ИУС Пасеки

ИУС Пасеки — это Информационно-Управляющая Система Пасеки.

ИУС Пасеки — придуманное мной название системы, предназначенной для облегчения труда пчеловода и избавления его от тех действий, которые можно доверить автоматике.

Данная страница является продолжением страницы Автоматизация пасеки. Сразу хочу отметить несколько существенных соображений, касающихся Автоматизации пасеки.

1. Считаю, что имеет смысл заниматься лишь Автоматизацией пасеки, оборудованной просторными ульями-лежаками. Конечно, можно сконструировать роботов, которые будут играючи перемещать корпуса, магазины и рамки, не обращая внимания на недовольство и укусы пчёл, но пусть такими глупостями занимаются поклонники ульев Дадана и Рута.

2. ИУС Пасеки будет состоять из ИУС отдельных Ульев, так как каждый улей придётся оборудовать множеством датчиков и исполнительных механизмов, а также неким устройством, обрабатывающим информацию с датчиков и управляющим исполнительными механизмами. В 21-м веке таким устройством следует выбрать небольшой компьютер.

3. Сотовые телефоны, смартфоны и плашетофоны сбивают ориентацию пчёл, поэтому их нужно держать вдали от пасеки. Wi-Fi пчёлам тоже противопоказан, поэтому при построении ИУС Пасеки придётся использовать Ethernet для объединения в сеть множества компьютеров.

4. Не приходится рассчитывать на низкую стоимость как ИУС отдельных Ульев, так и ИУС Пасеки. Считаю, что ИУС отдельного Улья должна иметь примерно такую же стоимость, как и улей-лежак с сильной пчелиной семьёй.

5. За счёт чего можно финансово оправдать приобретение, установку и использование ИУС Пасеки? Основываясь на идеях Александра Андреевича Дорошенко и других опытных пчеловодов, перечисляю несколько возможностей из множества:

а) зачастую в летнюю жару пчёлы вынуждены заниматься не сбором нектара, а вентиляцией улья, чтобы поддерживать в улье оптимальную температуру; это глупое занятие умная программа вполне может доверить одному или нескольким вентиляторам небольшой мощности; тогда пчёлы смогут собрать больше нектара, что вполне можно подтвердить, проводя взвешивания улья и сравнивая дневные сборы нектара;

б) чтобы ночная прохлада меньше проникала в улей и чтобы пчёлы меньше тратили энергии (а соответственно и мёда) на нагрев расплода ночью, имеет смысл на ночь прикрывать леток, а утром открывать его; можно делать это и вручную, но лучше доверить это автоматике;

в) на зиму леток желательно перекрывать металлической сеточкой, чтобы мыши не могли проникать в улей, а ранней весной при подходящей погоде надо полностью открыть леток и дать пчёлам возможность облетаться и очистить кишечник.

г) чтобы избавить пчёл от варроатоза, в течение 15-ти дней поддерживать в Лежаке температуру +31-н градус, так как клещ не развивается при такой температуре.

д) чтобы пораньше собрать пчёл в клуб, осенью можно искусственно понизить температуру в Лежаке, закачивая ночью вентилятором прохладный воздух, — тогда пчёлы не будут изнашиваться при полётах поздней осенью и не будут зря расходовать корм.

е) для слабых семей существенную опасность представляет воровство мёда — нужно научить ИУС Улья распознавать начало схватки у летка, объявлять звуковую и световую тревогу, а также автоматически принимать меры: сбрызгивать дерущихся пчёл водой и прикрывать леток, чтобы поток пчёл шёл только на выход.

ж)

6. …!

Попробую перечислить аппаратные и программные компоненты ИУС Улья и ИУС Пасеки.

А. ИУС Улья

А1. Компьютер.

А11. Микрокомпьютер Raspberry PI 2 Model B 1Gb ценой 2990-то рублей  Кроме того, понадобятся блок питания (380-т рублей), корпус (100 — 390 рублей), карта micro SDHC class 10 на 8-мь или 16-ть ГБ (176-ть или 263-ри рубля). На сайте http://onpad.ru есть много полезностей для этого микрокомпьютера.

