關(guān)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)創(chuàng)社交距離和動(dòng)物追蹤研究的新突破應(yīng)用案例

Silicon Labs（亦稱(chēng)“芯科科技”）近期訪問(wèn)了兩位動(dòng)物追蹤研究專(zhuān)家，分別是來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)進(jìn)化、生態(tài)和生物學(xué)系的生物學(xué)家Simon Ripperger和德國(guó)埃爾蘭根-紐倫堡（FAU）弗里德里希-亞歷山大大學(xué)電子工程研究所的工程師Niklas Duda。這對(duì)天才搭檔采用基于EFR32 Flex Gecko SoC的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network）設(shè)備進(jìn)行社交距離與動(dòng)物追蹤的研究，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于該領(lǐng)域首開(kāi)先河。

此一創(chuàng)新的自然觀察技術(shù)允許同時(shí)進(jìn)行直接接近感測(cè)、高分辨率跟蹤和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下載，以便他們的團(tuán)隊(duì)能夠收集到更多關(guān)于野生蝙蝠的數(shù)據(jù)和觀測(cè)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為傳染病傳播、野生動(dòng)物資源、覓食策略和生理學(xué)等科學(xué)知識(shí)的新領(lǐng)域打開(kāi)了大門(mén)。這兩位杰出的科學(xué)家也通過(guò)本文解釋了其研究是如何產(chǎn)生的，以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)如何收集信息？

Simon：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是用于自然觀察的先進(jìn)解決方案——自動(dòng)化程度和數(shù)據(jù)質(zhì)量肯定是優(yōu)異的，因?yàn)槲覀兘Y(jié)合了不同的功能，例如高分辨率的追蹤技術(shù)，可以在小范圍內(nèi)追蹤帶有標(biāo)簽的動(dòng)物并進(jìn)行近距離感應(yīng)。支持無(wú)線傳輸?shù)臉?biāo)簽可以輕到1克，包括外殼和電池；反觀具備遠(yuǎn)程下載功能的GPS跟蹤系統(tǒng)將重達(dá)好幾克且非常耗電。

對(duì)我這個(gè)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，最令人興奮的功能是近距離跟蹤。這些標(biāo)簽相互交換信息，使觀察者可以每隔幾秒就獲得一整組動(dòng)物的社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，如果您一直在研究動(dòng)物的社交網(wǎng)絡(luò)，而且數(shù)據(jù)量驚人的話(huà)，這帶來(lái)了相當(dāng)大的助益。

您為什么選擇Silicon Labs的無(wú)線解決方案？

Niklas： 自2017年以來(lái)，我們?cè)谒醒芯恐卸际褂昧薙ilicon Labs EFR32無(wú)線SoC系列解決方案。我們的標(biāo)簽有接近記錄和定位功能，在兩個(gè)不同的頻率上運(yùn)行。在使用Silicon Labs產(chǎn)品之前，我們必須使用三個(gè)獨(dú)立的IC來(lái)支持這些功能。然而，Silicon Labs的Flex Gecko將兩種頻率的收發(fā)器和微處理器核心集成在一個(gè)組件中，使PCB更小，更容易控制無(wú)線電，從而提高了整體性能。

另外，EFR32無(wú)線SoC具有超低功耗的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)標(biāo)記動(dòng)物時(shí)，無(wú)線標(biāo)簽必須盡可能小、輕、省電，而Silicon Labs的解決方案可以滿(mǎn)足這些需求。

請(qǐng)進(jìn)一步分享通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)物追蹤的收獲

Simon：利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)觀察蝙蝠的社交網(wǎng)絡(luò)，以及當(dāng)蝙蝠生病時(shí)它們是如何受到影響的，我們發(fā)現(xiàn)它們的社交活動(dòng)減少了，可稱(chēng)之為社交距離。從本質(zhì)上說(shuō)，當(dāng)它們感到不舒服時(shí)，會(huì)設(shè)法與團(tuán)隊(duì)保持距離。

您未來(lái)的計(jì)劃是什么？

Niklas：我們正在組建一家名為Dulog的公司，出售這項(xiàng)運(yùn)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的追蹤技術(shù)并用于其他動(dòng)物。這項(xiàng)技術(shù)正在開(kāi)發(fā)中，有幾個(gè)試點(diǎn)客戶(hù)，應(yīng)該在今年晚些時(shí)候上市。

Simon：這些應(yīng)用沒(méi)有盡頭，從防止傳染病的傳播到研究社會(huì)動(dòng)物之間關(guān)于食物資源的信息流，甚至交配行為。為什么群居動(dòng)物會(huì)有這樣的行為？有了這項(xiàng)技術(shù)，您現(xiàn)在可以不受干擾地觀察它們的自然行為，同時(shí)也可以用它來(lái)觀察動(dòng)物對(duì)野外實(shí)驗(yàn)方法的反應(yīng)。 您認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)5-8年將走向何方？Niklas：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器變得越來(lái)越小，這確實(shí)有益于科學(xué)界，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也正在從較大的商業(yè)市場(chǎng)開(kāi)始往特定應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，帶來(lái)更多好處。 Simon：對(duì)生物學(xué)來(lái)說(shuō)，新技術(shù)總是能帶來(lái)研究的突破。動(dòng)物追蹤已經(jīng)存在了50或60年，但物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步幫助開(kāi)創(chuàng)了生物學(xué)和動(dòng)物追蹤的復(fù)興，你可以在生物學(xué)研究的各個(gè)方面利用超低功耗計(jì)算的好處，使研究者不僅可以得到更好的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)一步探索更廣泛的動(dòng)物物種。
編輯：lyn