นักวิทยาศาสตร์ต้องการปกปิดโลกด้วยเซ็นเซอร์ ยังไง? ผีเสื้อกลางคืน

นักวิจัยต้องการศึกษาทุกตารางนิ้วของโลก แต่ไม่ใช่ทุกตารางนิ้วของโลกที่จะศึกษาได้ง่าย บางพื้นที่เป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับมนุษย์ในการเข้าถึงเพื่อติดตาม คำตอบคืออะไร? ตามที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน วิธีแก้ปัญหากำลังจ้องหน้าเราอยู่ตรงหน้า: เพราะเหตุใด ไม่ใช้แมลงบิน เช่น แมลงเม่า เพื่อวางเซ็นเซอร์ในตำแหน่งที่ปกติแล้วจะทำได้ยาก เข้าถึง?

ตกลง เซ็นเซอร์ "การวาง" อาจไม่ถูกต้องทั้งหมด แนวคิดก็คือการใช้แมลงเป็นฐานบินสำหรับบรรทุกเซ็นเซอร์ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา ซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าหนึ่งร้อยออนซ์ เซ็นเซอร์ที่มีแมลงเป็นพาหะนี้สามารถรัดให้เข้าที่โดยใช้หมุดแม่เหล็กขนาดเล็กที่ล้อมรอบด้วยขดลวดเส้นเล็ก เมื่อแมลงอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง นักวิจัยจะกระตุ้นขดลวดจากระยะไกลเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กโดยสร้างกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวมัน ซึ่งจะทำให้หมุดแม่เหล็กหลุดออกจากตำแหน่ง และเซ็นเซอร์สามารถกระโดดลงมาจากความสูงได้ถึง 72 ฟุตได้อย่างปลอดภัยโดยไม่แตกหัก มันเทียบเท่ากับก การส่งโดรน หรือการขาดแคลนเสบียงทางการทหาร แต่ด้วยสิ่งมีชีวิตเล็กๆ น้อยๆ

“การปล่อยสิ่งของจากอากาศเป็นวิธีที่ดีในการนำสิ่งของไปไว้ในที่ที่ยากต่อการเข้าถึง” วิคราม ไอเยอร์นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันบอกกับ Digital Trends “นี่เป็นกลยุทธ์ที่ผู้คนใช้ในสถานการณ์ภัยพิบัติในการจัดส่งอาหารและเวชภัณฑ์ และมักจะทำด้วยเครื่องบินหรือเฮลิคอปเตอร์ขนาดใหญ่ นั่นทำให้เราคิดว่า เราสามารถใช้แนวคิดเดียวกันนี้กับโดรนขนาดเล็กมาก หรือแม้แต่แมลงที่มีชีวิต เพื่อปล่อยเซ็นเซอร์ไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ได้หรือไม่”

โดยส่วนใหญ่แล้ว การทำอุปกรณ์ไฮเทคหล่นเท่ากับหกชั้นถือเป็นข่าวร้าย แต่การทำให้เซ็นเซอร์มีน้ำหนักพอๆ กับไม้จิ้มฟัน แม้ว่าจะไม่มีร่มชูชีพก็ตาม มันก็เบาพอที่จะไม่เสียหายเมื่อตกหล่น ไอเยอร์เปรียบเสมือนว่ามดสามารถรอดจากการตกจากยอดตึกเอ็มไพร์สเตตได้อย่างไร

เมื่ออยู่บนพื้นแล้ว เซ็นเซอร์จะสามารถใช้เพื่อบันทึกข้อมูล เช่น อุณหภูมิหรือความชื้น (และอาจจะมากกว่านั้นในอนาคต)

แมลง: แพลตฟอร์มแห่งอนาคต

บางทีอาจน่าแปลกใจที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันไม่ใช่สถานที่แห่งเดียวที่สนใจนำข้อบกพร่องมาใช้เพื่อการใช้งานเทคโนโลยีขั้นสูง ห่างไกลจากมันในความเป็นจริง สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม (DARPA) มี ด้วงแรดบิน เหมือนเฮลิคอปเตอร์ RC ขนาดเล็ก ห้องปฏิบัติการวิจัยอื่นๆได้ขยายออกไปทางด้าน แนวคิดเรื่องแมลงควบคุมระยะไกล เพื่อสร้างแมลงปีกแข็งไซบอร์ก พวกเขาควบคุมสัญญาณที่ส่งถึงพวกเขาเพื่อให้สิ่งมีชีวิตเร่งความเร็ว ช้าลง ใช้เวลาก้าวนานขึ้นหรือสั้นลง และแม้กระทั่งเปลี่ยนการเดินตามคำสั่ง

