Jste zde

Včely a IoT

Internet věcí se stává součástí našeho života. Pronikl i do zvířecí říše. Péče o včely není jen záležitostí několika dní pro vytočení medu z úlů, ale je to mnoho prohlídek v hezkém počasí. Tyto prohlídky jsou důležité pro včasný zásah včelaře, aby včelstvo bylo v plné síle a medový výnos byl co největší. Toto pozorování můžeme automatizovat a vyhodnocovat stav včelstva pomocí několika senzorů, jejichž data se přenesou do cloudu. 

I včelí úl se dá považovat za věc, která by o sobě mohla podávat různé informace. Podobně jako v automobilech. Tam existují systémy, které nás informují o nějaké závadě či zajistí nouzové volání o pomoc v případě havárie, a tím mohou posádce zachránit život. Podobné nouzové volání může vyslat úl po „havárii“ včelstva (málo zásob, ztráta matky či začátek rojení). Online sběr dat pomůže začátečníkovi lépe pochopit problematiku chování včelstva. Hobby včelař bude lépe plánovat zásah do včelstva a profesionál si zvýší efektivitu práce, protože ušetří čas na kontrolní prohlídky. Další přidanou hodnotou je zabezpečení proti krádeži. Ano i úly se kradou. Zabudovaný GPS modul do úlu nám pomůže najít pachatele. 

Inteligentní úl od Beesmarttechnologies
 
Ve světě je mnoho systémů, které se plně věnují inteligentní technologii a včelařství. Stačí do vyhledávače zadat „Smart bees“ nebo „Smart hives“ a hned na nás vyskočí plno systémů zabývající se touto problematikou. Od profesionálních systémů až po návody pro tzv. bastlíře. Pro jednoduchý monitoring úlu nám stačí senzor teploty, vlhkosti a váhy. To vše se dá řešit analogovým vstupem. Přenos dat ze stanoviště nám poslouží GSM modem. Například GSM teploměr ARES10 nebo ARES12, kterému lze připojit různých jiných čidel.  Pokud si chce vyhrát s aplikací může volit nějakou verzi arduina a vše si naprogramovat a zhotovit sám. Monitorování pomocí arduina si můžete prohlédnout zde: https://hackaday.io/project/2453-arduino-beehive-monitor
 

 

Profi systémy pro dohled nad včelstvem

            

Řešení od smartbeecontrollers
 

Nemusíme chodit daleko a tyto systémy vznikají i v naší rodné kotlině. A nejsou to malý hráči. Své ambice vnést svoje technologie do této problematiky představuje T-mobile a IBM (jejich cloud Watson). Vědci z České zemědělské univerzity (ČZU) a odborníci z IBM a T‑Mobilu spolupracují na projektu dálkového monitorování včel. Mobilní operátor se v projektu stará o síť, IBM analyzuje data a univerzita propojuje včelaře, zemědělce a veřejnost.T‑Mobile se rozhodl zkoumat chování včel před dvěma lety.

 

Zemědělská univerzita nyní spouští internetový portál, kde se včelaři mohou registrovat a zapojit se do projektu na internetové adrese http://www.vcelstva.czu.cz. Interaktivní on‑line portál obsahuje informace pro včelaře i laickou veřejnost a eviduje data o včelstvech. Portál by měl sloužit hlavně začínajícím včelařům.

Pro profesionální a hobby včelaře spustili webový portál www.probee.cz, kterou vyvinula společnost Softech. V tato aplikace je vlastně elektronický deník včelaře. Analýza anonymizovaných dat běží v cloudu IBM Bluemix v systému umělé inteligence IBM Watson. Zpracovaná data pak budou automaticky prezentována včelaři v jeho elektronickém deníku. Vyhodnocení zvuku na základě typických vzorků se Watson učí s pomocí zkušených včelařů, kteří pouhým poslechem poznají, zda jsou včely zdravé nebo mají nějaký problém. Zvuk například vypovídá o tom, zda je ve včelstvu přítomna královna nebo ne. Watson bude umět rozpoznat anomálie, které včelaři doposud museli zjišťovat fyzickou prohlídkou včelstev. Problematika vyhodnocení stavu včelstva pomocí analýzy v cloudu bude ten největší přínos pro včelaře. Jsem zvědav, jak se předali zkušenosti včelařů technikům a programátorům. 

Na základě zkušeností včelařů byly vybrány následující data, které vypovídají o stavu a zdraví včelstva. Hmotnost úlu, teplota v úlu a zvukové projevy včelstva. Samozřejmostí je i senzor náklonu úlu pro detekci zloděje medu nebo se úl převrátil na zem (díky vichřici či zvířete). Pro přenos údajů o hmotnosti a teplotě v úlech byla použita síť Sigfox, protože tato data se nemění každou minutu, stačí jedenkrát až dvakrát za hodinu poslat data do cloudu a baterie v těchto čidlech proto vydrží řadu let.  Zvuk ve včelstvu se zatím přenáší přes mobilní síť, po optimalizaci se i zde uvažuje o síti Sigfox.

