Хай-тек входит в улей или проект «Майя» - научный блог

26/03/2015 26/03/2015   Войцех Сойка получает приз в Мюнхене

Войцех Сойка получает приз в Мюнхене. Фото: М. Носек

Носек

Фото: В. Сойка

Очень интересный научный проект в рамках Научный кружок "Электроника" работает на кафедре компьютерных наук, электроники и телекоммуникаций под руководством Войцеха Сойки, студента 3-го курса электротехники в Факультет электротехники, информатики, автоматики и биомедицинской инженерии , По его словам, речь идет о внедрении электроники в пчеловодство. Звучит интересно и инновационно? Определенно да. Студенческая идея AGH заключается в создании беспроводной контрольно-измерительной платформы, которая поможет пчеловодам в получении больших коллекций.

Идея Войцеха Сойка основана на точной идентификации с помощью электронных устройств того, что происходит на пасеке, среди прочего изменения веса, влажности, температуры или акустического спектра. Выполняя измерения такого типа, вы можете определить, какие изменения происходят в ульях, связанных с зачисткой пчел, появлением льгот, количеством меда. Получается, что, измеряя вес улья, вы можете следить за поведением пчел и, например, предотвращать побег всего роя. Но в проекте важно не только проводить измерения, но и отправлять данные на внешний сервер и SMS-уведомления через встроенный GSM-модем. Кроме того, сама сеть может быть составлена ​​из типичных больших звездных сетей, то есть одного базового модуля, который будет отвечать за связь с основной базой данных в Интернете, а более мелкие коммуникационные модули взаимодействуют друг с другом и отправляют эту информацию в базовый модуль. Вы можете представить себе пасеку, состоящую из ста ульев, каждый из которых оборудован измерительной платформой. Данные, которые датчики собирают с пасеки, отправляются в базовый модуль, а затем передаются по GSM во внешнюю базу данных. Комбинация этих вариантов дает нам возможность подготовить, например, сигнализацию о краже или изменения в организации ульев, связанные с появлением льгот.

- Утилиты - все товары, которые могут быть собраны пчелами в деревьях, кустарниках и травянистых растениях. Они образуют своего рода пчелиный пастбище, которое обеспечивает нектар, пыльцу и улей. Источником пользы для пчел являются дикие растения и культурные растения. Если пчеловод ожидает увидеть, например, пчелиную росу, он должен быстро перестроиться в улей, то есть заставить рой работать, а не развиваться. Вы можете сделать это, добавив кадры. Чтобы обнаружить такую ​​вещь, пчеловод должен каждый день заглядывать в пасеку, а благодаря измерительной платформе этот контроль можно осуществлять дистанционно. Пчеловоды часто имеют пасеки в нескольких километрах от дома, поэтому эта платформа может сэкономить много времени и даже предостеречь от воров. Одним словом: это уменьшает потери, максимизирует прибыль, - говорит Войцех Сойка.

- Стоит также подчеркнуть, что мы впервые пытаемся изучить акустический спектр в улье и благодаря этому собираем и анализируем информацию о поведении пчел. Мы предполагаем, что по звукам, исходящим из улья, вы можете узнать, есть ли, например, состояния роя, или пчелы здоровы и спокойно работают. Если выяснится, что конкретные звуки можно присвоить определенной ситуации в улье, собирая такие данные и сравнивая их с расположением пасеки, метеорологическими данными и загрязнением окружающей среды, мы сможем определить оптимальные места для пчеловодства, - говорит студент AGH.

- С одной стороны, мы хотели бы предоставить пчеловодам относительно дешевую платформу для использования на пасеках для увеличения урожая. С другой стороны, мы хотим взглянуть на некоторые параметры, которые - как показывают результаты наших исследований - не всегда хорошо документированы, но касаются того, как работает улей, какими параметрами он характеризуется, как он реагирует на изменчивость атмосферных условий и как они влияют на жизнеспособность пчел. и их эффективность, - говорит магистр наук. Лукаш Крзак, научный руководитель научного кружка "Электроника".

