{"id":4239,"date":"2022-03-23T15:48:07","date_gmt":"2022-03-23T15:48:07","guid":{"rendered":"https:\/\/network-king.net\/schwimmende-sensoren-zur-ueberwachung-des-klimawandels\/"},"modified":"2022-03-23T15:49:30","modified_gmt":"2022-03-23T15:49:30","slug":"schwimmende-sensoren-zur-ueberwachung-des-klimawandels","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/network-king.net\/de\/schwimmende-sensoren-zur-ueberwachung-des-klimawandels\/","title":{"rendered":"Schwimmende Sensoren  zur \u00dcberwachung des Klimawandels"},"content":{"rendered":"\n<p>Schwimmende Sensorpakete, die von L\u00f6wenzahnsamen inspiriert sind, k\u00f6nnen leicht im Wind verstreut werden. Sie helfen dabei, wichtige Indikatoren f\u00fcr den Klimawandel, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Umweltbedingungen, \u00fcber gro\u00dfen landwirtschaftlichen Fl\u00e4chen oder W\u00e4ldern zu \u00fcberwachen. Durch die Erfassung dieser Daten k\u00f6nnen sie auch wertvolle Informationen f\u00fcr andere Anwendungen liefern, beispielsweise f\u00fcr die Pr\u00e4zisionslandwirtschaft.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Neuheit wurde von einem Team der University of Washington entwickelt: Das Sensorpaket ist etwa 30-mal schwerer als ein L\u00f6wenzahnsamen, der etwa 1 Milligramm wiegt. Trotzdem kann es nach dem Abschuss durch Drohnen bei einer leichten Brise bis zu 100 Meter weit fliegen. Auf dem Boden angekommen, wird das Paket, das mehr als vier Sensoren enthalten kann, durch Solarzellen mit Strom versorgt. Nach Angaben seiner Erfinder kann es sich in einem Umkreis von bis zu 60 Meter verbreiten.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eUnser Prototyp liefert Hinweise darauf, dass es m\u00f6glich ist, mit nur einer Drohne Tausende dieser Ger\u00e4te auf einmal freizusetzen. Sie werden vom Wind ein wenig anders transportiert, sodass im Grunde ein Netzwerk aus tausend Ger\u00e4ten entsteht\u201c, erkl\u00e4rt Shyam Gollakota, Urheber und Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science and Engineering an der University of Washington. \u201eDas ist gro\u00dfartig und f\u00fchrt im Bereich der Sensoren zu bedeutenden Ver\u00e4nderungen, denn es w\u00fcrde Monate dauern, so viele Ger\u00e4te manuell zu installieren\u201c, f\u00fcgt er hinzu.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Wind Dispersal of Battery-free Wireless Devices\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/cV2wT1gSMD4?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Der erste Schritt der Forschung bestand darin, eine Form zu entwickeln, mit der das Sensorpaket schneller auf den Boden f\u00e4llt. 75 Entw\u00fcrfe wurden getestet, um den einen zu finden, der in diesem Zusammenhang die h\u00f6chste Geschwindigkeit erzeugt. \u201eDie Strukturen von L\u00f6wenzahnsamen haben einen zentralen Punkt und kleine Borsten. Wir haben eine 2D-Projektion davon gemacht, um unseren Grundentwurf zu erstellen\u201c, erkl\u00e4rt Vikram Iyer, ein weiterer Urheber der Erfindung und Assistenzprofessor an derselben Einrichtung. \u201eAls wir das Gewicht erh\u00f6hten, begannen sich die Borsten nach innen zu biegen. Wir f\u00fcgten eine Ringstruktur hinzu, um das Paket steifer zu machen und eine gr\u00f6\u00dfere Fl\u00e4che zu erzeugen. So konnten wir den Zusammenfall verlangsamen\u201c, erkl\u00e4rt der Forscher.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr die Stromversorgung der Elektronik wurden photovoltaische Einheiten verwendet. In 95 % der F\u00e4lle landeten die Pakete mit den Solarzellen auf der Oberseite. Die Form und die Struktur des P\u00e4ckchens bewirken, dass es sich st\u00e4ndig dreht und in dieser Position f\u00e4llt \u2013 \u00e4hnlich wie bei L\u00f6wenzahnsamen.<\/p>\n\n\n\n<p>Das System ist nicht darauf ausgelegt, Energie zu speichern. Das bedeutet, dass die Sensoren nach Sonnenuntergang ihre Arbeit einstellen. Wenn die Sonne am n\u00e4chsten Morgen wieder aufgeht, verbraucht das System etwas Energie, um neu zu starten. \u201eDie Sensoren \u00fcberpr\u00fcfen, ob alles ordnungsgem\u00e4\u00df funktioniert, bevor sie mit der Ausf\u00fchrung des Codes beginnen. Das passiert auch, wenn wir unser Mobiltelefon oder unseren Laptop einschalten. Der Unterschied ist, dass sie   auf eine Batterie angewiesen sind\u201c, erkl\u00e4rt Iyer. Das Paket enth\u00e4lt einen Kondensator, der \u00fcber Nacht eine kleine Ladung speichert.<\/p>\n\n\n\n<p>Um Sensordaten an die Forscher zu versenden, verwenden diese Ger\u00e4te die R\u00fcckstreumethode. Dabei werden die Informationen durch eine Reflexion der gesendeten Signale \u00fcbermittelt.<\/p>\n\n\n\n<p>Um zu messen, wie weit die Sensoren vom Wind getragen w\u00fcrden, f\u00fchrten die Forscher Tests durch. Sie warfen die Ger\u00e4te aus verschiedenen H\u00f6hen ab \u2013 entweder manuell oder per Drohne. \u201eWir ahmen die Biologie nach, die Variation als Besonderheit und nicht als Problem betrachtet\u201c, kommentiert Thomas Daniel, ein weiterer Urheber der Erfindung und Biologieprofessor an der University of Washington. \u201ePflanzen k\u00f6nnen nicht garantieren, dass der Ort, an dem sie in diesem Jahr gewachsen sind, auch in der n\u00e4chsten Saison gut sein wird. Deshalb reisen manche Samen weiter, um ihre Wettbewerbsf\u00e4higkeit zu sichern\u201c, so der Professor.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Forscher untersuchen auch, wie es m\u00f6glich w\u00e4re, das System biologisch abbaubar zu gestalten. \u201eDas ist nur der erste Schritt. Es gibt noch viele andere Wege, die wir einschlagen k\u00f6nnen, z. B. die Entwicklung von L\u00f6sungen in gro\u00dfem Ma\u00dfstab oder die Kreation von Ger\u00e4ten, die ihre Form beim Fallen ver\u00e4ndern k\u00f6nnen. Sogar etwas mobilere Ger\u00e4te, die sich am Boden bewegen k\u00f6nnen, um n\u00e4her an interessante Gebiete heranzukommen, w\u00e4ren denkbar\u201c, f\u00fcgt Iyer hinzu.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Forschung wurde durch den Moore Inventor Fellow Award, die National Science Foundation und einen Zuschuss des US Air Force Office of Scientific Research finanziert. Einzelheiten zu den Forschungsergebnissen wurden <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-021-04363-9\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">am 16. M\u00e4rz in Nature<\/a> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Schwimmende Sensorpakete, die von L\u00f6wenzahnsamen inspiriert sind, k\u00f6nnen leicht im Wind verstreut werden. Sie helfen dabei, wichtige Indikatoren f\u00fcr den Klimawandel, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Umweltbedingungen, \u00fcber gro\u00dfen landwirtschaftlichen Fl\u00e4chen oder W\u00e4ldern zu \u00fcberwachen. 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