利用雷达和压电传感器制作的蜜蜂活动监视系统 成本更低干扰性更小

　　为了更好地从远处监视蜜蜂，一位休闲的养蜂人和经验丰富的工程师创建了一种新型的低成本监视系统，该系统使用声波来跟踪蜂巢外的蜜蜂活动，同时使用振动测量来跟踪蜂巢内的活动。

　　大约十年前，赫伯特-奥曼搬到缅因州的一个农场，邻居提出要在他的苹果园里放一个蜂箱，帮助授粉。Aumann说：“由于自己是养蜂新手，不想被蜜蜂蜇，所以我会与蜂巢保持一定的距离。”

　　但作为一个经常在家里办公的人，Aumann想要一种远程监控蜂箱的方法。他说，有两个关键时刻，养蜂人可能会希望得到蜜蜂活动的警报，以便他们可以干预蜂群和抢劫。

　　蜂群事件是指一个蜂巢内大约一半的蜂群离开建立新的蜂群。在快速的狂乱中，逃亡的蜂群最初在蜂巢外形成一个紧密的集群，通常是非常短暂的，然后飞往最终目的地。因此养蜂人必须迅速行动，以免养蜂人失去蜜蜂，从而失去蜂蜜供应。

　　在抢劫事件中，强壮蜂巢的蜜蜂会攻击较弱蜂巢的蜜蜂，偷取它们的蜂蜜。养蜂人可以通过封闭蜂巢的入口来帮助他们。"如果养蜂人不干预，较弱的蜂巢会在几天内将所有的蜂蜜清理干净。"奥曼说。

　　聆听蜜蜂多普勒雷达声音的音频片段。

　　Aumann在麻省理工学院做了几十年的雷达工程师，所以他自然而然地想用雷达来监测他的蜜蜂。"由于我的职业生涯都是在构建跟踪小型目标的雷达系统，所以我认为我可以使用低功率雷达从也许十英尺外观察蜜蜂。令人惊奇的是，雷达接收到的信号可以变成一种声音信号，听起来就像你站在蜂箱旁边听到的信号一样。"

　　他决定结合使用现成的24 GHz多普勒雷达传感器和压电传感器。

　　压电换能器面向蜂巢，以监视其中成千上万只小蜜蜂的振动振作声，而雷达传感器则面向外，以监视蜂巢入口附近的蜜蜂来来往往。该系统以罗马神话之神的名字恰当地命名为Janus，通常被描绘成两张脸，一张朝前，一张朝后。传感器连接到微处理器，该微处理器将数据无线发送到Aumann的笔记本电脑。

　　接下来，Aumann创造了一个场景，他可以据此测试该系统。通常情况下，细心的养蜂人会注意到，当一个蜂巢越来越拥挤的时候，他们会先发制人地拆分一个蜂巢。Aumann说："违反了良好的养蜂习惯，我没有拆分一个蜂巢，而且确实，它群起而攻之达到五次之多!"

　　在收到警报后，他能够阻止五次中的四次蜂群发生。有一次，蜂群发生在他吃午饭的时候，在他到达现场时已经结束了。值得注意的是，当他只使用雷达传感器时，发生了一些错误的警报，但振动数据有助于更好地确认何时发生了真正的蜂群事件。

　　虽然存在用于蜂箱的视频监控系统，但Aumann说这些系统往往很昂贵。我们已经证明，雷达传感器的性能与商业视频监控器相当，但它的成本要低得多，干扰性也更小。

　　Janus捕获的蜂巢雷达和振动数据

　　为了实现Janus的商业化，Aumann建立了一家初创公司(MaineBiosensors LLC)，并通过缅因大学(他目前是电气和计算机工程的兼职教授)申请了专利 。为了改进该系统，他希望对其进行更好的校准，以解决强烈影响蜜蜂活动的各种环境因素。他还希望对平台进行调整，以便可以将其连接到Internet和应用程序。