
植物听不到无线电,但希腊的一个研究团队最近发明了一种把柠檬变成微型“无线电台”的方法。改造后的柠檬可以向智能手机广播有关树木湿度的信息。研究者认为,这相当于迈出了建设 “植物互联网”的第一步。
此前,有科学家给树贴上传感器,测量水分的使用量,不过“还没有其他团队在植物间建立无线网络,也没有出现传递信息所需功率仅为数微瓦,成本仅为几美元的案例,”这项研究的负责人、希腊克里特理工大学(Technical University of Crete)电子与计算机工程教授阿格洛斯·布莱特萨斯(Aggelos Bletsas)说。
搭建这个网络需要以下几个基本组件:一个现成的FM无线电台、一根绑在柠檬(仍然生长在树上)上的天线、一个放入柠檬的湿度传感器、一只与天线连接和FM接收器(就像智能手机中用到的那样)相连的晶体管。天线可以接收来自FM无线电台的信号,并把信号传递至晶体管,而晶体管的开关受湿度传感器的控制。开关闭合和断开的频率取决于植物的水分含量:如果土壤湿润或者环境潮湿,那么就降低开关的频率,反之就加快。最后,天线又会将相关信息发送至智能手机。
植物可以通过这种方式告诉农民是否需要灌溉。“只需用到移动FM无线电台以及一个3欧元(约人民币22.5元)的传感器,我们就能监控植物的湿度,”布莱特萨斯说,“无论在哪个农场,每英亩农田只需2个这样的传感器,就可以改变种植方式,并且理解植物的需求”。他提到,为了获得最好的结果或许需要更多的传感器,尤其是对有一定坡度,无法均匀灌溉的农田来说。研究人员称,实时反馈的信息可以更好地控制空气和土壤湿度,或许还能减少杀虫剂的使用,让植物充分利用肥料。
为什么要费这么大劲,不使用已经很成熟的无线技术,比如蓝牙呢?“这不仅是因为我们的技术更简单,还因为我们借助了实时的环境条件,”布莱特萨斯说,而且“蓝牙传感器每个要22欧元(约人民币165元)。我们最终的目标是向市场推出售价不足1美元(约人民币6.7元)的传感器”。
“布莱特萨斯及其团队使用简单的硬件,功耗也低得出奇,可以彻底改变环境传感领域,”美国得克萨斯大学奥斯汀分校电子和计算机工程副教授亚历山德罗斯·迪马吉斯(Alexandros Dimakis,未参与这项研究)说,“在农业和环境监测领域,这项工作或许可以成为一种变革性的物联网技术。”
撰文:斯塔夫·季米特罗普洛斯(Stav Dimitropoulos)
翻译:张哲
引进来源:科学美国人

本文来自:环球科学
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