Czujniki i lokalizatory w ulu. Czy nowoczesna technologia sprawdza się w pszczelarstwie?

Czujniki i lokalizatory w ulu. Czy nowoczesna technologia sprawdza się w pszczelarstwie?

Hodowla pszczół jest czymś, co wymaga wiele pracy, doświadczenia i wiedzy, ale niewiele więcej materialnie niż ul złożony z desek czy proste ramki. Takie postrzeganie pszczelarstwa, o ile jest bardzo powszechne, to o tyle jest także i dość mylne. Współczesna hodowla pszczół to bowiem nie tylko ogrom sprzętu ułatwiającego przegląd i pobieranie miodu. To także sporo elektroniki służącej monitorowaniu, ochronie, a nawet leczeniu rodzin pszczelich. Czy tego typu sprzęt, jak czujniki i lokalizatory w ulu mają szansę się sprawdzić? Jak nowoczesna technologia sprawdza się w pszczelarstwie? Weryfikujemy to.

Czujniki w ulu - co i jak można mierzyć?

Nowoczesne czujniki wykorzystywane w pasiekach to narzędzia, które pozwalają na precyzyjne monitorowanie i zarządzanie stanem zdrowia pszczół oraz warunkami w ulu. W oparciu o zbierane dane, pszczelarze mogą podejmować szybkie i trafne decyzje, co przyczynia się do lepszego zarządzania pasieką, optymalizacji produkcji miodu oraz poprawy zdrowia kolonii. Tyle teorii mającej zachęcić do zainwestowania w technologiczne nowinki. Czy sprawdzają się w praktyce? O tym później. Teraz jednak, co można mierzyć w ulu, czym i jak te informacje można przełożyć na pszczelarską praktykę.

Czujnik temperatury i wilgotności

Monitoruje temperaturę i wilgotność wewnątrz ula. Wykorzystuje termistory, czujniki NTC (Negative Temperature Coefficient) do pomiaru temperatury oraz higrometry do mierzenia wilgotności. Dane są zbierane w czasie rzeczywistym, często przy użyciu technologii IoT (Internet of Things), co umożliwia ich zdalne odczytywanie na urządzeniach mobilnych. Co daje w praktyce?

Umożliwia zapobieganie rozwojowi chorób. Zbyt wysoka wilgotność sprzyja rozwojowi grzybów i pleśni, które mogą wpłynąć na zdrowie pszczół. Monitorowanie tych parametrów umożliwia szybkie podjęcie działań zapobiegawczych. Chroni przed przegrzaniem, gdyż to wraz z nadmierną wilgością mogą prowadzić do spadku liczebności kolonii. Wczesne wykrycie zmian w temperaturze i wilgotności pozwala na odpowiednie działania, takie jak wentylacja lub ochrona przed bezpośrednim słońcem.

Waga

Służy do monitoringu wagi ula, co pozwala na określenie masy całkowitej ula, w tym miodu, pszczół i innych zasobów. 

Jak działa? Czujnik wagi oparty jest na technologii tensometrycznej (czujniki tensometryczne lub wagi elektroniczne), które rejestrują zmiany w obciążeniu ula. Dodatkowo, nowoczesne systemy wagi mogą przesyłać dane za pośrednictwem sieci komórkowej lub Wi-Fi do urządzeń mobilnych pszczelarza.

W praktyce przekłada się to na optymalizację produkcji miodu, wczesne wykrywanie problemów zdrowotnych pszczół oraz monitorowanie ich aktywności.

Ważenie ula pozwala na dokładne śledzenie, ile miodu zostało zebrane i kiedy należy przeprowadzić zbiór. Przewidywanie wzrostu wagi umożliwia lepsze zaplanowanie działań związanych z hodowlą pszczół. Znaczący spadek wagi może wskazywać na problemy zdrowotne, takie jak choroby, pasożyty lub brak odpowiedniej ilości pokarmu dla pszczół. Zmniejszenie wagi może także oznaczać, że pszczoły opuściły ul (np. podczas rojenia) lub ul stał się mniej gęsty, co może wskazywać na problemy w kolonii.

