科学者たちは、植物によって生成された電気を利用してIoTセンサーに電力を供給し、上空の衛星に信号を送信したと述べています。
電力消費の少ないIoTスペシャリストであるHarwell、オックスフォードを拠点とするLacuna Space、およびオランダの植物栽培企業Plant-eは昨日、植物で動くセンサーが宇宙の衛星にデータを送信する実験を発表した。
これは素晴らしい技術です。植物に水が供給され、生命があり、成長している限り、Plant-eのスマートな仕組みによって昼夜を問わず電気が生成されます。稼働を維持するためにバッテリーも太陽光発電も必要ありません。
センサー自体は、土壌の状態や湿度など、環境からあらゆる種類の指標を収集し、そのデータを軌道上に送信し、そこから地上局に送り返して顧客の分析システムに配信することができます。
急速充電を期待している人は、他の製品を検討した方が良いでしょう。このシステムは、LEDを点滅させるのに十分な電力、つまり「0.5～1mW」*程度の電力を発電します。LacunaのCEO、Rob Spurrett氏はThe Register紙のインタビューで、この電力はLacunaの衛星にメッセージを送信するのに十分な量だと述べています。
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2019年4月1日にインドの極軌道衛星打ち上げロケット（PSLV）で打ち上げられたLacunaのLoRaペイロードは、NanoAvionics社のM6P 6Uナノ衛星に搭載されています。この衛星は、同ロケットに搭載された29機の衛星のうちの1機でした。
LoRa自体は、低消費電力のIoTデバイス同士を接続するために設計された、低消費電力の広域ネットワーク技術です。サブギガヘルツの無線周波数帯域で動作し、最新の人気番組のストリーミング配信には適していませんが、センサーが長距離伝送できる50バイトのメッセージは、重要な情報を格納するには十分すぎるほどです。
「これは、何かをツイートするようなものだと私たちは考えています」とスパーレット氏は語った。「つまり、『水やりが必要だ』とか、『収穫の準備ができた』とか、『メンテナンスが必要だ』といった短いメッセージを送ることができるのです」
あるいは、植物は完全にメッセージを送信しなくなる。「しばらく水やりを忘れていたんです」とスパーレット氏は認め、「植物の所有者に叱られました...」
これはこの技術の有用性を示す素晴らしい例だと私たちは主張します。メッセージが枯渇したのであれば、植物も枯渇している可能性があります。
Plant-eは植物自体については草を使用していますが、「濡れた足」に耐えられるものであれば何でも使えると考えています。問題のセンサーは、100mm×300mmの植木鉢で動作していました。
Lacuna 社は、このデバイスがさらに普及することを強く望んでおり、今後数か月以内にさらに多くの LoRa 衛星を打ち上げる予定です (各衛星の寿命は軌道から外れるまでに 5 年かかります)。
センサー自体については、ハードウェア設計とソフトウェアをオープンソース化する計画が進行中だが、そのコストは「デバイスと1年間の接続費用で数十ドル」になるとスパーレット氏は見積もったが、最終的にはセンサーがどの程度精巧になるかによって多少変わると警告した。
唯一の難点は、これらのデバイスが現時点では完全に生分解性ではないことです。「少し苦労しています」とスパーレット氏は語りました。「箱は生分解性ですが、基本的にはPCBです」®
2020年1月15日13:00に更新
Plant-eは、次のように説明しました。「この特定のモバイルセットアップ（約5×50cmの小型植物微生物燃料電池を搭載）では、植物細胞は0.2mW以上の電力を継続的に生成しました。これは、3時間ごとにTTNメッセージ（1メッセージあたりわずか75マイクロワット）を送信し、毎日衛星メッセージを送信するのに十分な電力です（1メッセージあたり約140マイクロワット）。これらの数値から、センサーデータは必要に応じて（はるかに）頻繁に送信できることがわかります。」
さらに、次のように付け加えている。「リモートセンシング/IoTアプリケーションのこのデモンストレーションでは、植物細胞の電力収量（非常に小さい）が話題になっているのではなく、それを使って実際にどんな素晴らしいことができるかが話題になっている。現在、世界中の湿潤な自然の中で、例えばウェブインターフェース経由でデータを受信する測定を行うことができる。電池を交換するために遠隔地に行く必要はない。」
もちろん、日差しが強い乾燥した砂漠では、IoT センサーに電力を供給するには小型のソーラーパネルが適切な選択となります (夜間に使用するためにエネルギーを蓄える必要がありますが)。
