科学者たちはバックパックを背負った虫のついたミツバチを作った

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科学者たちはバックパックを背負った虫のついたミツバチを作った

ワシントン大学の科学者らがマルハナバチ用のポータブルセンサーシステムを開発した。これは、ミツバチにGPS追跡チップを装着したこれまでの研究の改良であり、映画『ブラック・ミラー』に描かれた自律飛行する無人昆虫の前兆となるものだ。

研究者のヴィクラム・アイヤー氏、ラジャラクシュミ・ナンダクマール氏、アンラン・ワン氏、ソーヤー・B・フラー氏、シャムナス・ゴラコタ氏は、昆虫サイズのドローンは空中で20~30分飛行すると電力が切れてしまうのに対し、生きた昆虫にはそのような制限がないことを踏まえ、このプロジェクトに着手した。彼らは火曜日に研究結果を論文で発表し、来年開催されるACM MobiCom 2019カンファレンスで同様の研究を直接行う予定だ。

「私たちのプラットフォームは、昆虫が巣に戻った時に1kbpsでデータを感知し、後方散乱させ、アクセスポイント(AP)から最大80メートルの距離までの位置を特定することができ、そのすべてを総重量102mgの範囲内で実現できることを示しています」と研究者らは論文で説明している。

Kinetis KL03z ARM Cortex M0+マイクロコントローラをベースにした彼らのバンブルビーセンサーパックは、重量102mgで、そのうち70mgはバッテリー重量です。残りのスペースは、温度、湿度、光強度を監視できるセンサーエレクトロニクスで占められており、これらは農業用途に役立つデータです。

このシステムにより、限られた電子機器に収まる30キロバイトの収集データは、ミツバチが巣箱に戻った後、近くのアンテナから発信される電波を利用したバックスキャッターによってダウンロードされる。

また、最大 7 時間持続するバッテリーをワイヤレスで充電することもできます。

電力を大量に消費するGPSチップを使用しないことで、長いバッテリー寿命を実現しています。それでも、APから送信される複数のRF信号を測定することで、ミツバチの地図上の位置を計算することは可能です。

ミツバチ

蜂の研究者たちは、ゴマ粒ほどの脳みそだけでフットボールができることを証明した(まあ、これで多くのことが説明できる)

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研究者たちは電力効率を重視しているため、センサーパックの設計には、通常、位置特定に使用される信号位相情報を提供する、電力を大量に消費する高周波発振器が含まれていません。そこで研究者たちは、センサーパック内の包絡線検出器から出力される振幅情報を用いて、APからハチの角度を計算する手法を考案しました。

「APにおける2つの送信アンテナ間の相対位相を変化させることで、昆虫の包絡線検出器における振幅を時間とともに変化させることができます」と研究者らは説明する。「これらの振幅変化から、各APに対する角度を求めるための複数の方程式が得られます。」

ワシントン大学の蜂の研究者たちは、充電式バッテリーの代わりに太陽電池を使用することが可能になると予想しており、特にHimax HM01B0とCenteye画像センサーなどの小型カメラをライブデータストリーミング用にテストする予定です。

勇敢な昆虫愛好家たちは、動物虐待に関する規定は昆虫やその他の無脊椎動物には適用されないものの(ロブスターには残念なことだが)、監視ミツバチへの被害を最小限に抑えるよう努めていると指摘する。ミツバチに外科的な改変は一切行わず、実験後は電子機器を取り外しているという。

しかし、このようにして虫を捕まえることが現実的になれば、ハエたたきがもっとたくさん見られるようになるでしょう。®

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