Czujnik akustyczny

Czujnik akustyczny rejestruje dźwięki wydawane przez pszczoły, które są charakterystyczne dla ich aktywności. Technologia ta wykorzystuje mikrofony i technologie analizy dźwięku. Czujniki rejestrują drgania, częstotliwość i intensywność dźwięków wydawanych przez pszczoły. Zbiorniki dźwiękowe mogą być podłączone do systemów IoT, które analizują dane w czasie rzeczywistym.

Co daje w praktyce? Przede wszystkim:

• Monitorowanie nastroju kolonii. Zmiana tonu dźwięków, częstotliwości i głośności może wskazywać na stres pszczół, np. w przypadku agresji, niepokoju lub zagrożenia. Analizując te dźwięki, można rozpoznać, kiedy pszczoły zaczynają się roić.
• Wykrywanie chorób. Często choroby pszczół wpływają na zachowanie kolonii, a zmiany w akustyce mogą wskazywać na te problemy. Dźwięki takie jak niepokojące stukanie czy zmiana rytmu pracy pszczół mogą stanowić wczesne ostrzeżenie o infekcji lub problemach zdrowotnych.
• Przewidywanie rójki. Akustyczne czujniki mogą pomóc w przewidywaniu momentu rojenia, co pozwala pszczelarzowi na podjęcie działań zapobiegających utracie części pszczół.

Czujnik stężenia CO2

Czujnik stężenia CO2 monitoruje w sposób ciągły poziom dwutlenku węgla (CO2) w ulu, co odzwierciedla intensywność oddychania pszczół. Opiera się na technologii optycznej (np. sensorze podczerwieni) lub elektrochemicznej. 

Monitorowanie CO2 pomaga w utrzymaniu optymalnych warunków w ulu. Wysoki poziom CO2 może wskazywać na nadmierną koncentrację pszczół w jednym miejscu, co może prowadzić do przegrzania i odwodnienia. W związku z tym, jeśli stężenie CO2 wzrasta, pszczelarz może podjąć się różnych działań, np. takich jak wentylacja ula.

Czujnik zakażeń i chorób

Taki czujnik wykrywa obecność patogenów, jak wirusy, bakterie, grzyby czy pasożyty. 

Czujniki biologiczne opierają się na analizie próbek środowiska ula, takich jak kropelki wilgoci, próbki pyłku czy wydzieliny pszczół. Wykorzystują technologię biosensorów, które wykrywają obecność określonych patogenów lub ich metabolitów. Wykrywanie obecności patogenów w ulu pozwala na natychmiastowe podjęcie działań, takich jak leczenie pszczół lub zmiana warunków w ulu. Dzięki czujnikom chorób, pszczelarz może zidentyfikować problemy zanim staną się one poważne, co zapobiega zakażeniu innych uli. Wczesna diagnoza pozwala na precyzyjne i skuteczne stosowanie leków, co może zmniejszyć potrzebę stosowania substancji chemicznych, a tym samym poprawić jakość produktów pszczelich.

Lokalizatory GPS w ulach

Kradzieże uli w Polsce to niestety coraz bardziej powszechny problem, szczególnie w okresie letnim, kiedy plastry są pełne, pszczelarze zbierają miód, a pasieki są często rozproszone po różnych lokalizacjach. Tylko w sierpniu 2023 roku w Polsce skradziono 24 ule z miodem, a wartość strat sięgnęła ponad 30 tysięcy złotych, nie licząc nieocenionej wartości pracy oraz emocji związanych z utratą całego dorobku.

