無人機越來越受歡迎，因為它們可以充當空中的一種眼睛。然而，由于目前電池技術的限制，充滿電后它們通常只能持續飛行30分鐘。

現在，華盛頓大學的一個研究小組發現了一種方法，可以讓大黃蜂表現得像微型無人機。該團隊已經開發了一種供傳感、計算和無線通信器件使用的平臺，該平臺足夠小，可以由昆蟲背負攜帶。

“我們想利用大自然中最好的飛行器。”負責這項研究的華盛頓大學計算機科學家Shyam Gollakota說。“昆蟲可以自己覓食——我們不需要為它們充電。脂肪和糖可以比電池儲存更多的能量。”

科學家們用三種大黃蜂做了實驗，發現健康的工蜂可以攜帶大約105毫克的東西飛行和盤旋。了解到這一點，研究人員開發出了一種重量僅為102毫克、尺寸僅為6.1×6.4毫米的電子平臺。它包括一個70毫克的、續航時間長達7個小時的可充電鋰離子電池以及一個微控制器、天線和可以每四秒鐘分析一次濕度、溫度和光線強度的傳感器。然后，研究小組把這些平臺粘在蜜蜂的背部。“我們使用的所有電子產品都是現成的元器件。”Gollakota說。

照片來源：Mark Stone/華盛頓大學

為了盡可能少地用電，該設計去除了許多傳統的無線電元器件。取而代之的是，它通過修正反向散射的無線電信號及在蜜蜂返回蜂巢后以大約每秒1000比特的速度無線卸載數據進行通信。

研究人員指出，他們目前沒有辦法控制蜜蜂的運動。盡管如此，他們仍然可以確定昆蟲的位置。他們的設計沒有使用耗電量大的GPS裝置，而是依靠放置在蜜蜂預期飛行區域周圍的特殊無線電發射器。這些發射器充當信標，只要蜜蜂停留在信標周圍80米的范圍內，它們就能追蹤蜜蜂的位置。“我們可以根據蜜蜂攜帶的傳感器收集到的數據繪制地圖。”Gollakota說。

科學家們指出，在電池位于蜂巢中時，他們可以通過無線方式對電池進行充電，6小時內可充滿。他們還表示，太陽能電池可能有一天會取代目前的設計中所使用的電池。

研究人員所稱的“活的物聯網平臺”的潛在應用可能包括在智能農業中使用它來測量植物的健康狀況。例如，濕度傳感器可以幫助實施精確灌溉，溫度傳感器可以檢測生長條件對于特定作物來說是否合適。“無人機不能在植物之間飛行，蜜蜂卻可以在任何他們想要獲得比無人機更精細信息的地方飛行。濕度和濕度傳感器可以幫助精確灌溉，溫度傳感器可以檢測生長條件是否適合特定作物。“無人機無法真正地在植物之間飛行，相比于無人機，蜜蜂可以在任何人們想要更細粒度信息的地方飛行。”Gollakota說。

放置在蜜蜂身上的傳感器也可能揭示蜜蜂的生物學特性。論文的共同作者、華盛頓大學計算機工程師和電氣工程師Vikram Iyer表示，這可能有助于我們深入了解蜂群崩潰的原因。

Gollakota說，未來，研究人員可能會為蜜蜂配備攝像頭，或者配備能夠測量蜜蜂大腦電信號的傳感器以便弄清楚有朝一日我們可如何控制它們的運動。

該研究小組的科學家們于12月11日在新德里舉行的MobiCom會議上詳細介紹了他們的研究結果。