• EFR32BG24 系列 2 SoC

使用物联网传感器技术使蜂群更强大、更健康并改善授粉结果

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蜜蜂是非常有效的授粉昆虫,也是粮食生产的重要组成部分。实际上,全球 75% 的粮食作物在某种程度上都依赖昆虫授粉来提高产量和质量,因此,蜜蜂的健康和存活状况至关重要。

遗憾的是,蜜蜂的死亡率很高 - 据美国环保署 (EPA) 估计,死亡率高达 40%。对蜜蜂构成威胁的因素包括栖息地丧失、农用化学品、病原体、害虫、气候变化以及这些因素之间的相互作用。此类因素的乘数效应可能导致整个养蜂场蜜蜂的数量急速下降,并最终可能导致蜂场倒闭。这转而又印证了授粉能力的重要性,也正因此,授粉服务价格上涨,进而导致蜂群数量不稳定,无法达到最佳授粉性能。

显然,这不利于在作物开花期靠蜜蜂授粉的农场主。农场主和养蜂户的传统做法是,利用广为接受的方法和实地经验来确定蜂箱的运行状况以及与往年同期相比授粉所需的蜜蜂数量。但结果往往不尽如人意。许多农场主都不知道在果园中放置蜂箱的意义所在,缺乏这种了解的后果是,直到作物收获时,他们可能才会看到授粉不足的影响,而这为时已晚。

BeeHero 是一家总部位于以色列的农业科技初创公司。为解决上述问题,资深养蜂户、连续创业者、知名生物学家和数据科学家携手创办了这家公司。他们开始的一个问题是:“如果……,岂不是很好吗?”

如果……我们不必人工检查就能知道蜂箱里的情况,岂不是很好吗?

如果……我们知道必须放入多少蜜蜂到作物中,才可能以最有效和最具成本效益的方式给该作物授粉,岂不是很好吗?

明摆着的回答当然是“是的,很好”。而不那么明显好回答的问题是:如何做到?BeeHero 的团队明白,引人关注的问题需要同样引人注目的技术来找到答案。因此,他们找到了一种物联网 (IoT) 解决方案,该方案将传统养蜂与现代技术紧密结合,可对蜂群的情况提供更深入的了解。

挑战

农场主在作物开花时靠蜜蜂来授粉。但蜂群死亡率的上升会使养蜂户的压力越来越大,他们可能无法可靠地供应健康的蜜蜂。与此同时,授粉过程构建所依赖的安排也不合时宜,无法让农场主看到结果,也无法为养蜂户在防止蜂群损失的努力中提供支持。BeeHero 正在使用 Silicon Labs 的硬件来改变这一现状。

解决方案

EFR32BG24 系列 2 蓝牙® 无线 SoC 以及 Silicon Labs 的 BGM210PBGM240P 蓝牙模块可实现对蜂箱数据的远程传输,便于对蜂群的行为和状况进行无创监测。

结果

目前,可以无线方式测量温度、湿度、活动和声波标记等关键蜂箱参数,养蜂户能够通过主动维护和及时干预来构建更强大、更健康的蜂巢,并由此制定减少蜂群损失所需的实践做法。该技术还为 BeeHero 平台提供支持,使农场主能够实时了解授粉的确切进展及其所承包蜜蜂的实效。

选择物联网传感器供应商

主要影响产品选择的两个因素是:供货情况和是否适用。对于初创公司而言,上市时间至关重要,因此,可能无法遵循一般的开发时限。需要能够在四分之一的一般时限内开始生产,因此,找到一家能够快速采购材料并用于生产的供应商至关重要,在全球疫情导致供应链短缺的情况下成功找到这样的供应商更是不易。能够提供合适的材料也同样重要。符合团队所选规格和要求所需的物联网技术。

BeeHero 所选的供应商能够满足以上两个因素,可提供适合传感器和网关无线模块以及传感器集成电路的产品。所选部件包括 Silicon Labs 的 EFR32BG24 系列 2 蓝牙® 无线片上系统,以及以高性能和低功耗而闻名的 BGM210PBGM240P 无线蓝牙模块。

蜂箱之“脉动”

养蜂户可利用无线 SoC 和蓝牙模块提供支持的传感器技术远程监测蜂箱。物联网传感器可监测温度、湿度、活动和声音等关键参数,然后将这些数据发送至基于云的平台进行分析。众所周知,蜜蜂的嗡嗡声表示蜂箱在“脉动”。BeeHero 的数据科学团队使用 AI 和 ML 分析声波标记,并确定可与观察到的蜂箱活动关连的模式和频率。

及时干预

通过 BeeHero,养蜂户可持续了解蜜蜂的状态,并能够就何时喂食、治疗或重新确定蜂箱中的蜂王做出更明智的决定。养蜂户可利用此类准确的传感器数据进行干预,并可能防止松动的蜂群坍塌,这在以前绝无仅有。

采用 BeeHero 技术进行主动维护

大型商业养蜂户管理分布于多个养蜂场的数千个蜂箱。他们可利用物联网传感器提供的数据,准确找到需要关注的特定区域,从而节省来回跑的时间和成本。总的来说,通过支持物联网的质量控制提高了蜂箱的效率和性能。

虽然不同作物和地区间的产量差异可能很大,但 BeeHero 在实施了物联网解决方案后,产量提高多达 30%。

新级别数据可实现受控式授粉

BeeHero 只是利用了一点皮毛。通过采用 Silicon Labs 物联网技术,他们可收集更多数据来回答以下此类问题:

  • 作物中有哪些蜜蜂?
  • 有多少只蜜蜂在采蜜?
  • 实际有多少蜜蜂在为作物授粉?

此外,利用不断增长的数据集,还可更好地了解蜂群崩溃症候群 (CCD) 的原因,以及受控式授粉如何减少气候变化带来的影响。

蜜蜂对环境的嗅觉非常敏锐。蜂群的健康状况可反映所处环境的健康状况。如果能够对蜜蜂进行监测,蜜蜂实际上可以成为就其周围区域状况进行“报告和发出早期预警的系统”。

例如,养蜂户可利用 BeeHero 的物联网解决方案监测流蜜期,跟踪不同蜜蜂友好型花卉的开花周期,反过来,农场主又可借此来管理土地并改善生物多样性。

BeeHero 对这一领域有着浓厚兴趣,这对于他们致力于理解真正问题所在发挥了重要作用。BeeHero 想方设法改善养蜂户和农场主的生活和生计,在开发受控式授粉方面发挥着至关重要的作用,而这最终将有助于确保世界粮食供应的未来。

对于 BeeHero 来说,只要他们能够继续获取更多数据,探索学习的脚步就永远不会停止!

视频

BeeHero 使用物联网传感器技术拯救蜜蜂

BeeHero 的科学战略主管 George Clouston 参加了 Silicon Labs 的 Works With 2022 大会。会上,他论述了如何使用“连接”来帮助改善蜂箱的运行状况。

了解有关 Silicon Labs EFR32BG24 无线 SoC 的更多信息

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