Principe des balances de ruches

reseau

Les balances sont placées sous les ruches et elles communiquent  grâce à un réseau local sans fil ( protocole IEEE 802.15.4 pour les initiés).

Régulièrement, les informations de poids sont envoyées par chaque balance à un serveur local qui collecte toutes les données pour ensuite les envoyer par téléphone mobile ( GSM, GPRS) sur internet à un serveur central situé quelque part en France.

A gauche la balance ( chassis, capteur, piles); à droite le serveur local connecté à internet.

balance2A

L’utilisateur peut ensuite à tout moment consulter l’état de ses ruchers à l’aide de son ordinateur ou de son smartphone.
L’endroit où se trouve les ruchers en Europe ainsi que le lieu où se trouve l’utilisateur dans le monde sont sans importance.
Il suffit d’avoir un accès internet, c’est tout.

Les paramètres mesurés sont: niveau batterie, température, poids.

Il y a plusieurs avantages d’avoir un seul téléphone par rucher et non pour chaque ruche:

  • la partie téléphone peut être située à plusieurs dizaines de mètres des ruches, pour une meilleure réception du signal GSM et par souci de discrétion
  • un seul abonnement téléphonique par rucher, qui plus est, l’abonnement peut être suspendu ou réactivé selon les besoins de l’utilisateur: source d’économie !
  • le cout de l’abonnement est très faible, les cartes SIMs utilisées sont dédiées aux applications M2M !!
  • ce type de carte SIM fonctionne pour tous les pays toujours pour un faible cout ( nous contacter pour plus d’informations)

 

Variation du niveau de batterie.

La valeur exacte de la tension de batterie a peu d’importance.
Ce qui compte est de connaitre l’énergie restante de la batterie au cours de son utilisation.
Des batteries dites 9V sont utilisées. Deux pour la partie telecom et une pour la partie balance.
L’expérience montre qu’une pile est utilisable jusque vers 6.5V, après la tension chute rapidement.
Les batteries telecom permettent de faire de l’ordre de 800 appels. Ce sont elles qui consomment le plus.
Pour illustration, à raison de deux appels par jour et 12 mesures de poids, on aurait une autonomie de plus de deux ans.
Les performances en durée sont fortement liées aux capacités des batteries. Donner des chiffres de performances sans indiquer les conditions opératoires n’a pas de sens.

On peut faire joli et utile pour l’utilisateur, comme cet exemple:

Le monde des objets connectés se développe et des réseaux spécialisés apparaissent sur le marché, par exemple Sigfox.

Le réseau Sigfox concurrent du réseau téléphonique classique annonce des performances excellentes en terme de durée de vie des piles: un changement par an. Nos mesures sur le terrain avec carte téléphonique, nous donne des performances équivalentes.

De même, Sigfox annonce des couts d’abonnement brut extrêmement bas: 14€ par an, l’abonnement carte SIM que nous utilisons nous donne un budget équivalent avec une plus grande souplesse.

 

Précision de mesure

C’est un vaste débat !!
Après correction numérique des effets dus aux variations de température, dans des conditions favorables: en extérieur, sous abri,
L’incertitude de mesure est inférieure à 10 grammes, comme illustré ci-dessous, sur près de 2500 mesures durant plusieurs jours.

incertitude

En pratique, la résolution affichée est de 50 grammes afin de s’affranchir de toute variation parasite.

Programmation à distance

Si les balances peuvent envoyer leurs données, elles sont aussi capables de recevoir des informations.
Cette possibilité est très utile, si on veut adapter par exemple l’intervalle de mesures.
Le temps entre deux mesures peut être de quelques minutes comme de plusieurs heures.
Selon les circonstances: hivernage, miellée, baisse du niveau des batteries, étude du comportement des abeilles, etc, etc… l’utilisateur pourra à distance modifier le comportement des balances.

De même, la base Telecom du rucher peut envoyer des SMS à tout moment.

Par exemple, lors du démarrage du rucher, un SMS est envoyé à l’utilisateur pour lui signaler que les balances du rucher sont opérationnelles.

Détection d’évènements

Le module téléphonique connait les balances qui lui envoie des informations.
De même, le serveur central a une connaissance global des données reçues.
On détecte ainsi un certain nombre d’événements anormaux:

  • prise ou perte de poids importante: miellée violente, vol de hausses, tempête, essaimage
  • absence de communication d’une balance: batterie vide, vol
  • silence d’un module téléphonique: batterie vide, vol
  • batterie risquant de ne plus être fonctionnelle rapidement

Les causes diverses  sont signalées par envoi de mail et de SMS à l’utilisateur.