W odpowiedzi na ten problem, lokalizatory GPS stają się coraz bardziej popularnym rozwiązaniem. Umożliwiają monitorowanie pozycji uli w czasie rzeczywistym. Takie urządzenia, zamontowane w ulu lub na ramkach, pozwalają pszczelarzowi na szybkie zlokalizowanie utraconego sprzętu. GPS w tym przypadku działa na zasadzie śledzenia urządzenia, które sygnalizuje swoją pozycję, umożliwiając dotarcie do niego nawet w odległych miejscach. 

Lokalizatory GPS, choć nie zapobiegają samej kradzieży, stanowią skuteczne narzędzie, które umożliwia szybsze odzyskanie skradzionych uli, a także pełnią rolę odstraszającą. W przypadku kradzieży, po otrzymaniu powiadomienia o zmianie pozycji, pszczelarz może natychmiast podjąć odpowiednie kroki, w tym zgłoszenie sprawy na policję. Zwiększa to szansę na odzyskanie mienia. Technologia GPS stanowi więc cenny element w ochronie pasiek przed kradzieżami, ale również jako narzędzie monitorujące, które poprawia bezpieczeństwo i zarządzanie pasieką. Choć koszt lokalizatorów może być wyzwaniem dla pszczelarzy prowadzących mniejsze pasieki, korzyści z ich zastosowania mogą znacznie przewyższyć początkowy wydatek, zapewniając pszczelarzom większy spokój i ochronę ich inwestycji.

Koszt czujników w ulu a perspektywa biznesowa

Czujniki w pasiekach dziś są już szeroko stosowane. Wprowadzenie technologii do uli ma swoją historię sięgającą kilku dekad. Pierwsze eksperymenty z technologią w pszczelarstwie miały miejsce już w latach 80-tych XX wieku, kiedy to rozwój systemów monitorujących temperaturę i wilgotność w ulu zaczynał zyskiwać na popularności. 

Obecnie, najbardziej praktyczne i najczęściej stosowane czujniki to te monitorujące temperaturę, wilgotność i wagę ula. Urządzenia te pozwalają na dokładne śledzenie warunków w pasiece. Jakie realne korzyści płyną z tych technologii? Pytanie, które stawia się coraz częściej, brzmi: "czy pełne wyposażenie każdego ula w czujniki jest konieczne?" W praktyce, w małych pasiekach, wystarczy zainstalowanie kilku czujników w kluczowych ulach, natomiast w większych pasiekach, gdzie zarządzanie wieloma rodzinami pszczelimi jest bardziej wymagające, czujniki w każdym ulu mogą okazać się bardziej efektywne. Inwestycja ma szansę się zwrócić. W dłuższym okresie prowadzi do zwiększenia zysków i optymalizacji pracy pasieki. Warto zadać sobie pytanie, czy nie jest to przyszłość pszczelarstwa. A może jednak to czysty marketing?

Pszczelarstwo przyszłości a pszczelarstwo teraźniejszości, czyli co pszczelarze myślą o technologii w pasiece

Technologia monitoringu i czujników w pasiekach zyskuje na popularności wśród polskich pszczelarzy, jednak ich oceny dotyczące przydatności i efektywności tych rozwiązań są zróżnicowane. W szczególności, pszczelarze dostrzegają korzyści w zastosowaniu czujników temperatury i wilgotności, które pozwalają na monitorowanie warunków panujących w ulu. Dzięki temu możliwe jest szybkie wykrycie zmian, które mogą sugerować problemy z rodziną pszczelą, takie jak choroby, niskie temperatury, czy niewłaściwa wilgotność, co pozwala na szybsze reagowanie.

Czujniki wagi uli, choć są mniej popularne w małych pasiekach, to są szczególnie cenione przez pszczelarzy. Umożliwiają bowiem śledzenie wzrostu lub spadku masy ula, co bezpośrednio wskazuje na aktywność pszczół, zbiory miodu, a także potencjalne problemy, takie jak osłabienie rodziny czy nierównomierne rośnięcie.