Как выглядит контрольно-измерительная платформа? Его основа имеет вес около 50 на 50 см, толщиной до 10 см. В нем установлены микроконтроллер, датчики влажности и температуры снаружи и внутри улья, датчик звука, датчик движения и модем для беспроводной связи. Целое будет установлено под ульем, и только необходимые датчики будут введены внутрь. Идея состоит в том, чтобы минимизировать вмешательство в конструкцию улья. Платформа спроектирована таким образом, что измерительные модули полностью независимы от источника питания, у нее должна быть собственная батарея. В будущем ученые планируют разработать другие решения, обеспечивающие электроэнергию, более дешевую и эффективную.

Ученые представили прототип устройства на июньской ярмарке академических проектов, где он пользовался большим интересом. В августе прошлого года проект был представлен на международный конкурс STM32 Internet of Things Design Challenge 2014, организованный STMicroelectronics, целью которого было продвижение проектов, вписывающихся в идеи Интернета вещей. Проект «Maja» победил, победив около 100 других проектов, и церемония награждения состоялась на престижной выставке Electronica 2014 в Мюнхене.

А что дальше? Там будет улей с датчиками, которые будут собирать данные. - Некоторые данные прямо свидетельствуют о том, что происходит в улье. Если температура повышается, мы можем быстро сделать из нее выводы, хотя она должна быть соотнесена с временем суток, годом или погодой. Больше всего мы не уверены в акустических измерениях, потому что это новинка, которую мы хотим исследовать. Интересно, видите ли вы в спектре что-то, что свидетельствует о поведении пчел, - объясняет магистр наук. Лукаш Крзак. Однако, чтобы данные имели ценность, их следует проводить в течение нескольких лет и тщательно анализировать. - Мы инженеры, и мы хотим создать инструмент, который будет предоставлять большой объем данных ученым, изучающим поведение насекомых. Именно они, как специалисты, проанализируют предоставляемую нами информацию и могут получить ответ на вопрос о причинах исчезновения целых пчелиных семей, - подчеркивает Войцех Сойка. Первая работа над «Maja Project», софинансируемая из гранта 2014 года, была проведена в Научном кружке электроники, где его курировал магистр. Лукаш Крзак и др. Цезарь Ворек. Вот уже несколько месяцев Войцех Сойка разрабатывает свой проект в основанном им стартапе. Были созданы новые версии устройств, которые в середине апреля должны были поступить в первую группу пчеловодов и исследователей, поддерживающих идею создания системы мониторинга пчелиной жгутов.

Информация о массовом исчезновении пчел поступает с разных сторон. Предполагается, что причиной являются средства защиты растений, а также массовое распространение клеща-деструктора Varroa, являющегося переносчиком многих вирусов, переносимых пчелами. В Европейском Союзе было запрещено использовать пестициды в течение двух лет для защиты этих насекомых. Данные, полученные учеными из Университета науки и технологий AGH, будут чрезвычайно важны для многих областей экономики. И это касается не только непосредственного интереса пчеловодов, фермеров и плодоводов, но и всех нас, потому что в непосредственной близости от пасек наблюдается 50 или даже 60%. больший урожай и лучший урожай означают более низкие цены на продукты питания.
Также крайне важно предотвратить возникновение ситуации в Китае, где люди вручную опыляют цветы. Это имеет место, например, в районе Ханьюань в Сычуани, известном производством груш. Когда груши покрыты цветами, фермеры должны опылять их специальными кисточками из куриных перьев, помещенными на бамбуковые палочки. В прошлом опыление производили пчелы, но их там не было годами.
Экологи предупреждают, что подобный сценарий угрожает всему миру, и, согласно данным ООН, из ста основных видов культур, обеспечивающих людей на 90 процентов. продовольствие, до 71 опыляются пчелами.

Текст: Илона Тренбац

Звучит интересно и инновационно?
Как выглядит контрольно-измерительная платформа?
А что дальше?