Informatii generale
- Categorie: Roboti
- Judetul: Galați
Descriere
Apicultura joacă un rol esențial în menținerea biodiversității și în asigurarea polenizării culturilor agricole, contribuind semnificativ la securitatea alimentară globală. În ultimii ani, însă, apicultorii se confruntă cu provocări majore, precum scăderea populațiilor de albine și colapsul coloniilor, fenomene atribuite unor factori precum schimbările climatice, utilizarea pesticidelor și bolile specifice albinelor. Aceste probleme subliniază necesitatea unor metode avansate de monitorizare și gestionare a stupinelor pentru a asigura sustenabilitatea activităților apicole. Proiectul își propune dezvoltarea unui sistem autonom de monitorizare a stupului, utilizând senzori plasați atât în interior, cât și în exterior, pentru a evalua starea de sănătate a acestuia. Pe lângă măsurarea parametrilor esențiali precum greutatea stupului (cantitatea de miere), temperatura, umiditatea, presiunea atmosferică și condițiile meteo (precipitații, înnorare), sistemul include și o cameră specială dotată cu inteligență artificială, capabilă să contorizeze numărul de albine care intră și ies din stup. Acest mecanism permite identificarea pierderilor zilnice de albine și oferă informații valoroase despre activitatea coloniei.
Tehnologii
Arhitectura Modulară a Sistemului
Sistemul este conceput modular pentru a permite dezvoltarea, testarea și extinderea facilă a fiecărei componente. El include:
Unități de colectare a datelor (senzori interiori/exteriori și de greutate).
Modul AI de contorizare a albinelor cu viziune computerizată.
Microcontroller Arduino Mega pentru pre-procesare locală.
Raspberry Pi 5 ca unitate centrală de procesare.
Aplicație mobilă pentru monitorizare în timp real și notificări.
Sistemul de Senzori
a) Senzori Interiori – Monitorizare microclimatică
Temperatură (DHT22) – Menține temperatura optimă (~34.4°C) necesară dezvoltării puietului.
Umiditate (DHT22) – Monitorizează umiditatea internă (ideal: 50–60%) pentru prevenirea bolilor și a fermentării mierii.
b) Senzori Exteriori – Monitorizare ambientală
Temperatură și Umiditate (DHT22) – Determină condițiile meteorologice externe.
Presiune atmosferică (BMP280) – Avertizează schimbări bruște de vreme.
Senzor de ploaie (YL-83) – Detectează precipitațiile.
Lumină (BH1750) & UV (ML8511) – Măsoară intensitatea luminii și a radiațiilor UV care afectează ritmul activității albinelor.
c) Senzor de greutate (Load Cell + HX711)
Estimează producția de miere, starea nutrițională și semnalează colapsul coloniei sau furtisagul.
Contorul AI pentru Albine – Viziune Computerizată
Hardware:
Cameră video poziționată la intrarea stupului.
Software – AI local:
Model de detecție obiecte YOLOv5, antrenat pe imagini reale cu albine.
Contorizare intrări/ieșiri și estimare a mortalității zilnice.
Detectare comportamentală anormală – activitate redusă, trafic intens (furtișag), etc.
Procesare edge pe Raspberry Pi – analiza se face local, fără dependență de internet.
Microcontroller – Arduino Mega 2560
Rol: Colectează datele de la senzori, le convertește și le transmite formatat către Raspberry Pi.
Conectivitate: UART serial; suport pentru I2C, 1-Wire, analog/digital.
PCB personalizat: Oferă stabilitate electrică, reduce erorile și asigură conectivitate robustă.
Cicluri inteligente de citire: Economie de energie prin sampling periodic.
Unitatea Centrală – Raspberry Pi 5
Rol central: Analizează datele primite, rulează modelul AI, gestionează comunicația cu aplicația și serverul.
Software: Raspberry Pi OS + scripturi Python pentru agregare, analiză, inferență AI și transmitere.
Stocare date: Bază de date locală + sincronizare cu cloud (ex. Firebase).
Aplicația Mobilă – Interfața Apicultorului
Dashboard live: Parametri cheie ai fiecărui stup.
Grafice istorice: Evoluția temperaturii, umidității, greutății, activității albinelor.
Notificări inteligente: Praguri personalizabile pentru alertare în caz de anomalie.
Securitate: Comunicație criptată, autentificare utilizator, protecție date.
Cerinte sistem
utilizator:telefon mobil Android/IOS
Realizatori
Flavius Dumitrascu
- Scoala: Colegiul National “Mihail Kogalniceanu” Galati
- Clasa: 10
- Judet: Galați
- Oras: Galati
Screenshots