 

Měření teploty ve včelstvu

V době zamoření roztočem Varroa(Kleštík včelí) se řeší problém s načasováním fumigace (ošetření včelstva). Toto ošetření se provádí  v době, kdy včely ještě nejsou staženy do zimního chomáče, ale mají minimum plodu, kde tento zákeřný roztoč nachází svůj úkryt. Pro vývoj plodu včely potřebují 32 – 35°C, kdežto pro přežití v zimním chomáči stačí teplota okolo 20°C. Nejdůležitější faktor v životě včelstva je  přítomnost zdravé kladoucí matky. Jakmile chybí ve včelstvu plod, situace si vyžaduje zásah včelaře a to se právě zjistí monitorováním teploty. Pokud je teplota mezi 30-35 °C, lze usoudit, že je vše v pořádku.

Mnoho včelařů si chová matky. Zde není jednoduché zjistit, kdy se nová matka oplodní. V tom nám může znovu pomoci měření teploty, jelikož nárůst teploty na 32-35°C nám říká, že je v úlu přítomen plod, čili matka se oplodnila a klade. V monitorování teploty vidím jeden problém a to umístění senzoru teploty. Ten by měl být umístěn uprostřed předpokládaného sezení chomáče. To se dá odhadnout podle umístění zásob a plodu v úlu.

 
Rámek se senzorem od Beesmarttechnologies

Úlová váha

Většina lidí si může myslet, že monitorování váhy úlu je jen pro zjištění přítomnosti medu ve snůškovém období a v jiný čas bude váha nevyužita. Není to pravda. V období květen a červen je váha úlu potřebná k určení nutnosti přidávání medníků(nástavků), aby včely měli prostor ukládat med. Jelikož pokud včely zjistí, že mají málo místa, dochází k rojové náladě a tím se může stát, že si včelstvo vychová novou matku a půl včelstva s novou matkou bude hledat nové obydlí a vezmou si sebou i velkou část medu.

V červenci již nastává doba přípravy včelstva na zimu. Po vytočení medu musíme včelkám vrátit zásoby na ziimu, aby přežila do jara. Pomocí váhy zjistíme, že již snůškové období skončilo a je můžeme přidat zásoby ve formě cukerného roztoku, který včely zpracují a uloží si jej do prostor okolo plodu. Máme přehled, kolik jsme včelstvu dali cukerného roztoku a jaký je její úbytek během zimního období. Během září a října včely spotřebují polovinu zásob. V momentě kdy se úbytek zásob téměř zastaví, dochází k okamžiku, kdy matka přestane klást zimní generaci včel a většina plodu se vylíhne. V dlouhých zimách se může dojít až k momentu vyhladovění. Tomu díky váze můžeme opět zabránit.

Úlová váha je cenným pomocníkem kočovných včelařů, kteří mají své včelstva rozmístěny v okolí. Dle váhy zjistí, kdy a kde nastává snůška a tím mohou ostatní včelstva přemístit.

Úlová váha od Beesmarttechnologies

Měření akustických projevů včel

Bzučení včel se liší dle stavu včelstva. Pokud chybí matka nebo zásoby, včelstvo začne vydávat jinou frekvenci zvuku. Zařízení pro měření a automatické vyhodnocování frekvencí zvuků, které včely produkují, je důležitým faktorem v oblasti elektronického monitorování včelstev. Je prokázáno, že analýzou zvukových projevů lze dostatečně jasně určit důvody zvýšeného vzrušení včelstva jako je např. nepřítomnost oplozené matky, nedostatek zásob, nebo naopak významná snůška, přehřátí včelstva v horkých dnech, nemoc a rojová nálada.

Závěr

Internet věcí začíná pronikat do všech koutů lidské činnosti. Pokud se automatizace uchopí správně, dokáže být přínosem. Včelařství je v české republice velmi rozšířen, a proto si myslím, že tato automatizace má budoucnost. Úly většinou nejsou umístěny v blízkosti domova. Včelař je má umístěny v přírodě a mít přehled o jejich aktuálním stavu je obrovským pomocí. Většina včelařů je staršího věku. Je otázkou jak si najdou cestu k moderní technologii. Ale s tím jim pomůžou synové popřípadě vnuci. Vše nám ukáže budoucnost, zda analýza dat v cloudu pracuje správně. Čím déle poběží online sledování včelstva, tím se může analýza zlepšovat a navíc může pomoci k obraně nemocí, kterých není zrovna málo(nemoci včel). Jak se systémy pro monitoring včelstev budou vyvíjet a jak se rozšíří mezi včelařskou veřejnost? O aktuálním dění Vás budeme informovat. 

 

Hodnocení článku: