達卡大學智慧捕蚊器有望提早預警登革熱

閱讀時間 6 分鐘
Dhaka University smart mosquito trap points to earlier dengue warnings

校園試驗中,聲音誘捕器捕獲49隻埃及斑蚊

達卡大學研究實驗室表示,該校研發的一款捕蚊器在戶外試驗中捕獲49隻埃及斑蚊;相較之下,一台未播放聲音的同型捕蚊器僅捕獲1隻。這款名為 MAST-CloudNet 的裝置結合聲音誘餌、攝影機與人工智慧,協助找出登革熱病媒蚊繁殖的地點。

目錄
  1. 校園試驗中,聲音誘捕器捕獲49隻埃及斑蚊
  2. 聲音如何轉化為蚊子數量
  3. 研究人員為何監測雄蚊
  4. 測試結果
  5. 裝置造價1萬2,000塔卡,並配備備用電池
  6. 規劃於2027年進行社區試驗
  7. 下一代裝置將在捕蚊器內處理資料
  8. 工程與動物學在同一裝置中結合
  9. 重點整理

研究人員計畫在2027年6月至7月,於達卡南市政公司轄下住宅區設置10至15台捕蚊器。他們希望將捕獲數量轉換成地圖,及時提醒主管機關埃及斑蚊活動增加,並協助判斷預防工作應優先部署在哪些地區。

大學於2026年10月16日公布這項研發成果。研究人員表示,研究於10月8日刊登在《IEEE儀器與測量學報》,題為「MAST-CloudNet:支援物聯網、具備即時人工智慧監測功能的埃及斑蚊聲學捕蚊器」。研究經費由達卡大學研究基金提供。

這款裝置透過模仿雌蚊飛行時的聲音,誘捕雄蚊。雌蚊會叮咬人並傳播登革熱,但雄蚊成熟較早,且通常留在繁殖地附近,因此可能更早反映新蚊群正在形成。

因此,這項計畫的定位是監測工具:主要用途是指出蚊子活動增加的地點,讓負責防治的人員採取行動。規劃中的社區試驗,將檢驗這種方法在大學校園以外的實際成效。

聲音如何轉化為蚊子數量

MAST-CloudNet 播放350至500赫茲的聲音,模仿雌性埃及斑蚊的振翅聲。赫茲是衡量每秒振動次數的單位。在這裡,聲音用來吸引尋找雌蚊的雄蚊。

廣告

風扇會將接近的蚊子吸入捕蚊器,使其黏附在黃色黏蟲紙上。裝置內的攝影機會拍攝昆蟲,再透過網路將影像傳送至雲端伺服器,也就是負責處理資料的遠端電腦。

人工智慧模型會分析照片,辨識並計算埃及斑蚊數量。結果會顯示在網頁儀表板上,讓使用者遠端監看捕獲情況,不必為了查看數量而逐一前往每台捕蚊器。

這套系統整合了原本需要分別進行的幾個步驟:吸引昆蟲、捕捉昆蟲、拍攝影像,並產出可供使用的紀錄。若在多個地點設置捕蚊器,中央儀表板就能顯示哪些監測區域的埃及斑蚊活動較為頻繁。

研究人員為何監測雄蚊

研究人員表示,雄性埃及斑蚊比雌蚊早成蟲,且會留在繁殖地附近。因此,雄蚊捕獲量增加,可能代表附近正有新一代蚊子羽化。

對社區而言,這項方法的實際價值在於能較早指出哪些地方值得搜尋繁殖地。主管機關不必平均分配人力檢查所有監測地點,而可根據捕獲量上升的情況,優先巡查特定區域。

蚊子數量反映昆蟲活動情況;登革熱風險也涉及會叮咬人並攜帶病毒的雌蚊。研究人員以雄蚊作為病媒蚊族群增加的早期訊號,期望能在族群進一步擴大前,引導防治工作。

規劃中的地圖將整合各地訊號。若鄰近住宅區的多台捕蚊器都回報捕獲量增加,主管機關便能掌握埃及斑蚊活動的集中區域,並安排更有針對性的應對措施。

測試結果

實驗室籠內測試發現,使用聲音的捕蚊器平均捕獲的埃及斑蚊數量,幾乎是未播放聲音的同型捕蚊器的5倍。研究人員接著在達卡大學校園戶外連續運轉裝置3天。

廣告

戶外試驗期間,現場有大雨、強風和城市噪音。研究團隊表示,裝置在整個測試期間持續運作。實驗室的計畫說明列出比較結果:啟動聲音誘餌的捕蚊器捕獲49隻埃及斑蚊,靜音對照組則捕獲1隻。

實驗室另指出,目標選擇性為83.1%。選擇性是指捕獲昆蟲中,有多少比例是目標昆蟲。這項指標很重要,因為監測捕蚊器若能集中捕捉目標蚊種,而非大量捕獲其他昆蟲,使用效益就會更高。

