лазер против комаров

Идея не нова, американцы уже делают, правда очень сложно (определяют пол комара сжигают только самок...). Я предлагаю сделать просто лазерный барьер, в дежурном режиме мощность лазера милливатты, как только луч натыкается на препятствие его мощность возрастает до нескольких ватт и сжигает без разбора мух, комаров, бабочек...



Компания Intellectual Ventures, детище бывшего высокопоставленного работника Microsoft Натана Мирвольда (Nathan Myhrvold), занимается разработкой «противомоскитного лазера» еще с 2008 г. Лишь недавно публике были продемонстрирована система за работой. И публика не разочаровалась. Посмотрим же и мы.

Это, конечно, не простая забава для ленивых или чувствительных домовладельцев. Устройство предназначено для работы в регионах, где до сих пор распространены эпидемии малярии, разносчиками которой, как известно, выступают эти (и в других отношениях крайне неприятные) насекомые. Спонсором разработки выступили Билл и Мелинда Гейтс, а точнее — их благотворительный фонд, один из проектов которого как раз состоит в снижении смертности от малярии, которая ежегодно составляет около 1 млн человек. Как заметил сам Натар Мирвольд на презентации, каждые 43 секунды от этой болезни умирает 1 ребенок. А это уже не шутки.

Разработчикам довольно скоро удалось создать действующий прототип «противомоскитного лазера», однако установка была слишком дорога и капризна для использования в развивающихся странах. В сегодняшней форме она стала куда проще и надежнее. По словам авторов, все необходимые компоненты для нее «можно купить на eBay«: это детали от старых принтеров и проекторов, линзы от цифровых фотоаппаратов. По их оценке, сборка потребует суммы порядка 50 долларов.

На презентации Натан Мирвольд выпустил в стеклянном контейнере сотни заранее пойманных комаров. Лазер быстро обнаружил их движение и по одному перестрелял всех: на дне контейнера скопилась внушительная кучка комариных останков. Авторы проекта уверяют, что их система способна уничтожать 50−100 насекомых в секунду. Вдобавок, она еще и точна и нипочем не спутает комара с бабочкой или мотыльком и даже отличает безвредного комариного самца от самки — по особой частоте движения крыльев, свойственной только этим вредным насекомым. «Вы можете уничтожить миллиарды комаров за одну ночь — и не навредить ни одному случайному мотыльку», — резюмирует Мирвольд. Это звучит, как торжественная музыка для каждого любителя походов по влажным северным лесам и тайге, для каждого, кто пострадал от этих ужасных тварей.

Любопытно, но «русский след» в разработке и вправду обнаруживается. На излете Холодной войны один из авторов проекта был задействован в пресловутой американской военной программе СОИ. Именно ею и вдохновлена эта система. Как известно, сам проект СОИ, получивший звучное название «Звездные войны», был вскоре свернут, как нереалистический, так что сегодня все войны свелись к войне с комарами.

По сообщению PhysOrg.Com
http://www.popmech.ru/technologies/10036-iz-pushki-po-komaram-iz-lazernoy/#full

 

Интересно конечно. Во Флориде модно кататься на велосипеде без очков. Вопрос контроля количества насекомых решили без лазеров, при том что местность болотислая.

Идея конечно интересная но есть и другие решения.

Интересно как они собирались решать вопросы терминации луча или безопасности людей.

 

Ну вот, дождались. Ссылку на короткие видео с ютуба сделать не получилось - сайт не даёт. Пришлось скачать и залить на яндекс диск.

https://disk.yandex.ru/i/Ti3fd-zW8iFi0g

 

Это фейк. Ультразвуковой датчик и приемник крутятся лишь в одной оси и у них очень низкая точность, не способны комара продетекстировать, не говоря уж очень низкой угловой точности. Даже используя камеру весьма сложно прицелится в мелкий объект, а уж в летящий так еще высокая скорость обработки процессором. А при помощи сервомашинок и подавно не вариант точно перемещать лазер.

 

Видел вчера это видео. Бывшая коллега отправила. Коллекция комаров внушительная.

 

Фиг знает. Если ультразвуковой датчик использовать по исходной схеме туда-сюда, то да. Но если использовать именно как приёмник, то теоретически возможна такая обработка сигнала, похожая на то, как МРТ строит картинку по набору откликов. То есть, применив хитрую математику можно получить позиционирование.

