اینترنت اشیا موجودات زنده
به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ محبوبیت و کاربرد پهپادها روزبهروز در حال افزایش است. از این ابزارها بهعنوان چشمانی در آسمان نیز یاد شده و برای انجام عملیاتهای نظارتی، جستجو و نجات از آنها استفاده میشود. با وجود این بیشتر نمونههای موجود امروزی به علت محدودیتهایی مانند منبع انرژی بیش از 30 دقیقه دوام نمیآورند.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه واشنگتن به تازگی روشی را طراحی کردهاند که زنبورهای عسل را به پهپادهایی کوچک تبدیل میکند. این افراد تراشهای را برای سنجش، انجام محاسبات و ارتباطات بیسیم ایجاد کردند. این سختافزار بهاندازهای کوچک است که میتوان آن را در پشت حشرات قرار داد.
شیام گلوکوتا (Shyam Gollakota)، استاد علوم رایانه دانشگاه واشنگتن و رهبر گروه تحقیقاتی یاد شده گفت:
ما میخواهیم بهترین ماشینهای پرندهی طبیعت را به کار بگیریم. حشرات خودشان تغذیه میکنند؛ در نتیجه ما دیگر نیازی به شارژ مجدد باتریهای آنها نداریم. با توجه به وزن آنها، چربیها و شکر انرژی بیشتری را نسبت به باتری در بدن آنها ذخیره میکند.
دانشمندان برای آزمایش دستاورد خود از 3 گونهی مختلف زنبورهای عسل استفاده کرده و دریافتد که زنبورهای کارگر سالم، قادر هستند در حالی که وزنی معادل 105 گرم را با خود حمل میکنند، در هوا شناور بمانند. با علم به همین موضوع محققان تراشهای به وزن 102 میلیگرم با ابعاد 6.1 در 6.4 میلیمتر توسعه دادند. این محصول از یک باتری 70 میلیگرمی لیتیوم-یونی قابل شارژ بهره میبرد که حداکثر تا 7 ساعت انرژی را در خود نگاه میداد.
سختافزار تولید شده دارای میکروکنترلر، آنتن و حسگرهایی است که امکان تحلیل رطوبت، دما و شدت نور را در هر 4 ثانیه اندازهگیری کنند.
گلوکوتا ادامه داد:
همهی اجزای الکترونیک مورد استفاده از نمونههای موجود در بازار هستند.
به منظور استفاده از قطعات الکترونیکی کوچک تا حد ممکن، بسیاری از طراحیهای رایج فعلی تغییر یافت. زمانی که زنبورها به کندوی خود باز میگردند، تراشهی یاد شده میتواند با نرخ یک هزار بیت در ثانیه اطلاعات را به صورت بیسیم منتقل کند.
پژوهشگران اشاره کردند در حال حاضر راهی برای کنترل نوع حرکت زنبورها ندارند. با وجود این قادر هستند محل دقیق حشرات را به کمک محصول خود تشخیص دهند. پژوهشگران به جای استفاده از ابزار موقعیتیاب جغرافیایی با مصرف بالای انرژی آنها فرستنده رادیویی خاصی را توسعه دادند که در اطراف محل پرواز زنبورها کار گذاشته میشود. این فرستندهها به مانند یک برج دیدبانی عمل کرده، مسیر حرکت و محل دقیق زنبورها را شناسایی میکنند. به علاوه میتوانند زنبورهایی را که در 80 متری آنها قرار دارند را شناسایی کنند.
پژوهشگر نام برده افزود:
ما میتوانیم به کمک اطلاعات جمعآوری شده از حسگرها، نقشهای کامل به وجود آوریم.
دانشمندان شرح دادند که میتوان باتری دستگاهها را زمانی که زنبورها در کندو قرار دارند، به صورت بیسیم و تنها در مدت 6 ساعت به صورت کامل شارژ کنند. همچنین آنها اشاره کردند احتمالاً در آینده صفحات خورشیدی را جایگزین منبع انرژی امروزی خواهند کرد.
از کاربردهای فناوری بالا که پژوهشگران آن را اینترنت اشیا زنده (living Internet of Things) مینامند، میتوان به سنجش سلامت گیاهان در کشاورزی هوشمند اشاره کرد. برای مثال حسگرهای سنجش رطوبت و دما به ترتیب میتوانند میزان آبیاری را به دقت اندازهگیری کرده یا تشخیص دهند آیا شرایط دمایی برای کاشت و پرورش یک محصول خاص مناسب است یا خیر.
وی اظهار کرد:
در حالی که پهپادها قابلیت پرواز بین گیاهان را ندارند، زنبورها آزاده بین آنها حرکت کرده، به هر محلی میروند و اطلاعات موردنیاز را بیش از هواپیماهای بیسرنشین جمعآوری میکنند.
ویکرام ایار (Vikram Iyer)، مهندس رایانه و برق دانشگاه واشنگتن معتقد است، دستاورد بالا میتواند روی زندگی زنبورها تأثیر بگذارد. این مسئله میتواند جلوی بینش از بین رفتن جامعه زنبورها را بگیرد.
رهبر پژوهش مذکور توضیح داد:
در آینده ممکن است محصول یاد شده به دوربین نیز مجهز شود. همچنین امکان افزودن حسگری که قابلیت اندازهگیری سیگنالهای الکتریکی مغز زنبور را دارند نیز وجود دارد. اقدام مورد بحث به منظور تشخیص این است که چگونه میتوان روزی حرکات آنها را کنترل کرد.