Проблема, решаемая проектом.

Во всем мире каждый год сокращается популяция пчел. В России одним из самых неразвитых отраслей в с/х с низкими показателями является пчеловодство. Система "Умная пасека" позволит контролировать пасеки удаленно в режиме реального времени, тем самым может снизить риски пчеловодческих компаний, повысит производительность труда пчеловода, увеличение численности пчелиныхсемей.

Основным назначением является использование в ульях на медоносных пасеках для дистанционного мониторинга состояния пчелосемей. Внедрение разработанного устройства мониторинга жизнедеятельности пчелосемей позволяет контролировать каждый улей удаленно, автоматизировать процесс диагностики ульев и сократить время их обслуживания, или увеличить количество обслуживаемых ульев.

Данное устройство может  найти применение как у крупных международных и Российских пчеловодческих хозяйств, так и у отдельных пчеловодов. Также  данное устройство может заинтересовать пчеловодов-любителей, содержащих удаленно малое количество пчелосемей.

Научная новизна предлагаемых в проекте решений

1. Предложены алгоритмы, обеспечивающие сбор и комплексирование информации от различных датчиков, что позволяет прогнозировать поведение матки, пчелосемьи и состояние улья в реальном режиме времени.

2. Построены нейронные сети для анализа и прогнозирования жизнедеятельности пчелосемей на основе собранных данных со всех датчиков, что позволяет прогнозировать поведение и состояние пчелосемьи.

На сегодняшний день для помощи пчеловоду на пасеке используются устройства на различных аппаратных платформах, позволяющие дистанционно контролировать температуру, измерять влажность, акустический шум и массу ульев. Однако данная информация собирается разрозненно, без использования дистанционных технологий,  и не позволяет пчеловоду оценить, какие мероприятия и в какое время необходимо провести для обеспечения качества жизнедеятельности пчелосемей.

В данной проекте предлагается разработка устройства на базе нового принципа комплексирования информации от всех имеющихся датчиков (температуры, влажности, массы, акустического шума, газового состава среды), в том числе от системы метеостанции, а также последующей обработки полученных данных с применением нейронных сетей.

Для решения поставленных в работе задач используются следующие научные подходы: методы теории случайных процессов и математической статистики, спектрального анализа, теории  распознавания образов, ма­тематического моделирования, теории машинного обучения и экспериментальные методы.

Данная разработка позволяет дистанционно проводить мониторинг жизнедеятельности пчелосемей на пасеке и регулировать микроклимат в ульях. Система в рамках проекта позволяет проводить диагностику в улье не тревожа пчел, что благоприятно сказывается на пчелосемье, и не требует проводить дополнительных ревизий пчеловодом. Для любого пчеловода важным аспектом является высокая информативность. Для этого разрабатывается нейронная сеть, с помощью которой можно дать более точную оценку состояния пчелосемьи, выявить болезни на ранней стадии, предотвратить роение и планировать рабочие процессы.

Основной особенностью разрабатываемой системы, по сравнению с аналогами, является применение нейронных сетей для повышения информативности состояния пчелосемей и формирование новых алгоритмов функционирования, позволяющие дать более точную оценку состояния силы пчелосемей, выявить начало роения и наличие болезней на ранних стадиях.

Также особенностью является разработка собственного программного обеспечения, которое позволит не только проводить мониторинг основных параметров на пасеке, но и удаленно управлять микроклиматом и системами безопасности улья за счет использования дополнительных устройств ( ТЭНов, сервоприводов заслонок лотков ульев и т.д.). Это позволит оперативно и удаленно принимать меры по предотвращению массовой гибели пчёл при получении информации о начале обработки химикатами близлежащих полей.

В разрабатываемой системе принято решение внедрить систему измерение веса для каждой рамки в улье, метеостанцию, обработку информации на основе нейронных сетей, что вместе способно дать полную информацию о состояния пчелосемьи. При помощи нейронной сети можно определить количество прибывших и покинувших пчёл, трутней и матки. Также нейросеть позволяет определять характер пения матки с обработанных аудиосигналов. Имея метеостанцию можно узнать состояние окружающей среды и опираясь на эти данных возможно спрогнозировать поведение семьи. Используя дополнительные параметры пасеки можно получить полную картину состояния семьи, где пчеловоду будет не нужно проводить плановую ревизию улья, а полагаться на показании устройства и получать результаты ее работы дистанционно.

Основные ограничения предлагаемой разработки являются

Устройство и ПО будет функционировать при полном исследовании и испытании.

Данная разработка защищена от внешних механических воздействий и может работать в различных климатических условиях.

Средний срок эксплуатации у разрабатываемого устройства будет не менее пяти лет..

Разрабатываемое устройство будет защищено от механических воздействий  и будет транспортироваться в упаковке из переработанного картона.

Устройством будет пользоваться пчеловод любого уровня, который умеет уверенно пользоваться смартфоном.

Обновления внутреннего ПО разработки планируется проводить по мере выхода доработанных и улучшенных версий раз пол года.

Область применения

Пчеловодство, пчеловодческое хозяйство, сфера услуг 

Данную систему могут приобретать крупные международные и Российcкие пчеловодческие компании, Которые смогут удаленно наблюдать за состоянием жизнедеятельности пчелосемей, отслеживать работу пчеловодов, контролировать сбор меда в режиме реального времени. Так же этот продукт могут приобрести любители-пчеловоды проживающие в мегаполисах имея за городом свои участки для которых выезд за город является затратным, с системой "Умная пасека" появится возможность разместить одну или две пчелосемьи и контролировать удаленно и выезжать  только в критических ситуациях для проведения ревизии или сбора меда.

Более 100 компаний во всём мире создают системы автоматизации пасек, для развития и расширения отрасли, чтобы сохранить численность пчелосемей, увеличить производства мёда.

Одним из основных конкурентов является компания "pollenity" https://pollenity.com которая финансируется совместно с программой "Горизонт 2020" Европейского союза

На страницу проекта