【应用案例】无线传感器网络开创社交距离和动物追踪研究的新突破
最新更新时间:2021-03-29
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Silicon Labs(亦称“芯科科技”)近期访问了两位动物追踪研究专家,分别是来自俄亥俄州立大学进化、生态和生物学系的生物学家Simon Ripperger和德国埃尔兰根-纽伦堡(FAU)弗里德里希-亚历山大大学电子工程研究所的工程师Niklas Duda。这对天才搭档采用基于EFR32 Flex Gecko SoC的无线传感器网络(Wireless Sensor Network)设备进行社交距离与动物追踪的研究,为物联网技术运用于该领域首开先河。
此一创新的自然观察技术允许同时进行直接接近感测、高分辨率跟踪和远程数据下载,以便他们的团队能够收集到更多关于野生蝙蝠的数据和观测。无线传感器网络为传染病传播、野生动物资源、觅食策略和生理学等科学知识的新领域打开了大门。这两位杰出的科学家也通过本文解释了其研究是如何产生的,以及结合物联网技术的优势。
无线传感器网络如何收集信息?
Simon:无线传感器网络是用于自然观察的先进解决方案——自动化程度和数据质量肯定是优异的,因为我们结合了不同的功能,例如高分辨率的追踪技术,可以在小范围内追踪带有标签的动物并进行近距离感应。支持无线传输的标签可以轻到1克,包括外壳和电池;反观具备远程下载功能的GPS跟踪系统将重达好几克且非常耗电。
对我这个生物学家来说,最令人兴奋的功能是近距离跟踪。这些标签相互交换信息,使观察者可以每隔几秒就获得一整组动物的社交网络数据,如果您一直在研究动物的社交网络,而且数据量惊人的话,这带来了相当大的助益。
您为什么选择Silicon Labs的无线解决方案?
Niklas: 自2017年以来,我们在所有研究中都使用了Silicon Labs EFR32无线SoC系列解决方案。我们的标签有接近记录和定位功能,在两个不同的频率上运行。在使用Silicon Labs产品之前,我们必须使用三个独立的IC来支持这些功能。然而,Silicon Labs的Flex Gecko将两种频率的收发器和微处理器核心集成在一个组件中,使PCB更小,更容易控制无线电,从而提高了整体性能。
另外,EFR32无线SoC具有超低功耗的优势,当标记动物时,无线标签必须尽可能小、轻、省电,而Silicon Labs的解决方案可以满足这些需求。
请进一步分享通过无线传感器网络进行动物追踪的收获
Simon:利用无线传感器网络来观察蝙蝠的社交网络,以及当蝙蝠生病时它们是如何受到影响的,我们发现它们的社交活动减少了,可称之为社交距离。从本质上说,当它们感到不舒服时,会设法与团队保持距离。
您未来的计划是什么?
Niklas:我们正在组建一家名为Dulog的公司,出售这项运用无线传感器网络的追踪技术并用于其他动物。这项技术正在开发中,有几个试点客户,应该在今年晚些时候上市。
Simon:这些应用没有尽头,从防止传染病的传播到研究社会动物之间关于食物资源的信息流,甚至交配行为。为什么群居动物会有这样的行为?有了这项技术,您现在可以不受干扰地观察它们的自然行为,同时也可以用它来观察动物对野外实验方法的反应。
您认为物联网在未来5-8年将走向何方?
Niklas:随着物联网的发展,传感器变得越来越小,这确实有益于科学界,而物联网技术也正在从较大的商业市场开始往特定应用领域发展,带来更多好处。
Simon:对生物学来说,新技术总是能带来研究的突破。动物追踪已经存在了50或60年,但物联网的进步帮助开创了生物学和动物追踪的复兴,你可以在生物学研究的各个方面利用超低功耗计算的好处,使研究者不仅可以得到更好的数据,还可以进一步探索更广泛的动物物种。
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