實驗室測試與戶外測試是在不同條件下進行。籠內試驗顯示平均捕獲量增加近5倍;校園短期戶外試驗則記錄到49隻對1隻。下一階段將在更多地點評估效能,再考慮更廣泛部署。

裝置造價1萬2,000塔卡,並配備備用電池

研究人員表示,每台 MAST-CloudNet 的組裝成本約為1萬2,000塔卡。他們估計,CDC光誘捕器約需2萬5,000塔卡,BG-Sentinel捕蚊器約需2萬塔卡。

依照上述數字,這款大學研發的裝置比CDC光誘捕器便宜1萬3,000塔卡,成本降低52%;比BG-Sentinel捕蚊器便宜8,000塔卡,成本降低40%。若機構需要設置多個監測點,而不是只購買一台裝置,這些價差可能相當重要。

按上述單價計算,組裝10至15台裝置約需12萬至18萬塔卡。這項估算僅涵蓋捕蚊器本身;實際部署還須安排網路連線、伺服器資料處理、維護及外勤巡查。

停電時,裝置可使用電池運作約4個半小時。中央伺服器能處理多台捕蚊器的資料,研究團隊預期,若由更大的網絡共用運算資源,可降低每台裝置的營運成本。

規劃於2027年進行社區試驗

達卡南市政公司轄下住宅區是下一階段大型測試的預定地點。研究人員計畫在2027年6月至7月部署10至15台裝置,並利用捕獲數據繪製埃及斑蚊活動逐漸集中的區域。

廣告

確切的社區和安裝日期尚未公布。大型試驗旨在商業部署前進一步進行實地評估,並累積在有人居住的區域操作多台捕蚊器的經驗。

這項計畫有幾個具體時程:

  • 2026年10月8日:根據大學公告,MAST-CloudNet研究刊登。
  • 2026年10月16日:大學公布裝置及其測試結果。
  • 2027年6月至7月:計畫在達卡南市政公司轄下住宅區部署10至15台捕蚊器。

對居民而言,預期成果是更明確掌握埃及斑蚊活動增加的地點。對研究人員來說,社區部署將能更廣泛測試如何透過實際運作的網絡蒐集並比較蚊子紀錄。

下一代裝置將在捕蚊器內處理資料

大學實驗室也在研發後續機種 MAAS-IoT。其光學偵測器工作原型已成功記錄活體雄性埃及斑蚊的振翅聲。光學偵測器利用光線感測動作,讓研究人員能測量振翅模式。

MAST-CloudNet 會將照片傳送到遠端伺服器分析。後續機種則正在開發直接於裝置內辨識昆蟲的功能,並使用稱為微控制器的小型電腦。這種在資料蒐集地點進行運算的方式,通常稱為邊緣人工智慧。

實驗室表示,裝置內的昆蟲分類、LoRa網路連線,以及適合戶外使用的外殼仍在開發中。LoRa能以低功耗進行遠距無線通訊。研究團隊規劃採用的 LoRaWAN 連線,可傳送精簡的蚊蟲紀錄,不必讓每台捕蚊器都依賴附近的Wi-Fi。

研究團隊也計畫採用太陽能供電,並加強裝置抵禦日曬雨淋的能力。實驗室表示,長期目標是建置以太陽能供電的自動化監測網絡。光學工作原型是這項工作的早期組件,現有的攝影機系統則為實地評估提供起點。

廣告

工程與動物學在同一裝置中結合

這項計畫由達卡大學電機與電子工程學系的微系統與奈米工程實驗室,以及動物學系的基因體導向病媒控制與創新實驗室共同參與。

這項合作結合了蚊子行為研究,以及電子、影像和資料處理技術。聲音誘餌的設計,仰賴研究人員了解雄蚊如何回應雌蚊的飛行聲。風扇、攝影機、網路連線和分類軟體則將這種反應轉化為可供遠端查看的紀錄。

達卡大學副校長 ABM Obaidul Islam 教授對這項研發表示肯定,並指出,找出埃及斑蚊族群增加的區域,有助主管機關採取預防措施。他也呼籲進一步改良裝置,讓它能有效應用於實地。

下一個實際步驟,是從短期校園測試擴大到住宅區監測。規劃於2027年進行的部署,將讓研究團隊有機會檢視裝置運作是否穩定,以及整合後的紀錄能否有效找出蚊子活動增加的地點。

重點整理

  • MAST-CloudNet結合聲音、風扇、攝影機和雲端人工智慧,用來吸引、捕捉並辨識埃及斑蚊。
  • 校園戶外試驗中,啟動聲音誘餌的捕蚊器捕獲49隻埃及斑蚊,靜音對照組則捕獲1隻。
  • 實驗室指出,目標選擇性為83.1%;籠內測試中,播放聲音的捕蚊器平均捕獲量接近未播放聲音者的5倍。
  • 每台裝置組裝成本約1萬2,000塔卡,停電時可使用電池運作約4個半小時。
  • 研究人員計畫於2027年6月至7月,在達卡南部住宅區部署10至15台捕蚊器。
  • 後續機種原型已記錄活體雄蚊的振翅聲;裝置內分類、無線網路連線及戶外外殼仍在開發中。
分享本文

您可能也喜歡