デュアル赤外線光電センサーは、主に巣箱の高精度トラフィックカウンターとして機能します。 2つの異なるビームを巣箱の入り口に配置することで、システムはビームが遮断される特定のシーケンスを検出します。これにより、ハードウェアはミツバチの出入りを区別でき、単なる移動量ではなく、コロニー活動の詳細なデータを提供できます。
2つの赤外線ビームの遮断シーケンスを分析することにより、これらのセンサーは混沌とした巣箱の動きを構造化されたデータに変換します。この方向追跡は、損失率の計算、分蜂イベントの特定、および環境ストレスがコロニーの健康に与える影響の定量化に不可欠です。
方向検知の仕組み
シーケンス検出
デュアルセンサーセットアップの主な革新は、存在だけでなくベクトルを決定できることです。ミツバチが入り口を通過するとき、特定の順序で2つの赤外線ビームを遮断します。
出入り区別
内側のセンサーが外側のセンサーより先にトリガーされる場合、システムは退出を登録します。逆に、逆のシーケンスは入りを登録します。これにより、出発する働き蜂と戻ってくる採餌蜂を効果的に分離できます。
チャネルベースの精度
精度を確保するために、これらのセンサーは通常、特定のチャネルまたは「入り口削減器」に埋め込まれています。これにより、ミツバチは検出ゾーンを個別に通過する必要があり、光電反射センサーはクラスターを1つのオブジェクトとして混乱させるのではなく、単一のミツバチを数えることができます。
コロニーの健康と行動の監視
損失率の計算
退出の総数と戻りの総数を比較することにより、養蜂家はリアルタイムの損失率を計算できます。大きな差は、採餌者が捕食、疲労、または方向感覚の喪失により野外で死亡していることを示唆しています。
異常イベントの検出
制御アルゴリズムは、一方向のトラフィックの急増データを監視します。即時の戻りなしでのミツバチの急激な増加は、分蜂または逃亡行動の主な兆候です。
採餌効率の定量化
センサーは、コロニーの食料需要と収集効率の定量的な測定値を提供します。出入りの頻度を追跡することにより、システムはコロニーの日々の作業サイクルと受粉効率のプロファイルを作成します。
環境への影響の測定
ストレス要因の評価
交通パターンの変動は、外部の脅威を示すことがよくあります。採餌活動の突然の低下は、環境ストレス要因（農薬暴露や寄生虫感染など）の存在を示す可能性があります。
天候への対応の分析
長期的なデータ収集は、予測モデルの構築に役立ちます。これらのモデルは、飛行活動と気象条件を相関させ、特定のコロニーが変化する気候にどのように適応するか（または適応しないか）を明らかにします。
制約の理解
ボトルネック効果
正しく機能するために、これらのセンサーはミツバチが狭いチャネルを通過することを必要とします。これは自然の木の空洞を模倣していますが、コロニーの人口に対して適切にサイズ設定されていない場合、ピーク時の蜜流中にトラフィックフローを人工的に制限する可能性があります。
環境干渉
赤外線は堅牢ですが、狭いチャネル内の物理的な障害物（プロポリスの蓄積や破片など）はセンサーを覆う可能性があります。反射面が正確なカウントのために清潔に保たれるように、定期的なメンテナンスが必要です。
目標に合わせた適切な選択
このデータの値は、養蜂場で何を最適化しようとしているかによって完全に異なります。
- コロニーの生存が主な焦点の場合：退出と入りの特定の比率を監視して、巣箱が枯渇する前に高い損失率または分蜂の初期兆候を検出します。
- 研究または受粉が主な焦点の場合：総トラフィック頻度データを使用して、採餌努力を定量化し、農薬または寄生虫の亜致死効果を測定します。
これらのセンサーの効果的な使用は、養蜂を反応的な観察からデータ駆動型の管理へと移行させます。
概要表：
| 機能 | 説明 | 提供される主要指標 |
|---|---|---|
| 方向カウント | 遮断されたビームのシーケンス（内側対外側）を検出します。 | 出入り量 |
| 健康監視 | 退出の総数と戻りの総数を比較して、不一致を特定します。 | コロニー損失率 |
| イベント検出 | 突然の大量の一方向トラフィックの急増を特定します。 | 分蜂と逃亡 |
| 環境分析 | 飛行活動と外部ストレス要因または天候を相関させます。 | 採餌効率 |
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参考文献
- Zhang jiangyi, Yi Yu. Design of Intelligent Hive and Intelligent Bee Farm Based on Internet of Things Technology. DOI: 10.1109/ccdc.2019.8832493
この記事は、以下の技術情報にも基づいています HonestBee ナレッジベース .
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