'Biến' ong lớn thành máy bay không người lái IOT

Thiết bị được gắn vào ong nghệ

Theo CNBC, máy bay không người lái để tiêu khiển bình thường có thời gian bay khoảng 20 phút vì máy bay quay cần rất nhiều năng lượng để lơ lửng trong không khí. Nhiều năng lượng đồng nghĩa với việc pin nặng hơn. Vì thế, giới khoa học đang nghiên cứu phát triển máy bay không người lái cực nhỏ, với pin và thiết bị có kích thước ngang một con côn trùng.

Tuần này, các kỹ sư tại Đại học Washington tuyên bố họ tìm ra nguồn năng lượng mạnh và có trọng lượng nhẹ đủ để giữ “máy bay không người lái” lơ lửng trong chuyến bay liên tục kéo dài bảy giờ. Họ tận dụng máy bay tự nhiên là côn trùng.

Các nhà nghiên cứu Vikram Iyer, Rajalakshmi Nandakumar, Anran Wang, Sawyer B. Fuller và Shyamnath Gollakota gọi phát hiện của họ là “living IoT”. Nền tảng không dây gồm cảm biến, thiết bị theo dõi vị trí và liên lạc không dây được đặt trên ong nghệ, loài động vật sẽ bay qua nhiều cánh đồng lớn và theo dõi nhiệt độ, độ ẩm hoặc sức khỏe cây trồng.

"Ba lô" thiết bị siêu nhỏ có tổng trọng lượng 102 mg mà con ong nghệ mang theo

Vì côn trùng tự bay, gói thiết bị chỉ cần pin nhỏ có thể sạc đầy lại, dùng được trong bảy giờ. Toàn bộ gói cảm biến chỉ tốn vài USD và nặng 102 mg, tương đương trọng lượng của bảy hạt gạo. Ong nghệ có thể mang tải trọng gần bằng trọng lượng cơ thể chúng. Một con ong nặng khoảng 133 mg.

“Chúng tôi chọn dùng ong nghệ vì chúng đủ lớn để mang theo cục pin nhỏ cung cấp năng lượng cho hệ thống của chúng tôi”, Iyer, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại khoa kỹ thuật máy tính và điện của Đại học Washington cho hay. Không như máy bay không người lái nhân tạo, ong có thể bay nhiều giờ và cảm nhận được thứ mà vật thể điện tử không cảm nhận được.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch trình bày phát hiện của họ tại ACM Mobicom 2019, diễn đàn quốc tế dành riêng cho việc giải quyết các thách thức lĩnh vực điện toán di động và mạng không dây, mạng di động. Đây không phải là lần đầu tiên nhóm này công bố phương pháp kiểu côn trùng cho chuyến bay không người lái.

Tháng 5 năm ngoái, từ nguồn tài trợ của Đại học Washington, nhóm công bố RoboFly, côn trùng robot được cung cấp năng lượng bởi chùm tia laser được chiếu vào tế bào quang điện gắn trên robot. Dù vậy, pin quá nhỏ khiến “thành tựu” lớn nhất mà RoboFly đạt được đến nay chỉ là cất cánh, hạ cánh.

Các nhà nghiên cứu không có kế hoạch từ bỏ RoboFly bất chấp hạn chế, vì còn nhiều ứng dụng hứa hẹn mà robot côn trùng có thể xử lý mà “living IoT” thì không. Đơn cử, chế độ bay của RoboFly có thể được kiểm soát, đồng nghĩa với việc một ngày nào đó, nó có thể được dùng để phát hiện rò rỉ khí, chui xuống bên dưới cây trồng để phát hiện sâu bệnh hay luồn lách vào không gian nhỏ để tìm người sống sót sau thảm họa.

Với “living IoT”, các nhà nghiên cứu theo dõi con ong bằng cách lập nhiều ăng ten phát tín hiệu từ một trạm gốc tại khu vực cụ thể. Máy thu trong “ba lô” mà nó đeo dùng cường độ tín hiệu và góc lệch giữa con ong và trạm gốc để định vị côn trùng. Thiết bị có thể định vị ong trong phạm vi 80 mét tính từ trạm gốc. Vì ong thường chỉ bay trong bán kính 100 mét kể từ tổ, khoảng cách lớn không phải vấn đề đáng lo.

Nhóm nghiên cứu còn đưa thêm vào “ba lô” nhiều cảm biến nhỏ để theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và cường độ ánh sáng. Con ong sẽ thu thập dữ liệu, ghi lại dữ liệu trên cùng vị trí. Pin sạc nặng 70 mg, còn các thành phần còn lại nặng khoảng 30 mg. Khi ong về lại tổ, pin sẽ được sạc lại và dữ liệu được tải lên. Cuối cùng, bầy ong có thể thu thập thông tin về cả trang trại. Nhóm nghiên cứu cho hay “ba lô” thiết bị không làm hại con vật.