蜜蜂是非常有效的授粉昆蟲,也是糧食生產的重要組成部分。實際上,全球 75% 的糧食作物在某種程度上都依賴昆蟲授粉來提高產量和質量,因此,蜜蜂的健康和存活狀況至關重要。
遺憾的是,蜜蜂的死亡率很高 - 據美國環保署 (EPA) 估計,死亡率高達 40%。對蜜蜂構成威脅的因素包括棲息地喪失、農用化學品、病原體、害蟲、氣候變化以及這些因素之間的相互作用。此類因素的乘數效應可能導致整個養蜂場蜜蜂的數量急速下降,并最終可能導致蜂場倒閉。這轉而又印證了授粉能力的重要性,也正因此,授粉服務價格上漲,進而導致蜂群數量不穩定,無法達到最佳授粉性能。
顯然,這不利于在作物開花期靠蜜蜂授粉的農場主。農場主和養蜂戶的傳統做法是,利用廣為接受的方法和實地經驗來確定蜂箱的運行狀況以及與往年同期相比授粉所需的蜜蜂數量。但結果往往不盡如人意。許多農場主都不知道在果園中放置蜂箱的意義所在,缺乏這種了解的后果是,直到作物收獲時,他們可能才會看到授粉不足的影響,而這為時已晚。
BeeHero 是一家總部位于以色列的農業科技初創公司。為解決上述問題,資深養蜂戶、連續創業者、知名生物學家和數據科學家攜手創辦了這家公司。他們開始的一個問題是:“如果……,豈不是很好嗎?”
如果……我們不必人工檢查就能知道蜂箱里的情況,豈不是很好嗎?
如果……我們知道必須放入多少蜜蜂到作物中,才可能以最有效和最具成本效益的方式給該作物授粉,豈不是很好嗎?
明擺著的回答當然是“是的,很好”。而不那么明顯好回答的問題是:如何做到?BeeHero 的團隊明白,引人關注的問題需要同樣引人注目的技術來找到答案。因此,他們找到了一種物聯網 (IoT) 解決方案,該方案將傳統養蜂與現代技術緊密結合,可對蜂群的情況提供更深入的了解。
挑戰
農場主在作物開花時靠蜜蜂來授粉。但蜂群死亡率的上升會使養蜂戶的壓力越來越大,他們可能無法可靠地供應健康的蜜蜂。與此同時,授粉過程構建所依賴的安排也不合時宜,無法讓農場主看到結果,也無法為養蜂戶在防止蜂群損失的努力中提供支持。BeeHero 正在使用 Silicon Labs 的硬件來改變這一現狀。
解決方案
結果
目前,可以無線方式測量溫度、濕度、活動和聲波標記等關鍵蜂箱參數,養蜂戶能夠通過主動維護和及時干預來構建更強大、更健康的蜂巢,并由此制定減少蜂群損失所需的實踐做法。該技術還為 BeeHero 平臺提供支持,使農場主能夠實時了解授粉的確切進展及其所承包蜜蜂的實效。
選擇物聯網傳感器供應商
主要影響產品選擇的兩個因素是:供貨情況和是否適用。對于初創公司而言,上市時間至關重要,因此,可能無法遵循一般的開發時限。需要能夠在四分之一的一般時限內開始生產,因此,找到一家能夠快速采購材料并用于生產的供應商至關重要,在全球疫情導致供應鏈短缺的情況下成功找到這樣的供應商更是不易。能夠提供合適的材料也同樣重要。符合團隊所選規格和要求所需的物聯網技術。
BeeHero 所選的供應商能夠滿足以上兩個因素,可提供適合傳感器和網關無線模塊以及傳感器集成電路的產品。所選部件包括 Silicon Labs 的 EFR32BG24 系列 2 藍牙? 無線片上系統,以及以高性能和低功耗而聞名的 BGM210P 和 BGM240P 無線藍牙模塊。
蜂箱之“脈動”
養蜂戶可利用無線 SoC 和藍牙模塊提供支持的傳感器技術遠程監測蜂箱。物聯網傳感器可監測溫度、濕度、活動和聲音等關鍵參數,然后將這些數據發送至基于云的平臺進行分析。眾所周知,蜜蜂的嗡嗡聲表示蜂箱在“脈動”。BeeHero 的數據科學團隊使用 AI 和 ML 分析聲波標記,并確定可與觀察到的蜂箱活動關連的模式和頻率。
及時干預
通過 BeeHero,養蜂戶可持續了解蜜蜂的狀態,并能夠就何時喂食、治療或重新確定蜂箱中的蜂王做出更明智的決定。養蜂戶可利用此類準確的傳感器數據進行干預,并可能防止松動的蜂群坍塌,這在以前絕無僅有。
采用 BeeHero 技術進行主動維護
大型商業養蜂戶管理分布于多個養蜂場的數千個蜂箱。他們可利用物聯網傳感器提供的數據,準確找到需要關注的特定區域,從而節省來回跑的時間和成本。總的來說,通過支持物聯網的質量控制提高了蜂箱的效率和性能。
雖然不同作物和地區間的產量差異可能很大,但 BeeHero 在實施了物聯網解決方案后,產量提高多達 30%。
新級別數據可實現受控式授粉
BeeHero 只是利用了一點皮毛。通過采用 Silicon Labs 物聯網技術,他們可收集更多數據來回答以下此類問題:
- 作物中有哪些蜜蜂?
- 有多少只蜜蜂在采蜜?
- 實際有多少蜜蜂在為作物授粉?
此外,利用不斷增長的數據集,還可更好地了解蜂群崩潰癥候群 (CCD) 的原因,以及受控式授粉如何減少氣候變化帶來的影響。
蜜蜂對環境的嗅覺非常敏銳。蜂群的健康狀況可反映所處環境的健康狀況。如果能夠對蜜蜂進行監測,蜜蜂實際上可以成為就其周圍區域狀況進行“報告和發出早期預警的系統”。
例如,養蜂戶可利用 BeeHero 的物聯網解決方案監測流蜜期,跟蹤不同蜜蜂友好型花卉的開花周期,反過來,農場主又可借此來管理土地并改善生物多樣性。
BeeHero 對這一領域有著濃厚興趣,這對于他們致力于理解真正問題所在發揮了重要作用。BeeHero 想方設法改善養蜂戶和農場主的生活和生計,在開發受控式授粉方面發揮著至關重要的作用,而這最終將有助于確保世界糧食供應的未來。
對于 BeeHero 來說,只要他們能夠繼續獲取更多數據,探索學習的腳步就永遠不會停止!
視頻
BeeHero 使用物聯網傳感器技術拯救蜜蜂
BeeHero 的科學戰略主管 George Clouston 參加了 Silicon Labs 的 Works With 2022 大會。會上,他論述了如何使用“連接”來幫助改善蜂箱的運行狀況。