 

Хз как вы это себе представляете. Излучатель и приемник тупо вращаются вокруг своей оси, как будто комар это почти статичный объект и только в одной плоскости. Мы живем в мире лжи, за которую никто не несет ответственности.

 

Как я понимаю, устройство определяет комара по писку. Если снять писк с разных положений, то можно попробовать решить задачу определения положения относительно датчика.

 

Прежде всего, не надо пытаться искать что-то там, чего нет и убеждать себя поверить в ложь. Надо всегда подходить скептически, иначе слишком много находится подонков, которые манипулируют сознанием и заставляют думать так, как им угодно. Те ультразвуковые датчики на основе пьезоэлементов и они имеют околонулевую чувствительность ко всему диапазону, кроме резонанской частоты и ее гармоник. Уж писк комара точно не 25 кгц.

 

Прежде всего не следует быть категоричным, если чего-то вам кажется невозможным. Возможно ли было поверить, что крохотная матрица смарфона начнёт давать чёткую картинку в условиях такой освещённости, где матрица гораздо большего размера (но фотоаппарата) пасует? Ну так вот вам!

Не совсем. Ардуиновские датчики работают на 40 кГц. Частота писка комара 16 кГц. В районе 16 кГц, конечно, не резонанс, но и совсем не ноль (это вытекает из самой АЧХ пьезоэлемента). Добавив усилитель можно отлично детектировать этого самого комара.

 

Матрица смартфона никогда не начнет давать четкую картинку в условиях какой-то там освещенности, матрица и софт не имеют ничего общего. Не путайте теплое с мягким. Не говоря уж о вредности апелляции к вещам, которые ни коим образом не связаны с обсуждаемой темой. Насчет ультразвуковых датчиков, вы попробуйте сперва сами поискать информацию про их чувствительность вне резонансной частоты. А потом поищите какой предел уровня шума достижим с усилителями через микрофон, просто потому что тепловой шум молекул воздуха не позволяет ничего сделать. Конечно дальше будет обсуждение про нейросети и обработку звука с извлечением сигнала комара с фильтрацией как смартфоны делают (а не их камеры), да вот только если бы у "инженера" на видео были бы такие ресурсы, то вместо пьезодатчиков стояло что-то совсем другое. Короче, больше по этой теме ничего писать не буду, невежество это бич РФ, а мне время дорого, каждый сам доходит.

 

Не имеет значения, вы поняли о чём идёт речь.

Вообще-то связаны. Правильная математическая обработка часто творит чудеса.

А приведите свой вариант. Интересно, что вы там за АЧХ приёмника на пьезоэлементе нашли.

Я так понимаю, локация Венеры была невозможна? Там знаете какой шум на фоне сигнала пришёл?
Так-то при усреднении теплового шума он растёт как квадратный корень из числа выборок, а полезный сигнал растёт линейно. Одно это позволяет выделить интересующие частоты.

Что там у китайца на видео за процессорный модуль не очень-то видно. Может, Raspberry PI или её аналог засунута какая. Но это не меняет теоретической возможности с таким набором датчиком определить положение комара по звуку.

Ого. Серьёзная заявка. Я в этом видео вижу интересную задачу триангуляции комара по интенсивности звука. Я не знаю, что там сделал китаец. Но допускаю, что он решил эту задачу способом, который я предполагаю возможным.
А вы видите только фейк.

 

Думаю что кЕтайское устройство - фейк. Локатор оснащен ардуиновским модулем УЗ локации, конкретно с этим модулем навестись нереально, к тому же локатор дает только один круг в пространстве. Лазерная пушка вообще не видно чтобы работала. Чтобы поджарить комара думаю надо иметь пучок не больше миллиметра в полватта хотя бы. Конечно цифра с потолка ну так... На самом деле американский аппарат наводится возможно не только по звуку.
Тут 2 проблемы . 1 как навестись, 2 надо сфокусировать луч в комара. Если принять оценку в миллиметр, а лучше конечно меньше , то чтобы поджаривать скажем в диапазоне 1- 10 метров потребуется адаптивная система фокусировки.
Чтобы наводиться по звуку комара, надо много датчиков, интенсивность грубый параметр (медленно меняется с расстоянием слабое затухание на 16 кГц), надо как то ловить фазу. Возможно комар в полете изменяя направление полета, меняет тон звука крыльев и вот по изменению тона можно попробовать сделать триангуляцию.
Может у какого будут еще соображения?

