Panel surya perovskite mendukung telemetri hewan yang tahan lama
Solusi Lengkap
Bison betina Eva dengan kerah telemetri yang tahan lama berdasarkan panel surya fleksibel perovskit
Bogdan Vykhor
Kerah telemetri dengan panel surya perovskit yang fleksibel dibuat untuk mendukung pemantauan hewan yang tahan lama. Kerah terdiri dari panel surya perovskit yang dicetak dan dilapisi dengan epoksida transparan dan dikombinasikan dengan chip pemasangan GPS dan pemancar data LoRa. Dua kalung inovatif dipasang pada dua rusa Eropa (jantan dan betina) di perusahaan perburuan Styr. Koordinat GPS disimpan dalam memori EEPROM di kalung dan ditransmisikan melalui protokol komunikasi LoRaWAN ke awan dan membuat basis data. Basis data ini menyediakan data untuk layanan sumber terbuka Grafana, memungkinkan visualisasi yang fleksibel dari berbagai sumber data. Sebagai hasilnya, pemantauan satwa liar secara online dapat dilakukan tanpa perlu mengganti baterai pada kalung telemetri yang dikenakan pada hewan.
Pembaruan terakhir: 11 Oct 2021
1390 Tampilan
Galeri foto dan video
Konteks
Tantangan yang dihadapi
Studi telemetri cukup mahal dan memakan waktu terutama ketika memantau atau melacak hewan membutuhkan waktu bertahun-tahun. Penggantian baterai pada perangkat telemetri atau perangkat itu sendiri juga memakan waktu dan biaya serta menimbulkan stres ekstra bagi hewan yang dilacak. Baterai akumulator juga mengandung unsur berbahaya bagi lingkungan (misalnya logam berat) dan volume penggunaannya harus dikurangi jika memungkinkan.
Lokasi
Brody, Lviv, Ukraina
Eropa Timur
Proses
Ringkasan prosesnya
Dua blok digabungkan dalam satu perangkat. Hampir 90% baterai akumulator sebagai sumber energi digantikan oleh panel surya perovskite. Tidak perlu mengganti kerah telemetri atau mengganti baterai karena pemakaian. Dua ide yang saling terhubung. Jadi sumber energi independen (panel surya perovskit yang dicetak dengan tinta) dapat ditingkatkan dan digunakan pada perangkat pemantauan apa pun untuk memberi makan sensor dan mengirimkan data.
Blok Bangunan
Sistem telemetri terintegrasi dalam konservasi dan pemantauan satwa liar
Sistem yang mendukung pemantauan di tingkat global dan dapat tersedia untuk semua negara jika data tersedia. Koordinat GPS yang disimpan dalam memori EEPROM harus ditransmisikan ke server cloud melalui gateway. Protokol komunikasi LoRaWAN digunakan untuk mentransfer data, yang merupakan Low Power, Wide Area Network yang dirancang untuk memungkinkan perangkat berdaya rendah untuk berkomunikasi dengan aplikasi yang terhubung ke internet melalui koneksi nirkabel jarak jauh.
Faktor-faktor pendukung
Pendekatan pemantauan yang tersinkronisasi, terutama untuk spesies yang diperlakukan secara global.
Sangat penting untuk melihat kemungkinan dan peluang teknologi dan imajinasi bagaimana teknologi tersebut dapat diterapkan dalam konservasi alam atau dimodifikasi untuk diterapkan.
Pelajaran yang dipetik
Proses integrasi sangat lambat. Anda harus melihat dengan jelas tujuan dan membangun beberapa strategi mitigasi. Keinginan yang kuat untuk mencapai visi Anda akan sangat membantu.
Saluran surya perovskit yang fleksibel dalam konservasi satwa liar
Kolaborasi dengan perusahaan pengembang, IT, dan insinyur dapat menciptakan pendekatan inovatif dalam konservasi. Panel surya perovskit telemetri yang efisien tinggi menyediakan ratusan ribu kali lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan untuk memperbaiki posisi GPS dan data lain seperti suhu, kelembaban, dll., dan mengirimkannya ke awan. Karena efisiensi tinggi sel daya perovskit dari perangkat panel surya, kerah telemetri dapat bekerja dengan kepadatan cahaya rendah, debu, dan kondisi yang parah cukup efisien untuk menghasilkan jumlah energi yang tepat. Dalam hal ini, ukuran baterai akumulator berkurang hingga 90%, dan tidak ada alasan untuk menggantinya setiap 3-5 tahun, yang mengurangi dampak negatif baterai akumulator terhadap lingkungan
Faktor-faktor pendukung
Kerja sama multidisiplin adalah kuncinya. Ketika IT, insinyur, ahli konservasi, manajer, rimbawan, dokter hewan, dan pemburu bekerja sama untuk tujuan inovatif bersama. Keberhasilan pasti ada dalam kerja sama orang-orang yang bermotivasi tinggi.
Pelajaran yang dipetik
Kombinasi orang-orang yang tepat di tempat yang tepat. Hal ini sangat menantang selama masa COVID-19 karena adanya penutupan perbatasan antara tim teknik dan tim implementasi. Semua jendela peluang dimanfaatkan dan juga kreativitas.
Dampak
Implementasi kalung telemetri yang tahan lama dapat memberikan informasi tentang perilaku spasial satwa sepanjang hidupnya dan membantu memahami rangkaian hubungan dalam ekosistem (siang/malam, jenis kelamin, musim, preferensi habitat). Dengan memahami di mana hewan berada pada waktu yang tepat, memungkinkan untuk meningkatkan pengelolaan dan pemantauan spesies, yang merupakan kunci untuk mitigasi konflik antara manusia dan satwa liar dan pencegahan perburuan liar. Sebagai contoh, dua kerah bison Eropa membantu menemukan kawanan dengan mudah dan mengambil tindakan oleh administrasi perusahaan pengelola untuk pencegahan konflik manusia-satwa liar. Kerah telemetri yang diberi makan oleh panel surya perovskite fleksibel tidak memerlukan penggantian baterai dan hewan yang ditangkap berulang kali yang juga menghemat sumber daya dan mengurangi tingkat stres.
Penerima manfaat
Konservasionis, ilmuwan, pengelola kawasan lindung, petani, pemerintah, dan pemangku kepentingan lainnya yang berkepentingan.
Tujuan Pembangunan Berkelanjutan
SDG 7 - Energi yang terjangkau dan bersih
TPB 9 - Industri, inovasi, dan infrastruktur
SDG 15 - Kehidupan di darat
TPB 17 - Kemitraan untuk mencapai tujuan
Cerita
Memasang kerah telemetri perovskit pada bison jantan Adam
Bogdan Vykhor
Jika Anda bermimpi untuk menjadi Elon Musk dalam konservasi alam, Anda harus inovatif. Kerah telemetri hewan yang menggabungkan bahan inovatif dari panel surya perovskit yang super efisien dan fleksibel, chip telemetri, ukuran baterai yang lebih kecil, tidak perlu diganti, dan teknologi transmisi LoRaWAN yang murah, mendorong telemetri hewan ke tingkat yang lebih tinggi: pelacakan yang tahan lama. Produk ini merupakan kombinasi dari pendekatan bersama pada tingkat multidisiplin - teknik, energi terbarukan, transmisi, dan teknologi pemrosesan serta kerja sama multinasional dan multikultural. Produk ini berkontribusi pada konservasi salah satu mamalia darat terbesar di Eropa - bison Eropa dengan penekanan pada pemantauan langsung, manajemen, pengurangan konflik antara manusia dengan satwa liar, dan pencegahan perburuan liar.
