未来的牧场可能是奶牛的家这些奶牛戴着智能手表式传感器由它们的运动提供动力

使用智能技术监测牛的健康、繁殖能力、位置和环境状况有助于提高食品安全和供应链效率，但这种监测增加了排放量已经很高的行业的能源成本。为了解决这个问题，研究人员于12月1日在iScience杂志上发表文章，为奶牛设计了一种可穿戴智能设备，它可以捕捉奶牛最小动作产生的动能，并用它来为智能牧场技术提供动力。

“在牧场上，监测牛的环境和健康信息可以帮助预防疾病并提高牧场养殖和管理的效率，”共同作者、中国西南交通大学能源研究员ZutaoZhang说。“这些信息可能包括氧气浓度、空气温度和湿度、运动量、生殖周期、疾病和产奶量。”

该团队的智能牧场设计涉及奶牛在其脚踝和颈部周围佩戴小型传感装置，这些装置由奶牛在日常牧场活动中所做的一切提供动力。“在牛的日常运动中，例如行走、跑步，甚至颈部运动，都可以收集到大量的动能，”共同作者、西南交通大学能源研究员YajiaPan说。一旦捕获，能量就会存储在锂电池中并用于为设备供电。

“我们的动能收集器专门收集弱运动的动能，”张说。该团队的设计是独一无二的，因为它包含一个运动增强机制，该机制使用磁铁和钟摆来放大奶牛的小动作。

张希望在牧场实施智能技术将成为改善世界粮食系统的更大努力的一部分。“随着5G技术和物联网的发展，食品系统全产业链的运作更加智能化和透明化，”他说。

张和他的同事还在人体上测试了这些设备，发现轻微的慢跑足以为设备中的温度测量提供动力。研究人员看到了未来在运动监测、医疗保健、智能家居和人体无线传感器网络构建方面的应用。

“动能在环境中无处不在——树叶随风摇摆、人畜移动、波浪起伏、地球自转——这些现象都含有大量的动能，”张说，“我们应该不要让这种能量浪费掉。”