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蜜蜂应用于物联网系统的社会行为

2020-05-25 10:13:19  来源:今日头条

摘要:蜜蜂利用信息素和简单的手势在蜂群中安全有效地交流。物联网系统的设计者和管理者有很多东西要向大黄蜂学习。
关键词: 蜜蜂应用 物联网
  蜜蜂利用信息素和简单的手势在蜂群中安全有效地交流。物联网系统的设计者和管理者有很多东西要向大黄蜂学习。
 
  物联网在提高养蜂性能方面发挥了巨大的作用。物联网技术对蜜蜂的显著好处在于远程监控蜂箱,减少检查蜜蜂的时间。虽然物联网可以改善我们对蜜蜂的照顾方式,但蜜蜂本身也有很多东西可以教我们如何改善物联网。
 
  当我们努力建设相互连接的城市,将技术的相互作用和我们的生活方式提升到下一个层次时,值得考虑的是,大自然长期以来一直在做类似的事情,使每一只蜜蜂都能连接它们的殖民地的其他部分,从而繁荣地生活在一起。
 
  蜜蜂作为超有机体:系统体系
 
  蜜蜂是一种迷人的生物。我们一直惊讶于蜜蜂群落作为一个单一的社会结构的表现。可以说,蜜蜂群落实际上是一个超有机体。一个有机体可能看起来是一个单一的动物,但实际上它是一个不同类型细胞的巨大集合。超有机体的关键定义是一个由真社会动物组成的社会单位,在这个单位内,劳动分工是高度专业化的,个体无法独立生存。这个定义确实描述了一个蜜蜂群落。
 
  物联网设备网络的行为非常像蜂群。实际上,我们可以从自然界的超级生物中学到很多东西。蜂群可以教会我们如何改善物联网网络的设计和管理。蜂箱可以被认为是一个真正的互联城市。成千上万只蜜蜂装在一个不到一平方米的井中,所有蜜蜂共同发挥作用,以保护和清洁蜂箱,收集和储存食物以及抚养幼虫。生活密度和纯粹性专注于蜂巢的生存(这是以牺牲个人为代价的),这可能不是我们想要复制的东西。整个配置单元之间的通信水平值得赞赏。
 
  在有机体中,虽然细胞具有相同的DNA,但它们也非常特殊。它们执行不同的功能。蜜蜂等群居昆虫很好地满足了超有机体的标准。个体有机体具有组织身体过程的激素。蜜蜂使用的信息素与荷尔蒙的作用相同。信息素是将信息从一个完整的有机体传递到另一个有机体的化学物质。在蜜蜂群落的社会结构中,信息素在蜜蜂的整个生命周期中都被用来吸引雄蜂到处女蜂后,并描绘出蜂巢发育的每个阶段。Pheremones还可以区分工蜂与雄蜂和蜂王的不同种姓,以及刺激蜂巢的活动,作为帮助蜜蜂识别家园的标记。蜜蜂利用信息素迅速传播信息,提醒其他蜜蜂注意攻击,从而使成千上万的蜜蜂从被动变成攻击。所有养蜂人都能证明这种信息传递的速度和效果。
 
  信息素(Pheremones)和智慧城市
 
  在《化学交流的神经生物学》(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK200983/)一书的第5章中,作者指出:“蜜蜂信息素代表了社交昆虫之间最先进的交流方式之一。有关蜜蜂信息素的更多详细信息,请参阅上面的链接,因为这本书令人着迷。
 
  在许多方面,智慧城市中互连的IoT传感器的集合就像蜜蜂的殖民地(一个超生物),具有许多不同类型(或种姓)的传感器,它们都使用作为社区的各种协议(信息素)在彼此之间进行通信(蜂巢) )以实现一组目标。
 
  那么,我们可以从蜜蜂中学到什么,以及如何将这些高效的通信策略应用于物联网?
 
  简单、安全和智能通信
 
  简单性:蜜蜂的词汇非常清晰。 舞蹈是蜜蜂使用的一种综合交流方式。 位置是根据方位和距离来传达的。蜜蜂可以飞行4英里。它们在此距离上覆盖的地形可能非常复杂且变化多端,尤其是对于一只小蜜蜂而言。但是,只有方位和距离是相关的,而这些都是通过蜜蜂的摇摆舞和振动的角度传达的。
 
  摇摆舞是一种简单但高效的交流方式,蜜蜂可以通过这种方式告诉蜂巢中的其他蜜蜂最佳食物来源。采取一种非常简单的方法来衡量食物的不同报告。蜜蜂在觅食地点跳动的次数越多,假定的供给量就越大。
 
  安全性:信息素是蜜蜂安全通信的关键。编码化学品的精确平衡验证了重要的蜂巢内和蜂巢之间的交流。例如,蜂王将具有非常精确的化学信号。一个配置单元会知道在此基础上是否存在其蜂王,并且它们可以迅速发现冒名顶替者。
 
  聪明的交流:蜂巢中有成千上万的蜜蜂,多种食物来源,潜在的威胁以及从卵到孵化的生命周期,潜在的交流障碍可能很大,但很少有实际的误解。 达到这种交流准确性的关键是蜜蜂只交流必要的东西。它们进行梳理,并且仅沿着与蜂巢其余部分相关的事物前进。每只蜜蜂都专注于自己的任务。他们会勤奋地执行,以确保蜂巢的整体健康。例如,蜜蜂在觅食时在经济上很精明。蜜蜂的飞行最终对蜜蜂来说代价高昂,觅食者也不会不必要地长距离收集。因此,当蜜蜂交流好的食物位置时,距离是一个主要因素。
 
  物联网可以从蜜蜂身上收获什么
 
  通过保持简单、安全和智能的连接,我们也可以成功地连接我们周围的世界。我们可以避免让生活变得不必要的复杂的陷阱。
 
  值得注意的是,虽然蜂箱有女王,但事实上蜂箱是民主的。是工人们决定什么时候该选新皇后。他们不为取代女王感到内疚。人类复制这种政府模式花了很长时间。看来蜜蜂一直在我们前面。

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责编:zhangwenwen
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