Ein UC Riverside Informatic Team hat eine sensorbasierte Technologie entwickelt, die die kommerzielle Imkerei revolutionieren könnte, indem sie Kolonieverluste reduzieren und die Arbeitskosten senken.
Die Technologie wird als elektronischer Bienen-Veterinarianer oder EBV bezeichnet und verwendet kostengünstige Wärmesensoren und Prognosemodelle, um vorherzusagen, wann Bienenstocktemperaturen gefährliche Werte erreichen können. Das System bietet abgelegene Imker frühzeitig Warnungen und ermöglicht es ihnen, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, bevor ihre Kolonien bei extremem heißem oder kaltem Wetter zusammenbrechen oder wenn die Bienen ihre Bienenstocktemperatur aufgrund von Krankheiten, Pestizid -Exposition, Nahrungsmittelknappheit oder anderen Stressoren nicht regulieren können.
„Wir konvertieren die Temperatur in einen Faktor, den wir als Gesundheitsfaktor bezeichnen, was eine Schätzung dafür ergibt, wie stark die Bienen auf einer Skala von Null bis eins sind“, sagte Shamima Hossain, Ph.D. Student in Informatik bei UCR und führender Autor eines Papiers, in dem die Technologie erklärt wird.
Diese vereinfachte Metrik – mit einer Punktzahl von ‚One‘, was bedeutet, dass die Bienen in voller Stärke sind – ermöglicht es den Bienen, die mit dem zugrunde liegenden Modell nicht vertraut sind, um die Gesundheit der Hive -Gesundheit schnell zu bewerten.
Boris Baer, ein UCR -Professor für Entomologie, ist der Ansicht, dass die Technologie die Imkerei revolutionieren könnte, was für weite Sektoren der globalen Landwirtschaft von wesentlicher Bedeutung ist. Honigbienen bestäuben mehr als 80 Ernte und tragen jährlich schätzungsweise 29 Milliarden US -Dollar zur US -Landwirtschaft bei. Die Bienenpopulationen sind jedoch aufgrund verschiedener Faktoren zurückgegangen, einschließlich des Verlusts von Lebensräumen, Pestizid -Exposition, Parasiten und Klimawandel.
„Im letzten Jahr haben die USA über 55% ihrer HoneyBee -Kolonien verloren“ Extrem besorgniserregend, weil ungefähr ein Drittel von dem, was wir essen, von Bienen abhängt. „
Imker verlassen sich nun auf ihr eigenes Urteilsvermögen und die manuellen Inspektionen, um Probleme zu erkennen, was häufig zu verzögerten Interventionen führt. Mit EBV können sie Tagen im Voraus Echtzeit-Erkenntnisse erhalten und Bedingungen vorhersagen, was die Arbeitskosten erheblich senkt, sagte Baer, der mit Hossain und anderen Wissenschaftlern am UCRs Bourns College of Engineering zusammengearbeitet hat.
„Die Menschen haben sehr lange von diesen Sensoren geträumt“, sagte Baer. „Ich mag hier, dass dieses System vollständig in das Hive -Setup integriert ist, das Imker bereits verwenden.“
Temperaturschwankungen gehören zu den ersten Antworten auf jegliche Art von Bedrohungen für die Gesundheit eines Hive. Honigbienen haben eine präzise interne Bienenstocktemperatur zwischen 33 und 36 Grad Celsius (91,4-96,8 ° F), was eine ordnungsgemäße Brutentwicklung und das Überleben der Kolonien des Kolonie beherrscht, sagte Baer.
Die EBV -Methode basiert auf thermischen Diffusionsgleichungen und Kontrolltheorie, wodurch ihre Vorhersagen sowohl für Wissenschaftler als auch für Imker interpretierbar machen, sagte Hossain. Das Modell verwendet Temperaturdaten, die von kostengünstigen Sensoren gesammelt wurden, die im Bienenstock installiert sind, und füttert diese Informationen in einen Algorithmus, der einige Tage im Voraus die Hive-Bedingungen vorhersagt.
In Tests, die am UCR -Bienenhaus durchgeführt wurden, analysierte die EBV -Methode Daten von 10 Bienenstöcken während der ersten Entwicklung und erweiterte später auf 25 Bienenstöcke. Die Technologie hat bereits ihre Wirksamkeit bewiesen und Bedingungen erfasst, die Imkerinterventionen erforderten.
„Als ich mir das Dashboard ansah und sah, dass der Gesundheitsfaktor unter eine empirische Schwelle fiel, kontaktierte ich unseren Hausmanager“, erinnerte sich Hossain. „Als wir den Bienenstock überprüfen, stellten wir fest, dass tatsächlich etwas nicht stimmte, und sie konnten Maßnahmen ergreifen, um die Situation zu verwalten.“ Hyoseung Kim, Associate Professor für Elektro- und Computertechnik an der UCR, erklärte, dass die Niedrigung der Kosten – weniger als 50 USD pro Bienenstock – eine hohe Priorität habe.
„Es gibt kommerzielle Sensoren, aber sie sind zu teuer“, sagte Kim. „Wir haben beschlossen, ein sehr billiges Gerät mit off-the-Shelf-Komponenten zu erstellen, damit sich Imker es sich leisten können.“
Das Forschungsteam arbeitet bereits an der nächsten Phase, in der automatisierte Bienenstock -Klimatisierungen entwickelt werden sollen, die auf Nesselsucht installiert werden können und auf die Vorhersagen von EBV reagieren und die Hive -Temperaturen automatisch anpassen können.
„Im Moment können wir nur Warnungen ausstellen“, sagte Hossain. „Aber in der nächsten Phase arbeiten wir daran, ein System zu entwerfen, das den Bienenstock automatisch erhitzen oder abkühlen kann.“
Der Titel von Hossains Papier lautet „prinzipielles Bergbau, Prognose und Überwachung von HoneyBee-Zeitreihen mit EBV+“ Zusätzlich zu Hossain, Baer und Kim sind die Co-Autoren Christos Faloutsos, Professor für Informatik an der Carnegie Mellon University und Vassilis Tsotras,, Professor für Informatik und Ingenieurwesen bei UCR.
Alle Autoren sind im UCR -Zentrum für integrative Bienenforschung, einem der größten Hubs für Bestäuber -Gesundheitsforschung der Nation.
