Про що дзижчить шкідник і нагорода за "слуховий апарат" для аграріїв
Компанія, яка створила датчик виявлення шкідливих комах по звуку, отримала престижну премію IEEE Data Mining Award.
Про це розповідає Робін Букер у статті на порталі www.producer.com.
Для збору даних про комах компанія FarmSense створила датчик під назвою FlightSensor, який допомагає фермерам виявляти шкідників на своїх полях в режимі реального часу, класифікуючи комах по видаваному ними звуку. Головний автор інновації Імонн Кіо з FarmSense нещодавно отримав нагороду IEEE Data Mining Award.
"Інтелектуальний аналіз даних зазвичай проводиться в таких областях, як неврологія, астрономія або споживчі тенденції. Дивно, що ніхто не застосовував його в ентомології, поки ми не почали це робити в академічному плані близько 10 років тому. Виконувати розрахунки поведінки комах набагато складніше, ніж аналізувати існуючі набори даних, тому FarmSense доводилося створювати набори даних про поведінку комах", - розповів Кіо.
Ось як працює датчик FlightSensor. Коли жуки прибувають в пастку, вони пролітають крізь світлову завісу біля входу. Комахи кожної статі і виду викликають певні порушення в світловій завісі.
Датчик відстежує рух крил комахи за допомогою лазера і масиву фототранзисторів, а потім перетворює порушення в звуковий файл, який потім обробляє FarmSense за допомогою алгоритмів, здатних ідентифікувати жука, пов'язаного зі звуком.
«У нас є щось на зразок мікрофона, але насправді він записує звукові фрагменти за допомогою світла, а не сам звук. Ми називаємо це псевдоакустикою, - каже Кіо. - Звуки, що видаються комахами в польоті, значно розрізняються у різних видів, але використовувати мікрофони в польових датчиках складно через шум навколишнього середовища, в першу чергу вітру. Алгоритми, засновані на машинному навчанні, здатні виявляти більше інформації, ніж просто швидкість помаху крил, щоб допомогти відрізнити конкретних комах. Інформація передається в хмару, де її можна використовувати для інтелектуального аналізу даних. Останні кілька років ми брали личинки комах, поміщали їх в клітку з нашим датчиком і давали їм вилупитися. Ми спостерігали за ними від народження до смерті 24 години на добу при різній температурі і освітленні, атмосферному тиску, режимах годування і так далі».
Він пояснив, що інші автоматичні датчики комах в польових умовах використовують липкі пастки і камери, які відправляють зображення кілька разів на день для підрахунку.
Але ці системи не повідомляють вам про появу жука, а пастки неефективні, якщо вони брудні або переповнені мертвими жуками.
«Тому майже у всіх конкурентів, в основному, є липка пастка, і вони ставлять перед нею камеру. Як тільки зроблено фотографію, це зображення передається алгоритму або, насправді, у багатьох випадках, я думаю, відправляється людині на Філіппінах або в Таїланді, який підраховує комах, і тільки потім інформація потрапляє в вашу базу даних», - говорить Кіо.
FlightSensor може визначити шкідливих комах і точний час їх появи. Пропускна здатність, необхідна для відправки цієї інформації в хмару, набагато менше в порівнянні з відправкою відео або зображення.
FarmSense також розробила датчики, здатні виявляти комах, які не літають, а ходять. Наприклад, датчик, який кріпиться до труби з ПВХ над землею, для оцінки кількості мурах, присутніх на полі.
Моніторинг популяцій мурашок може бути важливим, коли мова йде про боротьбу з азіатською цитрусовою псилідою, що створює величезні проблеми для цитрусових плантацій у Флориді.
Одним із способів боротьби є використання ОС-паразитів.
"Треба знати, що Аргентинські мурахи діють як охоронці цитрусових псилід, тому що доять їх для отримання медвяної роси. Таким чином, оси-паразити можуть використовуватися тільки в тому випадку, якщо популяція мурах дуже мала, - розповів Кіо. - Мурахи ходять по білій трубі з ПВХ, яку люди використовують для зрошення, майже як по автостраді... ми встановили деякі порогові значення для їх поведінки, щоб ініціювати втручання, спрямоване на контроль або знищення мурах і підтримку ОС-паразитоїдів».
Компанія FarmSense відкрила фінансування серії A, щоб комерціалізувати свої розробки в 2022 році і приступити до створення нових польових датчиків.
Також читайте: