Erste Messergebnisse im Projekt Biene40 – Digitalisierung der Bienenhaltung

Auf dieser Seite finden Sie erste Messergebnisse im Projekt Biene40. Auch Messungen mit Labormustern und Testsystem sind hier sichtbar.

Aktualisiert: 09.09.2022

Temperatursensoren in Zander-Kombibeuten

Bild Temperaturkurven aus drei Zander Combibeuten

Dargestellt sich die Temperaturen über die Zeit. Die Sensoren sind im vorderen Drittel mittig auf den Oberträgern angebracht. Die grüne Kurve ist die Außentemperatur. Zu sehen ist, dass die Bienen die Temperatur mittlerweile recht konstant halten und fleißig brüten. Die Daten werden über Mobilfunk an einen Internet-Server übertragen. Das System ist energieautark. Die Versorgung erfolgt über ein Solarpanel und einem Bleigelakku. Eine intelligente Ladesteuerung sorgt dafür, dass der Akku nicht tiefentladen wird und reduziert bei geringem Ladezustand die Häufigkeit der Datenübertragung. Die Herausforderung dabei ist, dass der Strombedarf beim Verbindungsaufbau stark ansteigt.Die Datenübertragungskosten (ohne Kartenbereitstellungskosten) belaufen sich derzeit auf etwa 7 Euro / Jahr.

Teststand mit Mini Plus Beuten

Biene40 der Standplatz für die Messdatenübertragung mit Mobilfunk

Mini Plus Beuten eignen sich für Ableger und für die nicht-ertragsorientierte Bienenhaltung. Für die Erprobung der Sensorik haben Mini Plus weitere Vorteile, daher gibt es einen Messtand mit nur diesem Beutensystem. Seit 2017 leben Bienen hier in Mini Plus. Eine Anleitung für die erlebnisorientierte Bienenhaltung ist in Vorbereitung.

Exotische Beuten

Mittlerweile haben wir viele Menschen kennengelernt, die sich mit historischen oder neuen, weniger verbreiteten Beutensystemen beschäftigen. Allein aus Erkenntnisinteresse möchten wir diese in unsere Untersuchungen mit einbeziehen. Projektmitarbeiter Marco Messelken hat die Aufgabe übernommen, in Kooperation mit dem Imkerverein Krefeld Untersuchungen an der easy bee box durchzuführen. Seine Erfahrungen veröffentlicht er auf den Seiten der Krefelder Imker.

Die easy bee box ist als Modellsystem geeignet, da sie mit den DN 11/2 Rähmchen die vertikale Struktur wie in einer Baumhöhle abbildet und damit als „Messdatensparringspartner“ zu den Messungen in Standard-Magazinbeuten dient.

Soundanalysen

Im März 2022 beginnen wir mit den ersten Sound-Analysen. Zusammen mit den Temperaturdaten werden 10-Minuten-Soundschnipsel aus dem innern der Beute aufgenommen.

Ein Klangbeispiel aus Mini Plus

Das dazugehörige Spektrum, noch manuell erzeugt mit Audacity. Die Analyse wird zukünftig mittels Fouriertransfornation direkt auf dem Sensor durchgeführt.

Bild Spektrum des Bienensounds

Das Spektrogramm. Zur Zeit ist es bei KI-Analysen Stand der Technik, mit bewährten Bilderkennungsalgorithmen eine grafische Repräsentation eines Klanggeschehens zu untersuchen, Eine Umsetzung des Bienensounds in eine sogenanntes Spektrogramm ist hier gezeigt.

Bild Spektrogramm Bienensound

Videos (youtube) von Bienen am Flugloch, mit Vibrations-Sensor

Die Bienen leben in einer Mini Plus mit zweizargigem Brutraum.Unter das Anflugbrett ist ein Vibrationssensor aufgeklebt und an den Audioeingang angeschlossen. Hörbar ist so, wenn die Bienen landen.
Wir freuen uns, wenn auch andere Forschergruppen Nutzen aus dem Video ziehen können.

Fluglochbeobachtung Mini Plus mit Körperschallaufnahme 220904
Beobachtung des Fluglochs von oben, Sound kommt aus dem Vibrationssensor am Anflugbrett. Die Bienen leben in Mini Plus mit zwei Bruträumen. 10 Stunden vor Beginn der Aufnahme begann die Varroabehandlung mit FormicPro.  Die Aufnahme erfolgte am 04.09.2022 7:00.

Honigbienen in Mini Plus, die abends heimkommen (1) 220907
Sicht auf das neue Anflugbrett von oben. Das Brett ist aus Kunststoff und mattweiß, um die Bienenbewegung besser mit KI auswerten zu können.
Interessant: Die heimkommenden Bienen sind verwirrt, da beim Abflug das recht eingeengte Flugloch auf der im Bild rechten Seite lag, nun ist ein anderer Keil eingebaut und das Flugloch zur Mitte verlegt. Immer wieder versuchen die Bienen es noch rechts im Bild, wo früher das Flugloch war.

Honigbienen in Mini Plus, die abends heimkommen (2) 220908
Das ist ein Folgevideo zu (1),  24 Stunden später. Das Anflugbrett wird zukünftig noch mit verschieden Mustern bedruckt, um gute Trainingsdaten für unsere Bienen-KI zu bekommen. Interessant: Die heimkommenden Bienen fliegen nun schon zielgerichteter das Einflugloch in der Mitte an. Es sind wenig abfliegende Bienen zu sehen, was der Tageszeit (16:30) geschuldet ist.

Honigbienen Anflug und Abflug Geräusch morgens 220909
Das dritte Video mit dem weißen Anflugbrett zeigt Honigbienen beim Ab- und Anflug. Die mit dem Vibrationssensor aufgenommenen An- und Abfluggeräusche unterscheiden sich deutlich, so dass ein Differenzieren und Zählen der an- und abfliegenden Bienen mit KI gelingen sollte. Das Brummen im Hintergrund sind Wächterbienen am und hinter dem Einflugloch – die Anflugplatte ragt etwas in die Bodenzarge hinein.

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