Landmænds nye overvågning: Humlebier med sensorrygsække
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Landmænds nye overvågning: Humlebier med sensorrygsække

Den lille sensorrygsæk, som her er limet på bagkroppen af en humlebi, vejer kun 102 milligram og måler 6,1 x 6,4 mm. Illustration: Mark Stone/University of Washington

Som bekendt trodser humlebien allerede den gamle pseudovidenskabelige talemåde om, at den i virkeligheden er ude af stand til at flyve – men bare ikke ved det.

Nu har forskere ved University of Washington i USA så givet det hårdtarbejdende insekt endnu et job: De har udviklet en 102 milligram ‘tung’ rygsæk forsynet med sensorer, batteri og kommunikation, så humlebien kan hente andet end pollen med hjem til sit bistade.

Sensorrygsækkens batteri rummer strøm til omkring syv timers drift af sensorerne. Når bien vender hjem til bistadet, lades batteriet trådløst op på cirka seks timer. Illustration: Mark Stone/University of Washington

For bien er det ikke en utålelig vægt, for de op til 500 milligram tunge arbejdere er bygget til at bære pollen hjem svarende til 75 procent af deres kropsvægt.

Ikke desto mindre gør rygsækken bierne i stand til at registrere for eksempel temperatur, fugtighed og lysstyrke, hvor de flyver – og ikke mindst logge deres position.

Det levende Internet of Things

Forskerne kalder deres system ‘Living IoT’ (Internet of Things), og hensigten med de sensorudrustede bier er f.eks. at hjælpe landmænd med at overvåge forholdene på en mark.

»Droner kan flyve i måske 10 eller 20 minutter, før de skal oplades, hvorimod vores bier kan indsamle data i timevis,« siger Shyam Gollakota, lektor ved University of Washingtons Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering og medforfatter til studiet, til universitetets eget medie UW News.

Den komplette sensorrygsæk måler 6,1 x 6,4 mm, og et genopladeligt batteri med en vægt på omkring 70 milligram udgør hovedparten af vægten på 102 milligram. Så på de resterende kun 30 milligram har forskerne altså formået at klemme såvel sensorer som lokalisering og kommunikation ind.

Antenner hjælper med lokalisering

For at undgå en tung GPS-modtager benytter systemet stationære antenner sat op f.eks. rundt omkring i landmandens mark til lokalisering. Antennerne udsender et signal, hvorefter en modtager i biens rygsæk hvert fjerde sekund udregner positionen på baggrund af signalstyrken og vinklen til antennen.

På den måde har forskerne vist, at en humlebis position kan bestemmes i en afstand af op til 80 meter fra antennerne.

Ph.d.-studerende Vikram Iyer fra University of Washington undersøger her, hvordan humlebien flyver med sensorpakken på ryggen. Elektronikken blev limet fast på bierne, efter at de havde været 4-5 minutter i en køleboks ved 0 grader celsius. Dermed blev insekterne kuldebedøvet og forskerne fik 2-5 minutter til at anbringe sensorpakken. Illustration: Mark Stone/University of Washington

Kombinationen af sensorer og lokationsbestemmelse kan udnyttes til at undersøge, om bierne foretrækker særlige områder.

»Eller vi kan programmere rygsækken til at måle for eksempel temperaturen, hvis bien flyver ind på en bestemt del af marken,« siger Sawyer Fuller, adjunkt ved University of Washingtons institut for mekanisk teknologi og medforfatter til studiet, til UW News.

Lader og afleverer data i bistadet

Batteriet i biens rygsæk kan levere strøm til omkring syv timers dataopsamling fra marken. Og når bien vender hjem til bistadet, kan det oplades trådløst på cirka seks timer.

For at aflevere de opsamlede data benytter rygsækken en teknik kaldet ‘ambient backscatter’, som tidligere er udviklet af Shyam Gollakota.

Læs også: Ny teknologi høster energi fra wifi-signaler og radioer

Med backscatter-teknologien udnytter elektronikken i biens rygsæk udefrakommende radiosignaler til kommunikation ved at manipulere og reflektere signalerne. På den måde kan rygsækken, der kan lagre omkring 30 kilobyte data, aflevere dem med en hastighed på 1 kbps.

De første sensorbier

Tidligere har andre forskere udstyret bier med elektronisk udstyr alene for at aflure dem deres bevægelsesmønstre, men Washington-forskerne hævder at være de første, der viser, at elektronikken nu kan komprimeres i en grad, så den også kan bruges til lokationsbaseret dataopsamling.

Til gengæld er det i dette forsøg entydigt bierne selv, der bestemmer, hvor de vil flyve hen – i modsætning til de guldsmede, som forskere fra den amerikanske forskningsinstitution Draper sidste år formåede at ‘hacke’, så de til en vis grad kunne styre deres flyvning. De var til gengæld ikke som humlebierne udstyret med sensorer.

Læs også: Forskere fjernstyrer levende cyborg-guldsmed

Washington-forskerne gør rede for deres projekt i en artikel (pdf), som de næste år skal præsentere på Mobicom-konferencen, som afholdes af Sigmobile under The Association for Computing Machinery.

Se forskernes egen præsentation af projektet i denne video fra Washinton University:

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Med en vægt på kun 102 milligram har forskere nu bygget en elektronisk rygsæk, som kan gøre humlebier til små sensorsværme på fremtidens marker.

Det var godt nok nogen små forskere.

  • 5
  • 1

Lyder ikke så smart at der spredes batterier og elektronik ude i naturen, når nogle af bierne uundgåeligt vil gå tabt.
Jeg tror man har andre use-cases i ærmet...

  • 1
  • 0

Bierne skal ikke overvåge markerne, men forskerne overvåger humlebiens flyvemønstre.
At der er et naivt ønske om at strække rækkevidden i forhold til almindelige droner, kan så diskuteres. Hvorfor humlebier når fugle kunne bruges? Droner med solceller?

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten