華盛頓大學移動系統與網絡實驗室主任Shyam Gollakota解釋了他如何為這些昆蟲添加電子設備以創建“物聯網”，比機械更有效
自然是技術靈感的最大來源。在那裡，沒什麼新鮮的。但是將生物物質與電子產品結合起來製造電子機器是另一個問題。這正是華盛頓大學移動系統和網絡實驗室主任Shyam Gollakota工作的基礎。它的使命是：為物聯網賦予生命。你的工具：蜜蜂。其應用：智能農業。
“無人機是大數據收集者，”研究員在拉斯維加斯過去的亞馬遜網絡服務重建過程中評論道。但是，在這種情況下，“小是不同的”。並且他的研究專注於昆蟲大小的微型無人機有三個主要原因。一，它的小尺寸，允許它們在狹窄的空間中移動。二，它們在空中移動，因此它們可以用於各種各樣的應用，並且可以在封閉或開放的環境中自由移動，甚至在家中也是如此。三，它的低成本，以至於你可以為需要更大容量的用途創建群。
Gollakota實驗室並不是第一個實現這一目標的實驗室。早在2005年，伯克利就製造了一種三厘米和120毫克的陸地微型機器人昆蟲。兩年後，哈佛設法設計了一個相同尺寸和一半重量的飛行器。這個問題？我需要一根電纜來獲得電力並控制它。它需要十多年的時間才能獲得第一架飛行大小的蒼蠅，能夠在沒有電線的情況下起飛和飛行。
RoboFly的創作是華盛頓大學團隊的工作，該團隊設法解決了微型無人機的一些歷史挑戰。例如，它已經將機器從重型電池中釋放出來，通過具有傳遞能量的能力的太陽能電池。它還使用算法消除了船上控制。
即便如此，問題依然存在。機械無人機繼續消耗大量能量，並且必須每10-20分鐘進行一次充電，這一使用時間極大地限制了它們的實際應用。然後，研究人員決定從模仿自然的機械微型無人機到實現動物的微型無人機的飛躍。
蜜蜂被選中了。 “他們能夠關閉大數據圈：他們獲取信息，他們跟進，他們與數據中心進行溝通，在那裡進行分析，”Gollakota說。但要實現這一目標，他們必須解決兩個主要挑戰，一個與硬件相關，另一個與位置系統相關。
設計電子設備時的第一個問題是尺寸問題。蜜蜂是非常小的昆蟲，系統的組件必須在其上運輸。研究人員設法將電池小型化為70毫克，其餘為30毫克，使總量不超過100毫克。電子設備包括可編程微控制器，溫度和濕度傳感器以及無線通信天線。然後，這件硬件實際上粘在蜜蜂身上。
第二大挑戰是你無法控制蜜蜂的運動。因此，研究人員選擇了解他們的立場。第一種選擇是GPS，但它消耗的能量太多而蜜蜂的微電池無法供電。因此，他們選擇了無源接收器，其消耗為零。 “它提供了更多的信號幅度，但振幅本身並不能為您提供位置，”他說。為了實現這一目標，他們採用了所謂的波束成形，它使用多個天線負責以不同角度掃描空間。該信息與振幅交叉，因此他們可以找到“精確到兩米”的蜜蜂。 “這很酷，因為它和GPS一樣。”
下一步是利用網絡邊緣的計算能力（邊緣計算）將圖像發送到附近的設備。為此，他們正在採用QVGA相機，用於智能農業應用。 “我們可以在蜜蜂實時收集的數據中使用機器學習。”最終目標是能夠，例如，基於攝像機獲得的圖像和蜜蜂的軌跡來預測植物的疾病。