Perangkap nyamuk pintar Universiti Dhaka memberi amaran awal tentang denggi

Umpan bunyi memerangkap 49 nyamuk Aedes dalam percubaan di kampus

Perangkap nyamuk yang dibangunkan di Universiti Dhaka menangkap 49 nyamuk Aedes semasa percubaan di luar bangunan, berbanding seekor yang ditangkap oleh perangkap serupa yang beroperasi tanpa bunyi, menurut makmal penyelidikan universiti yang menerajui projek itu. Peranti MAST-CloudNet menggabungkan umpan bunyi, kamera dan kecerdasan buatan untuk membantu mengenal pasti lokasi pembiakan vektor denggi.

Para penyelidik merancang untuk meletakkan 10 hingga 15 perangkap di kawasan perumahan di bawah Dhaka South City Corporation pada Jun dan Julai 2027. Matlamat mereka adalah untuk menukarkan jumlah nyamuk kepada peta yang boleh memberi amaran kepada pihak berkuasa tentang peningkatan aktiviti Aedes dan membantu mereka menentukan lokasi yang perlu diberi keutamaan bagi kerja pencegahan.

Universiti itu mengumumkan pembangunan tersebut pada 16 Oktober 2026. Para penyelidiknya berkata kajian itu diterbitkan pada 8 Oktober dalam IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement dengan tajuk "MAST-CloudNet: IoT-Enabled Acoustic Trap With Real-Time AI Surveillance of Aedes." Dana Penyelidikan Universiti Dhaka membiayai kajian itu.

Peranti itu menyasarkan nyamuk jantan dengan meniru bunyi kepakan sayap nyamuk betina. Walaupun nyamuk betina menggigit manusia dan menyebarkan denggi, nyamuk jantan boleh memberi petunjuk lebih awal tentang populasi nyamuk baharu kerana ia matang lebih cepat dan cenderung berada berhampiran tempat pembiakan.

Justeru, projek ini berfungsi sebagai alat pemantauan: tujuan utamanya adalah menunjukkan lokasi aktiviti nyamuk yang meningkat supaya pihak bertanggungjawab dalam pencegahan dapat bertindak. Percubaan yang dirancang di kawasan kejiranan itu akan menguji keberkesanan pendekatan ini di luar kampus universiti.

Bagaimana bunyi dikira menjadi jumlah nyamuk

MAST-CloudNet memainkan bunyi pada frekuensi antara 350 hingga 500 hertz, meniru kepakan sayap nyamuk Aedes betina. Hertz mengukur bilangan getaran sesuatu benda setiap saat. Dalam hal ini, bunyi itu bertindak sebagai umpan untuk nyamuk jantan yang mencari pasangan betina.

Kipas menarik nyamuk yang menghampiri masuk ke dalam perangkap dan melekatkannya pada kertas pelekat kuning. Kamera di dalam peranti itu merakam gambar serangga, kemudian menghantarnya melalui internet ke pelayan awan, iaitu komputer jarak jauh yang memproses maklumat tersebut.

Model kecerdasan buatan meneliti gambar untuk mengenal pasti dan mengira nyamuk Aedes. Hasilnya dipaparkan pada papan pemuka web, membolehkan pengguna memantau tangkapan dari jauh tanpa perlu mengunjungi setiap perangkap semata-mata untuk melihat jumlahnya.

Sistem ini menghubungkan beberapa langkah yang sebaliknya memerlukan kerja berasingan: menarik serangga, menangkapnya, merakam gambarnya dan menghasilkan rekod yang boleh digunakan. Dengan perangkap di beberapa lokasi, papan pemuka pusat boleh menunjukkan kawasan pemantauan yang merekodkan lebih banyak aktiviti Aedes.

Mengapa penyelidik memantau nyamuk jantan

Menurut para penyelidik, nyamuk Aedes jantan menjadi dewasa sebelum nyamuk betina dan kekal berhampiran tempat pembiakan. Oleh itu, peningkatan tangkapan nyamuk jantan boleh menandakan kemunculan generasi nyamuk baharu di kawasan berhampiran.

Bagi sesuatu kawasan kejiranan, manfaat praktikalnya ialah petunjuk lebih awal tentang lokasi untuk mencari tempat pembiakan. Pihak berkuasa boleh menggunakan peningkatan tangkapan untuk membantu mengutamakan kawasan tertentu, berbanding menjalankan pemeriksaan secara sama rata di semua lokasi pemantauan.

Jumlah nyamuk mengukur aktiviti serangga. Risiko denggi turut melibatkan nyamuk betina yang menggigit manusia dan membawa virus. Para penyelidik menggunakan nyamuk jantan sebagai isyarat awal peningkatan populasi vektor, dengan tujuan mengarahkan usaha pencegahan sebelum populasi itu berkembang lebih jauh.

