜蜂,共通點大概只有一樣是兩對翅膀。RoboBee X-Wing 身長 5 公分,重約 259 毫克,比回形針、甚至比一般昆蟲都還要輕,更號稱是最輕的機器人。其耗電量約為 110-120mW,為了讓微型機器人無線飛行,團隊也在機翼上方 3 公分處放置太陽能板,電子面板則放置在機翼下方,以維持平衡。它的智能傳感器能夠對環境做出反應,可以像蜜蜂一樣執行任務,并與其他機器人蜜蜂協調其行為。
         
        超越地球的嗡嗡聲
         
        機械化蜜蜂最終也可能扮演外星人的角色。這可能遠遠超出其授粉的任務,如探索火星的地形和大氣層。位于亨茨維爾的亞拉巴馬大學與日本東京理工大學合作的研究人員正在開發Marsbee機器人蜜蜂。這些大黃蜂大小的無人機將配備攝像頭,并使用電池供電的機翼飛行。
         
        這些成群結隊的Marsbees機器人蜜蜂可以在火星上開展探索工作(收集數據),并被束縛在一個充當它們蜂巢的火星探測車上,這個火星探測車可以為它們充電。機器人蜜蜂可以被編程來執行不同的任務,而不是由一個大型的火星探測車來完成探測任務,如果一只蜜蜂遇到了機械故障,將會有更多的蜜蜂來繼續這項工作。另一個優點是它們重量輕,因此無論是由美國宇航局還是埃隆·馬斯克的太空探索公司進行的火星旅行,它們中的許多都將很容易攜帶。它們甚至可以利用傳感器來探測生物體發出的氣體,如甲烷,以探測生命存在的跡象。
         
        隨著技術的不斷進步,創新的互聯技術或許有助于應對大到確保全球供應的挑戰,小到開發像花園里嗡嗡作響的蜜蜂機器人。


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