Le serveur central est actif en permanence et sa puissance de calcul lui permet de gérer des milliers de balances.
Ce serveur est situé chez un fournisseur spécialisé ce qui est une assurance de fiabilité et de sécurité des informations stockées.

La vie des abeilles sous un nouveau jour

Grâce aux balances, les abeilles n’en finissent pas de nous étonner, même en hiver où elles sont censées « dormir ».

Comparons la variation du poids brut d’une ruche vide et d’une belle ruche bien pleine d’abeilles sur plusieurs jours, au même moment:
( attention les échelles de poids des deux graphiques sont complètement différentes !!)

ruchevide

Pour la ruche vide, on voit que son poids varie d’environ 7 grammes pour une variation de un degré.
Cette variation étant linéaire, il est facile de supprimer son influence.

ruchepleine

C’est là que les abeilles n’en finissent pas de nous étonner !!!
Même sans connaissance particulière, on voit qu’il se passe des choses étonnantes dans ces boites qui vivent dans un froid glacial.
On voit beaucoup de choses étranges:

  • alors que la température extérieure ne dépasse pas un maximum de 6°C, sous la ruche la température peut de manière très brève, monter à presque 15°C
  • encore plus curieux, on le verra plus loin, cette montée brutale en température se fait tous les jours à une heure très précise !!
  • la variation du poids est bien observée mais complètement différente de ce que l’on voit sur la ruche vide
    • quand la température baisse, la perte de poids mesurée est plus importante
    • quand la température extérieure augmente, le poids semble ne plus varier, mais que se passe t il ?
  • et puis, ce truc bizarre, cette ellipse verticale de près d’un kilo, mais qu’est ce que c’est ??
    • facile, il a neigé et on mesure le poids de la neige qui s’accumule sur le toit et qui le lendemain va fondre progressivement, ce qui peut expliquer d’ailleurs la température « constante » de zero degré durant la fonte.
    • cette chute de neige d’un point de vue de la pesée, c’est comme une miellée durant la belle saison. On a ainsi une démonstration concrète de la capacité des balances à fournir à l’apiculteur les éléments dont il a besoin pour prendre ses décisions.
      Par exemple: mes ruchers sont à plusieurs centaines de kilomètres:

      • je sais exactement par toutes les informations fournies, en temps réel, où, quand et comment je dois intervenir, depuis mon domicile, à toute heure.
      • Je peux organiser mon travail, économiser du temps et de l’argent
      • pour un même rucher, l’information fournie par les différentes balances me permet de mieux évaluer la puissance de la miellée: début, fin.

Analyse

Keskispasse ?? Pour voir plus clair, représentons séparement variation de température et variations de poids en fonction du temps:

PT

Là, on voit très bien la perte de poids continue de la ruche due à la consommation des réserves de miel par les abeilles, ainsi que l’influence de la chute de neige et de sa fonte progressive et du retour de la ruche à une baisse normale qui est évaluée actuellement à 1,7 kilo par mois.
Ainsi, si on considère qu’en dessous de 21 kilos, un apport de réserve est nécessaire,
il nous reste trois mois de réserve hivernale.
Ce qui est suffisant pour aller au printemps, mais un bon apiculteur sait également que dès que la ponte va reprendre, les réserves vont diminuer encore plus vite.
Une surveillance rigoureuse, régulière est donc nécessaire et on voit que les balances vont être d’une aide précieuse même durant l’hiver !!!!

Mais ce n’est pas fini !!!!
Les pics de température que l’on voit apparaitre à des heures très précises lors de journées ensoleillées mais froide ??
Ils apparaissent à exactement 12h30 à l’heure solaire et si le ciel est dégagé.
Ce n’est qu’une hypothèse, mais c’est comme si les abeilles se « réveillaient » pour permettre à la grappe de se repositionner sur les réserves disponibles. En se « réveillant », elles dégagent de la chaleur que l’on arrive à mesurer à travers le plancher grillagé.
Ce n’est qu’une hypothèse évidemment mais cela permet de mettre en valeur l’intérêt des balances pour la connaissance de nos abeilles.

La technologie au service des abeilles.

En espérant vous avoir convaincu concrètement de l’intérêt des balances et qu’Apium peut être un partenaire important pour votre activité.

 

 

 

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