Программное обеспечение для микрокомпьютера Raspberry PI 2 доступно по адресу https://www.raspberrypi.org/downloads/

А12. Неттоп Gigabyte BRIX GB-BACE-3000 — 8170-т рублей
Intel Celeron N3000, 1040 МГц, DDR-3, без HDD, Intel HD Graphics, 1000 Мбит/с, Wi-Fi, Bluetooth, USB 3.0, D-Sub, HDMI, без ОС, чёрный

А13. Неттоп Foxconn NETBOX AT-5250 Black ценой от 7020-ти рублей
Intel Atom D2550, 1867 МГц, DDR-3, без HDD, Intel GMA 3650, 1000 Мбит/с, Wi-Fi, USB 3.0, D-Sub, HDMI, без ОС, чёрный. Размеры этого неттопа составляют 38*190*135 мм. и позволяют удобно разместить его внутри задней стенки Лежака.

Подробные характеристики микрокомпьютера и неттопов не привожу — их всегда можно посмотреть в Интернете. Модуль Wi-Fi нужно удалить или отключить. В неттопы нужно установить модули памяти (2 ГБ — примерно по 900-т рублей) и накопители SSD небольшого объёма (SSD диск Transcend MTS400 32 Гб - от 1810-ти рублей). От использования HDD нужно отказаться, так как его шум беспокоил бы пчёл.

Считаю, что начинать нужно с использования Неттоп Foxconn NETBOX AT-5250, но разработку вести так, чтобы в перспективе перейти на использование Микрокомпьютера Raspberry PI 2.

Выбор операционной системы и языков программирования — прерогатива программиста.

А2. Датчики температуры, датчик освещённости, тензодатчики и другие датчики, подключаемые по USB. Теоретически допустимо использование до 127-ми USB-устройств, но увеличение сверх числа USB-портов требует использования USB хабов.

А21. Подходящими  датчиками температуры являются цифровые датчики DS18B20. Привожу ссылку на Русскоязычное описание DS18B20 -silines.ru/image/data/Sensors/DS18B20.pdf  Существует модуль RODOS-6 (USB термометр с 2-мя реле) ценой 780-т рублей, к которому можно подключить до 32-х датчиков DS18B20 и который можно превратить в многоканальный USB термометр. Описание, документация, схемы и программное обеспечение доступны на сайте http://silines.ru/

Модуль RODOS-5 (USB термометр без реле), по моему мнению, интереса не представляет, да и выглядит куце, то есть несолидно.

На сайте http://silines.ru/ «голый» датчик DS18B20 стоит 75-ть рублей, а датчик во влагозащищённом исполнении — 296-ть рублей.

А22. Датчик влажности HIH-4000-002 доступен в магазине ЧИП И ДИП по цене 950-т рублей.

А23. Датчик освещённости

А24. Тензодатчики имеют весьма высокую цену, поэтому отказываюсь от их использования.

А25. Микрофон ECM-66D, 4.5 В, 10 мм — 28-мь рублей

Технические параметры

Тип микрофона — электретный
Рабочее напряжение, В — 1.5…10
Шум, дБA — 40
Диапазон частот, Гц — 50…13000
Чувствительность, мВ/Па — 68

Неттопы имеют микрофонный вход, поэтому один микрофон к ним подключить несложно. Чтобы не возиться с проводом и разъёмом, лучше приобрести микрофон с проводом и разъёмом - например, Микрофон Dialog M-100B < Black > (1.5 м., клипса) — 113-ть рублей.

Самый дешёвый USB-микрофон, который мне удалось найти, — это Samson Go Mic Direct за 3173-ри рубля, портативный конденсаторный USB-микрофон с функцией шумоподавления. Один такой микрофон можно попытаться использовать для изучения пчелиных звуков, но существует опасность обрезания гула пчёл системой шумоподавления.