จากนั้นก็มีตั๊กแตนไซบอร์กใส่กระเป๋าเป้สะพายหลังและดมระเบิดที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในมิสซูรี อธิบายไว้ก่อนหน้านี้กับ Digital Trends ในฐานะ "สะพานเชื่อมระหว่างประสาทวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์" งานดังกล่าวได้รับทุนสนับสนุนล่าสุดจากสำนักงานวิจัยกองทัพเรือ

เป็นเรื่องยากที่จะไม่คิดว่ากองทัพผีเสื้อกลางคืนที่ทิ้งเซ็นเซอร์สอดแนมอาจมีการใช้งานทางทหารได้ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงแพลตฟอร์มการจัดส่งที่ซ่อนเร้นสำหรับการติดตั้งเซ็นเซอร์เฝ้าระวังมากกว่าผีเสื้อกลางคืนที่ไม่เป็นอันตรายสองสามตัวที่บินผ่านท้องฟ้าอย่างเงียบ ๆ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ดูเหมือนว่าแอปพลิเคชันจะมีรากฐานมาจากการวิจัยขั้นพื้นฐานมากกว่าเล็กน้อย

แม้ว่าจะเป็นช่วงเริ่มต้นของโครงการ แต่ความฉลาดของแนวคิดหลักก็คือสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามนั้น ข้อกำหนด — และการพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจจับที่จำเป็นเพื่อบันทึกข้อมูลใดก็ตามที่คุณกำลังมองหา สำหรับ.

มันจะนำไปใช้อย่างไร?

นักวิจัยในโครงการเชื่อว่าหากใช้เทคนิคที่ไม่ธรรมดาจะสามารถทำได้ ระเบิดพรมได้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ขนาดใหญ่พร้อมเซ็นเซอร์ขนาดเล็กสำหรับตรวจสอบข้อมูลเช่นสภาวะในขนาดใหญ่ พื้นที่ป่าไม้ อุปกรณ์ตรวจจับสามารถส่งข้อมูลได้ในระยะไกลถึง 1 กิโลเมตร (0.6 ไมล์) และใช้พลังงานน้อยมากจนมีศักยภาพในการทำงานได้นานหลายปีด้วยแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว

“การวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การตรวจจับการแพร่กระจายของไฟป่าหรือการติดตามการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในพื้นที่ขนาดใหญ่ ถือเป็นการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพ” มารุจิ คิมนักศึกษาปริญญาเอกอีกคนที่ทำงานในโครงการนี้บอกกับ Digital Trends “ฟาร์มอัจฉริยะยังอาจได้ประโยชน์จากความสามารถในการปรับใช้สิ่งต่าง ๆ อย่างรวดเร็วในพื้นที่ขนาดใหญ่เช่นกัน ในพื้นที่เช่นโรงงานอุตสาหกรรมที่คุณอาจมีสถานที่ที่เข้าถึงยากซึ่งคุณต้องวาง เซ็นเซอร์ ศักยภาพอีกด้านหนึ่งคือการศึกษาสัตว์ขนาดเล็กหรือสัตว์รุกราน คุณสามารถติดสิ่งนี้กับบางสิ่ง เช่น นกหรือแมลงตัวเล็ก ๆ และใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิบนเรือเพื่อปล่อยมันเมื่อถึงรัง ซึ่งน่าจะบ่งชี้ได้จากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว”

คิมกล่าวว่าขณะนี้นักวิจัยกำลังทำงานร่วมกับกระทรวงเกษตรแห่งรัฐวอชิงตันเพื่อช่วยติดตามแตนยักษ์เอเชียที่รุกราน “ในขณะนี้ เราแค่ใช้ส่วนเซ็นเซอร์ไร้สายโดยมีเป้าหมายเพื่อติดตามแตนที่มีชีวิตกลับไปยังอาณานิคม” เขากล่าว “แต่ในอนาคต เราสามารถเพิ่มกลไกการปล่อยและวางอุปกรณ์ลงได้เมื่อถึงรัง”

บทความที่อธิบายงานนี้มีชื่อว่า "เครือข่ายเซ็นเซอร์ Airdropping จากโดรนและแมลง" คือ นำเสนอเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการประชุม MobiCom 2020.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ไม่จำเป็นต้องมีวัว: นมที่ปลูกในห้องแล็บของสตาร์ทอัพรายนี้เหมือนกับของจริงทุกประการ

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร