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Tec-Hive

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Tec-Hive


Die Tec-Hives sind reine Messstationen, die Erkenntnisse aus dem Tec-Hive Labor, fließen in die Tec-Hive.
Tec-Hive

Alle Messwerte, die durch die Sensoren erfasst werden, werden dreimal pro Stunde auf der SD Karte festgehalten und jeweils zwischen 23-2 Uhr an den bee-my.world Server gesendet. Von hier aus holt sich der Cluster die Daten und berechnet die Populationsdynamik mit Hilfe von Algorithmen. Die aufbereiteten Daten werden an der Server zurückgesendet. Über die Hive-History sieht der Imker dann eine visualisierte Darstellung der Daten in Form von interaktiven Diagrammen - welche es dem Anwender erleichtern soll, die Vorgänge auf einen Blick zu erfassen.


Hardware

Woraus besteht eine Messstation?
Der Tec-Frame wird in die obere Zarge eingesetzt.
Darin verbaut sind:

  • Arduino Uno R3 - ein Microcontroller
  • Grove shield - darin sind die Sensoren zusammengefasst
  • SD card - hier werden die Sensorendaten abgelegt
  • Duino Peak - mit GPS, GPRS, RTC (präziseste und verbrauchsärmste Echtzeituhr) und Bluetooth ausgestattet, um die Kommunikation der Tec-Hive Queen (mit einer SIM Karte) mit den Tec-Hives und den Tec-Hives untereinander sicherzustellen (vorausgesetzt, sie liegen nicht mehr als 10 m auseinander)
  • Waage - ermittelt das Gewicht und daraus mit einem Algorithmus zu entsprechender Jahreszeit Honig -, Bienen - und Bienenbrut Biomasse errechnet.

Arduino

Der Arduino

Funktionen

Welche Werte können erfasst werden?

  • Außentemperatur
  • Innentemperatur
  • Gewicht
  • Luftfeuchtigkeit
  • GPS - Standort und Bewegung des Bienenstocks (Diebstahlschutz)
  • diverse Gase und Botenstoffe *
  • Geräuschpegel - Sound Sensor
  • Barometer (High-Accuracy)

In einem Testlauf muss noch eruiert werden, welche Messungen wirklich sinnvoll sind. Erweiterungen bei neuen Erkenntnissen sind immer möglich. Sobald sich eine Veränderung (Standort oder Lärmpegel) im Bienenstock ergibt, wird eine entsprechende Information an den Server gesendet und somit dem Imker Gelegenheit gegeben, unmittelbar einzugreifen. Der Sound Sensor und Gewichtssensor können darüber Auskunft geben, ob die Bienen geschwärmt oder schlimmstenfalls verendet sind.

Voraussetzung für die Sendung an den Server ist eine gute Datenübertragung, welche bei offenen Feldern überprüft werden muss.

Das System ist autark durch ein Solarmodul, das ein Lithium Akku (LiFePO4) lädt. Auch ohne Sonneneinstrahlung ist damit die Energieversorgung für zwei Wochen gewährleistet. Wenn die Energieversorgung auf 25% gesunken ist, gibt der Bienenstock ein Warnsignal an den Server.

Da wir die Daten weltweit von Imkern sammeln, ergibt sich im Laufe der Zeit ein globaler Überblick über das Verhalten der Bienen, das Bienensterben und deren Ursache. Alle Daten stehen der Wissenschaft und Forschung zur Verfügung und werden anhand deren Vorgaben entsprechend weiter verarbeitet.

diverse Gase und Botenstoffe *

Sensor

  • MQ-2 Allgemeines Brennbares Gas, Rauch
  • MQ-3 Alkohol, Benzin, CH4, Hexan
  • MQ-5 LPG, Erdgas, Kohlegas
  • MQ-9 CO Kohlenstoffmonoxid und CH4 Methan
  •   Halbleitersensor für toxische Gase
    
  • MQ136 Schwefelwasserstoff (H2S) - Nachweis von Schwefelwasserstoff
  • MQ137Ammonia (NH3) - Ammoniak-Gas-Detektion
  • MQ138 VOC (Mellow, Benzol, Aldehyd, Keton, Ester) - flüchtige organische Verbindungen
  •   Luftumgebung
    
  • HCHO Sensor (Halbleiter-VOC-Gassensor) - weisen Vorhandensein von schädlichem Gas in der Umgebung nach
  • Dust Sensor - Messung der Staubkonzentration und Partikelgehalt
  • Airquality Sensor - Raumluftqualitätsprüfung (Aceton, Verdünner, Formaldehyd und andere leicht toxische Gase)
  • Multichannel Gas Sensor - erkennt viele gesundheitsschädliche Gase
  • Sensor (O₂) - Sauerstoffkonzentration in Luft
  • CO2 Sensormodu - Kohlenstoffdioxid Innenraumluftqualitätsüberwachung

Populationsdynamik

Die Populationsdynamik bei Honigbienen