Микрофон с кабелем и разъёмом Диалог M-101B 129-ть рублей.

А3. Активные USB концентраторы (USB хабы) — например, 10-ти портовый  USB концентратор CBR CH 310 ценой примерно 776-ть рублей.

А4. Неуправляемый 8-ми портовый коммутатор D-Link DES-1008D ценой 1019-ть рублей.

А5. Маломощные сервомоторы для закрывания и открывания летков.

А6. Малошумные вентиляторы с потенциометром плавной регулировки числа оборотов.

А7. Нагревательные элементы на дне Лежака.

А8. Подвод напряжения ~220 В к Лежаку, оснащённому ИУС Улья.

А9. Подключение кабеля Ethernet к компьютеру Лежака, оснащённому ИУС Улья.

П1. Программы регулярного опроса всех датчиков через разумные интервалы времени и сохранения результатов в массивах данных.

П2. Программы выработки решений о необходимости тех или иных воздействий на обстановку в Лежаке и рядом с ним (например, подогрев воды в поилке, закреплённой на передней стенке Лежака).

П3. Программы формирования выдачи напряжений на реле подключения исполнительных устройств.

 

Б. ИУС Пасеки

Б1. Компьютер — ноутбук или неттоп, установленный в Пасечном домике или в основном жилом доме.

Б2. Программа сбора информации с компьютеров, установленных в лежаках.

Б3.

Углубляться дальше в разработку ИУС Пасеки считаю излишним и преждевременным — уже сейчас можно сделать вполне определённые Выводы:

В1. Для разработки ИУС Пасеки не обязательно привлекать НИИ Пчеловодства — достаточно группы из нескольких грамотных энтузиастов в составе руководителя, электронщика, программиста и опытного пчеловода.

В2. Рассчитывать на бюджетное финансирование создания ИУС Пасеки особо не приходится, надо искать другие источники.

В3. Даже создав ИУС Пасеки, надеяться на широкое внедрение не следует, так как большинство пасечников предпочтёт пользоваться дедовскими методами — предстоит долгий процесс развития и внедрения ИУС Пасеки, чтобы в конечном итоге многие Пасеки были оснащены ИУС Пасеки.

В4. ИУС Пасеки только тогда получат широкое распространение, когда это станет экономически выгодно.

В5.

А начинать, по моему мнению, нужно с установки микрофона в контрольном ульи, который поставлен на весы, и с установки одной или нескольких видеокамер, которые будут обеспечивать круглосуточную охрану Пасеки и подавать разные сигналы при появлении движущихся животных (людей, собак, кабанов, зайцев и т. п.) на территории Пасеки и при вылете роя из любого улья.

Даже если не удастся воочию засечь направление полёта роя, по записи видеосъёмки можно будет установить направление полёта роя, чтобы отправиться его искать в этом направлении.

!…

Думаю, что лет через сто — двести Ульи на Пасеке будут обслуживать не пчеловоды, а роботы, а готовиться к этому нужно начинать уже сегодня, перерабатывая информацию, накопленную пчеловодами, и вырабатывая правильные методы сбора информации, её переработки и воздействия на Ульи и Пчёл.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
ИУС ПасекиПродолжение тут…

Deviz_18

Один комментарий: ИУС Пасеки

  1. Игорь говорит:

    Здравствуйте!
    Хорошая статья. Некоторые пункты я оспорю:
    Мини компьютер Распберри действительно дорого стоит, можно воспользоваться более проще — платформой микроконтролеров Ардуино и Искра, они намного дешевле и к ним можно подключить более 127 датчиков или на одно питание «посадить» датчики температуры DS18, или же комплексные датчики температуры и влажности воздуха DHT11 или DHT22 ( классная вещь). С помощью данной платформы можно так же передавать инфу в и-нет (строить графики, отслеживать историю и так далее (ограничения только в ВАШЕЙ фантазии)).
    А в общем СПАСИБО автору.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.