Peta yang dirancang akan menghimpunkan isyarat setempat tersebut. Beberapa perangkap yang merekodkan peningkatan tangkapan di lokasi perumahan berdekatan boleh membantu pihak berkuasa mengenal pasti kawasan tumpuan aktiviti Aedes dan menyusun tindak balas yang lebih terarah.

Hasil ujian

Ujian sangkar makmal mendapati perangkap yang menggunakan bunyi menangkap purata hampir lima kali ganda lebih banyak nyamuk Aedes berbanding perangkap serupa tanpa bunyi. Para penyelidik kemudian mengendalikan peranti itu di luar bangunan di kampus Universiti Dhaka selama tiga hari berturut-turut.

Percubaan di luar bangunan dijalankan ketika hujan lebat, angin kencang dan bunyi bising bandar. Pasukan itu berkata peranti tersebut terus beroperasi sepanjang ujian. Penerangan projek makmal itu menyatakan perbandingannya: 49 nyamuk Aedes dalam perangkap aktif dan seekor dalam perangkap kawalan tanpa bunyi.

Makmal itu turut melaporkan kadar kepilihan sasaran sebanyak 83.1%. Kepilihan menerangkan bahagian tangkapan yang terdiri daripada serangga yang disasarkan. Perkara ini penting kerana perangkap pemantauan lebih berguna apabila ia menumpukan tangkapan pada nyamuk sasaran dan bukannya mengumpulkan sejumlah besar serangga lain.

Hasil makmal dan percubaan di luar bangunan diperoleh dalam keadaan ujian yang berbeza. Ujian sangkar menghasilkan peningkatan purata hampir lima kali ganda, manakala perbandingan di luar bangunan merekodkan 49 berbanding seekor dalam percubaan singkat di kampus. Fasa seterusnya akan menilai prestasi di lebih banyak lokasi sebelum penggunaan yang lebih meluas.

Peranti Tk12,000 dengan sokongan bateri

Menurut para penyelidik, kos pemasangan setiap unit MAST-CloudNet ialah kira-kira Tk12,000. Mereka menganggarkan kos perangkap lampu CDC sekitar Tk25,000 dan perangkap BG-Sentinel sekitar Tk20,000.

Berdasarkan angka tersebut, peranti universiti itu berharga Tk13,000 lebih rendah berbanding perangkap lampu CDC, iaitu pengurangan sebanyak 52%. Harganya Tk8,000 lebih rendah berbanding perangkap BG-Sentinel, atau 40% lebih murah. Perbezaan ini boleh memberi kesan apabila sesebuah organisasi memerlukan beberapa titik pemantauan dan bukannya satu peranti sahaja.

Set 10 hingga 15 unit akan menelan kos pemasangan kira-kira Tk120,000 hingga Tk180,000 pada harga seunit yang dinyatakan. Pengiraan itu hanya meliputi perangkap; penggunaannya turut memerlukan pengaturan untuk sambungan, pemprosesan pelayan, penyelenggaraan dan lawatan lapangan.

Peranti itu boleh beroperasi menggunakan bateri selama kira-kira empat setengah jam ketika bekalan elektrik terputus. Pelayan pusatnya boleh memproses data daripada beberapa perangkap, dan pasukan itu menjangkakan perkongsian kapasiti pengkomputeran tersebut dalam rangkaian yang lebih besar akan mengurangkan kos operasi bagi setiap unit.

Percubaan di kawasan kejiranan dirancang pada 2027

Kawasan perumahan Dhaka South City Corporation dicadangkan sebagai lokasi ujian utama seterusnya. Para penyelidik bercadang menempatkan 10 hingga 15 peranti pada Jun dan Julai 2027, kemudian menggunakan jumlah tangkapan yang diperoleh untuk memetakan kawasan tumpuan nyamuk Aedes yang mula muncul.

Kawasan kejiranan dan tarikh pemasangan yang tepat belum diumumkan. Percubaan yang lebih besar itu bertujuan menyediakan penilaian lapangan lanjut sebelum penggunaan komersial, termasuk pengalaman mengendalikan beberapa perangkap di kawasan berpenduduk.

Projek ini mempunyai beberapa pencapaian bertarikh:

• 8 Oktober 2026: Kajian MAST-CloudNet diterbitkan, menurut pengumuman universiti.
• 16 Oktober 2026: Universiti mengumumkan peranti tersebut dan hasil ujiannya.
• Jun dan Julai 2027: Penempatan 10 hingga 15 perangkap dirancang di kawasan perumahan di bawah Dhaka South City Corporation.

Bagi penduduk, hasil yang disasarkan ialah maklumat lebih khusus tentang lokasi peningkatan aktiviti Aedes. Bagi para penyelidik, penempatan di kawasan kejiranan itu akan menjadi ujian lebih luas untuk mengumpul dan membandingkan rekod nyamuk melalui rangkaian yang beroperasi.

Versi seterusnya akan memproses data di dalam perangkap

Makmal universiti itu turut membangunkan pengganti yang dinamakan MAAS-IoT. Prototaip pengesan optik yang berfungsi sudah merekodkan kepakan sayap nyamuk Aedes jantan hidup. Pengesan optik menggunakan cahaya untuk mengesan pergerakan, membolehkan penyelidik mengukur corak kepakan sayap.

MAST-CloudNet menghantar gambar ke pelayan jarak jauh untuk dianalisis. Peranti penggantinya sedang dibangunkan supaya dapat mengelaskan serangga terus di dalam peranti menggunakan komputer kecil yang dipanggil mikropengawal. Pendekatan ini sering disebut sebagai AI pinggir kerana pemprosesan dilakukan di tempat maklumat dikumpulkan.

Makmal itu menyatakan bahawa pengelasan di dalam peranti, rangkaian LoRa dan bekas yang sesuai untuk kegunaan lapangan masih dalam pembangunan. LoRa menyediakan komunikasi radio jarak jauh dengan penggunaan kuasa yang rendah. Sambungan LoRaWAN yang dirancang oleh pasukan itu membolehkan rekod nyamuk yang ringkas dihantar tanpa setiap perangkap bergantung pada sambungan Wi-Fi berdekatan.

Bekalan kuasa solar dan perlindungan lebih baik daripada panas matahari serta hujan turut dirancang. Makmal itu menyifatkan rangkaian pemantauan autonomi berkuasa solar sebagai matlamat jangka panjangnya. Prototaip optik yang berfungsi ialah komponen awal usaha itu, manakala sistem kamera semasa menjadi titik permulaan bagi penilaian lapangan.

Kejuruteraan dan zoologi bergabung dalam satu peranti

Projek ini menghimpunkan Microsystems and Nanoengineering Lab di Jabatan Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik Universiti Dhaka serta Genome-Guided Vector Control and Innovation Lab di Jabatan Zoologi.

Kerjasama ini menghubungkan pengetahuan tentang tingkah laku nyamuk dengan elektronik, pengimejan dan pemprosesan data. Umpan bunyi bergantung pada pemahaman tentang cara nyamuk jantan bertindak balas terhadap nada kepakan sayap nyamuk betina. Kipas, kamera, sambungan internet dan perisian pengelasan menukarkan tindak balas itu menjadi rekod yang boleh dilihat dari jauh.

Naib Canselor Universiti Dhaka, Profesor ABM Obaidul Islam, menyambut baik pembangunan itu dan berkata pengenalpastian kawasan dengan peningkatan populasi Aedes akan membantu pihak berkuasa mengambil langkah pencegahan. Beliau turut menggesa penambahbaikan lanjut supaya peranti itu dapat digunakan dengan berkesan di lapangan.

Langkah praktikal seterusnya ialah beralih daripada ujian singkat di kampus kepada pemantauan di kawasan perumahan. Penempatan yang dicadangkan pada 2027 akan memberi peluang kepada pasukan itu menilai sejauh mana peranti beroperasi secara konsisten dan sejauh mana rekod gabungannya berguna untuk mengesan peningkatan aktiviti nyamuk.

Perkara Utama

• MAST-CloudNet menggunakan bunyi, kipas, kamera dan AI awan untuk menarik, menangkap dan mengenal pasti nyamuk Aedes.
• Percubaan di luar bangunan di kampus menangkap 49 nyamuk Aedes dalam perangkap aktif, berbanding seekor dalam perangkap kawalan tanpa bunyi.
• Makmal itu melaporkan kepilihan sasaran sebanyak 83.1%; ujian sangkar makmal mendapati purata tangkapan dengan bunyi hampir lima kali ganda lebih tinggi.
• Setiap unit menelan kos pemasangan kira-kira Tk12,000 dan mempunyai sokongan bateri selama kira-kira empat setengah jam.
• Para penyelidik merancang menempatkan 10 hingga 15 perangkap di kawasan perumahan Dhaka South pada Jun dan Julai 2027.
• Prototaip pengganti telah merekodkan kepakan sayap nyamuk jantan hidup, manakala pengelasan di dalam peranti, rangkaian radio dan bekas untuk kegunaan lapangan masih dalam pembangunan.