蜜蜂應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的社會行為
蜜蜂利用信息素和簡單的手勢在蜂群中安全有效地交流。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計者和管理者有很多東西要向大黃蜂學(xué)習(xí)。
物聯(lián)網(wǎng)在提高養(yǎng)蜂性能方面發(fā)揮了巨大的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對蜜蜂的顯著好處在于遠程監(jiān)控蜂箱,減少檢查蜜蜂的時間。雖然物聯(lián)網(wǎng)可以改善我們對蜜蜂的照顧方式,但蜜蜂本身也有很多東西可以教我們?nèi)绾胃纳莆锫?lián)網(wǎng)。
當我們努力建設(shè)相互連接的城市,將技術(shù)的相互作用和我們的生活方式提升到下一個層次時,值得考慮的是,大自然長期以來一直在做類似的事情,使每一只蜜蜂都能連接它們的殖民地的其他部分,從而繁榮地生活在一起。
蜜蜂作為超有機體:系統(tǒng)體系
蜜蜂是一種迷人的生物。我們一直驚訝于蜜蜂群落作為一個單一的社會結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)??梢哉f,蜜蜂群落實際上是一個超有機體。一個有機體可能看起來是一個單一的動物,但實際上它是一個不同類型細胞的巨大集合。超有機體的關(guān)鍵定義是一個由真社會動物組成的社會單位,在這個單位內(nèi),勞動分工是高度專業(yè)化的,個體無法獨立生存。這個定義確實描述了一個蜜蜂群落。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的行為非常像蜂群。實際上,我們可以從自然界的超級生物中學(xué)到很多東西。蜂群可以教會我們?nèi)绾胃纳莆锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和管理。蜂箱可以被認為是一個真正的互聯(lián)城市。成千上萬只蜜蜂裝在一個不到一平方米的井中,所有蜜蜂共同發(fā)揮作用,以保護和清潔蜂箱,收集和儲存食物以及撫養(yǎng)幼蟲。生活密度和純粹性專注于蜂巢的生存(這是以犧牲個人為代價的),這可能不是我們想要復(fù)制的東西。整個配置單元之間的通信水平值得贊賞。
在有機體中,雖然細胞具有相同的DNA,但它們也非常特殊。它們執(zhí)行不同的功能。蜜蜂等群居昆蟲很好地滿足了超有機體的標準。個體有機體具有組織身體過程的激素。蜜蜂使用的信息素與荷爾蒙的作用相同。信息素是將信息從一個完整的有機體傳遞到另一個有機體的化學(xué)物質(zhì)。在蜜蜂群落的社會結(jié)構(gòu)中,信息素在蜜蜂的整個生命周期中都被用來吸引雄蜂到處女蜂后,并描繪出蜂巢發(fā)育的每個階段。Pheremones還可以區(qū)分工蜂與雄蜂和蜂王的不同種姓,以及刺激蜂巢的活動,作為幫助蜜蜂識別家園的標記。蜜蜂利用信息素迅速傳播信息,提醒其他蜜蜂注意攻擊,從而使成千上萬的蜜蜂從被動變成攻擊。所有養(yǎng)蜂人都能證明這種信息傳遞的速度和效果。
信息素(Pheremones)和智慧城市
在《化學(xué)交流的神經(jīng)生物學(xué)》(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK200983/)一書的第5章中,作者指出:“蜜蜂信息素代表了社交昆蟲之間最先進的交流方式之一。有關(guān)蜜蜂信息素的更多詳細信息,請參閱上面的鏈接,因為這本書令人著迷。
在許多方面,智慧城市中互連的IoT傳感器的集合就像蜜蜂的殖民地(一個超生物),具有許多不同類型(或種姓)的傳感器,它們都使用作為社區(qū)的各種協(xié)議(信息素)在彼此之間進行通信(蜂巢) )以實現(xiàn)一組目標。
那么,我們可以從蜜蜂中學(xué)到什么,以及如何將這些高效的通信策略應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)?
簡單、安全和智能通信
- 簡單性:蜜蜂的詞匯非常清晰。 舞蹈是蜜蜂使用的一種綜合交流方式。 位置是根據(jù)方位和距離來傳達的。蜜蜂可以飛行4英里。它們在此距離上覆蓋的地形可能非常復(fù)雜且變化多端,尤其是對于一只小蜜蜂而言。但是,只有方位和距離是相關(guān)的,而這些都是通過蜜蜂的搖擺舞和振動的角度傳達的。
搖擺舞是一種簡單但高效的交流方式,蜜蜂可以通過這種方式告訴蜂巢中的其他蜜蜂最佳食物來源。采取一種非常簡單的方法來衡量食物的不同報告。蜜蜂在覓食地點跳動的次數(shù)越多,假定的供給量就越大。
- 安全性:信息素是蜜蜂安全通信的關(guān)鍵。編碼化學(xué)品的精確平衡驗證了重要的蜂巢內(nèi)和蜂巢之間的交流。例如,蜂王將具有非常精確的化學(xué)信號。一個配置單元會知道在此基礎(chǔ)上是否存在其蜂王,并且它們可以迅速發(fā)現(xiàn)冒名頂替者。
- 聰明的交流:蜂巢中有成千上萬的蜜蜂,多種食物來源,潛在的威脅以及從卵到孵化的生命周期,潛在的交流障礙可能很大,但很少有實際的誤解。 達到這種交流準確性的關(guān)鍵是蜜蜂只交流必要的東西。它們進行梳理,并且僅沿著與蜂巢其余部分相關(guān)的事物前進。每只蜜蜂都專注于自己的任務(wù)。他們會勤奮地執(zhí)行,以確保蜂巢的整體健康。例如,蜜蜂在覓食時在經(jīng)濟上很精明。蜜蜂的飛行最終對蜜蜂來說代價高昂,覓食者也不會不必要地長距離收集。因此,當蜜蜂交流好的食物位置時,距離是一個主要因素。
物聯(lián)網(wǎng)可以從蜜蜂身上收獲什么
通過保持簡單、安全和智能的連接,我們也可以成功地連接我們周圍的世界。我們可以避免讓生活變得不必要的復(fù)雜的陷阱。
值得注意的是,雖然蜂箱有女王,但事實上蜂箱是民主的。是工人們決定什么時候該選新皇后。他們不為取代女王感到內(nèi)疚。人類復(fù)制這種政府模式花了很長時間??磥砻鄯湟恢痹谖覀兦懊妗?/p>