Jednakże, pomimo wielu pozytywnych opinii na temat tych technologii, istnieje także wiele głosów krytycznych. Pszczelarze wskazują, że ceny profesjonalnych systemów monitoringu, zwłaszcza tych, które obejmują GPS, mogą przekroczyć wartość całej pasieki. Rozwiązania są wówczas po prostu nieopłacalne dla mniejszych gospodarstw. Ponadto, niektóre technologie nie zapewniają wystarczającej precyzji ani skuteczności w zapobieganiu kradzieży uli.

Choć takie systemy umożliwiają monitorowanie ruchów pszczół w ulu, są niewystarczające, by skutecznie namierzyć skradziony ul, a koszt zakupu nadajników GPS na każdą rodzinę może być nieuzasadniony w przypadku pasiek liczących dziesiątki uli. Z tego powodu niektórzy pszczelarze uważają takie rozwiązania za zbędne lub zbyt kosztowne, zwłaszcza jeśli zależy im na ochronie przed kradzieżą.

Część pszczelarzy podkreśla także, że w przypadku monitoringu temperatury czy wilgotności, zbyt szybkie reagowanie na drobne zmiany może prowadzić do niepotrzebnych interwencji. Niektóre czujniki mają tendencję do generowania zbyt dużej liczby powiadomień, które mogą być uznane za nieistotne w kontekście codziennego zarządzania pasieką. Krytycy rozwiązań wskazują także na problem z trwałością i niezawodnością urządzeń, zwłaszcza w trudnych warunkach atmosferycznych, które mogą wpłynąć na działanie czujników i innych elementów systemu.

Coraz więcej pszczelarzy decyduje się na implementację technologii monitoringu, często tworząc własne rozwiązania. Te bowiem lepiej odpowiadają ich indywidualnym potrzebom. Część z nich korzysta z prostszych systemów, takich jak czujniki temperatury, które mogą być samodzielnie skalibrowane i wymieniane, co obniża koszty. Inni eksperymentują z rozwiązaniami IoT (Internet of Things), integrując czujniki z systemami informatycznymi do zdalnego monitoringu i analizy danych. Samodzielne budowanie takich systemów pozwala na elastyczność, dopasowanie do specyficznych warunków w pasiece i lepsze kontrolowanie kosztów.

Widać duży potencjał technologii monitoringu, ale także i konieczność dopracowania rozwiązań pod kątem ich kosztów, niezawodności i realnej przydatności. Wciąż istnieje wiele wyzwań związanych z integracją technologii z codzienną praktyką pszczelarską. Warto zauważyć, że technologia może przynieść znaczące korzyści, zwłaszcza w dużych pasiekach. Szybki dostęp do danych może ułatwić zarządzanie, ale dla mniejszych pasiek nadal pozostaje to kwestią racjonalności kosztów i opłacalności inwestycji.

Bibliografia

• mdpi.com, Danieli P. i inni, Precision Beekeeping Systems: State of the Art, Pros and Cons, and Their Application as Tools for Advancing the Beekeeping Sector, https://www.mdpi.com/2076-2615/14/1/70, Data odczytu: 2024.11.15
• dergipark.org.tr, Digital Transformation in Beekeeping to Carrying Beehives into the Future, https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/3459395, Data odczytu: 2024.11.15
• sciencedirect.com, Hadjur H. i inni, Toward an intelligent and efficient beehive: A survey of precision beekeeping systems and services, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168169921006219, Data odczytu: 2024.11.15
• cordis.europa.euPodłączenie rolników i pszczelarzy do internetu pszczół, https://cordis.europa.eu/article/id/422620-connecting-farmers-and-apiculturists-to-the-internet-of-bees/pl, Data odczytu: 2024.11.15
• reserchgate.net, Zuman A., Dorin A., A framework for better sensor-based beehive health monitoring, https://www.researchgate.net/publication/371043068_A_framework_for_better_sensor-based_beehive_health_monitoring, Data odczytu: 2024.11.15