 

То, что это фейк вероятность не менее 95%. Тем не менее, чисто теоретически можно попробовать придумать, как и это устройство могло бы работать.

Да, там надо ловить фазу и делать триангуляцию.

 

имеется в виду по интенсивности? сигнал почти непрерывный, как фазу отсчитывать? нужен какой то репер

 

У китайца вращается блок из излучателя и приёмника. По сути они одинаковые. Изменив схемотехнику можно превратить их в два приёмника с разнесёнными базами. А вот дальше надо думать, как вращая этой бандурой и сравнивая сигналы с первого и второго датчика определить положение комара.

 

Если приемники вращаются, то угол падения волны менятся и соответственно уровень сигнала, в результате это повлияет и на фазу сигнала, довольно сложно будет распутать эти два эффекта? Надо что то попроще , сканировать УЗ локатором тогда надо несколько приемников

 

Да, тут есть над чем подумать.

 

Ну вот, когда я говорил про фейк, то мнение обнулялось. Как Optics высказался, то сразу совсем другой подход. Ладно, специфика элитного клуба.
Мое мнение, что ультразвуковой локацией слишком сложно будет определить комара, даже при использовании высокочастотных излучателей для острой диаграммы направленности, ультразвук слишком медленно будет сканировать поле, вращаясь вокруг какой-то оси. И придется из-за отражений от предметов (это ж комната, а не пустое поле) сохранять полученный сигнал с каждого угла во времени, а то при повороте можно получить отраженный от предыдущих импульсов излучения. Корректировать по писку комара было бы точнее, типа три узконаправленных приемника и с еще большей точностью какое-то количество. Либо для повышения точности камеру низкого разрешения с узкополосным фильтром и подсветкой на эту же длину волны, желательно импульсную, чтоб отметать обычный свет. Вместо звуковых приемников сделать световые на фотодатчиках вместо камер, тоже подсветку реализовав короткими импульсами, может даже удалось бы расстояние определять, особенно если несколькими длинами волн под разными углами подсвечивать. Но это не решает проблему со "скорострельностью" устройства. Обычные камеры вокруг (или вращающаяся), сравнивать изображения между собой в узком спектре подсветки и там, где есть изменения, считать за комара и любыми иными датчиками уточнять. Комары не светятся в ик или уф, поэтому шибко не разгуляешься и любое движение будет приводить к ложному срабатыванию, поэтому не факт, что такое устройство лучше. Звук у комаров примерно одного тона, наверно все таки самый главный критерий для их поиска, можно скажем позицию быстрее определять как разницу фаз их писка у трех датчиков, ну до определенной степени. А если много комаров. то черт знает, будет слишком много вычислений и ошибок. С камерами надежнее, имхо. Особенно если их больше одной и по стерео панораме определять подсвеченных комаров, будет напоминать работу Wii Remote или Oculus CV1. Если вблизи нет ничего подозрительного, то повышать мощность излучателей до тех пор, пока в целом яркость не окажется выше некоего предела, как отраженный свет от предметов вокруг. С разрешением проблемы, придется отдельные камеры использовать с длиннофокусной оптикой и вращать. Как вариант можно все подозрительные мелкие объекты жечь и смотреть на изменение их траектории, если будут падать, то значит комар или муха сбитые. Можно лазером в виде линии быстро сканировать и камера чтоб находилась немного сбоку, наблюдая за освещенными объектами в воздухе и если они меняются, то там явно что-то лишнее летает. Но проблема будет согласовать сканирование и позиционирование, на обычных шаговиках только мазать мимо. Или добавить второй модуль, чтоб в другом диапазоне сканировал уже с уточнением по цели, можно даже боевым лазером. А в целом, вряд ли можно обойтись чем-то одним, слишком много разных факторов, которые надо отсеивать. И вычислительные ресурсы требуются уровня пк или хорошего телефона, чтоб с камерами работать.

 

ЛПП.