EBV: как тепловые сенсоры защищают ульи от гибели

Популяция пчел по всему миру неуклонно сокращается уже на протяжении многих лет, что вызвано увеличением использования химических пестицидов, утратой естественных мест обитания и изменениями климата. Однако новая разработка, созданная учеными, может стать настоящим спасением для пчеловодов, помогая предотвратить массовую гибель пчелиных семей.

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR) представила современную сенсорную систему, которая способна изменить подход к коммерческому пчеловодству, минимизировать потери колоний и снизить затраты на ручной труд.

• Система раннего оповещения для защиты ульев

Разработанная технология, получившая название электронной пчеловетеринарной системы (EBV), основана на использовании тепловых датчиков и прогностических моделей. Она позволяет предсказывать моменты, когда температура внутри улья может достичь критических значений, предоставляя пчеловодам возможность своевременно принять меры. Система отслеживает изменения температуры и отправляет сигналы тревоги, если тепловой режим колонии нарушается, например, из-за неблагоприятных погодных условий, недостатка корма, заболеваний или воздействия пестицидов.

Как отмечают ученые, пчелы играют важнейшую роль в экосистемах и производстве продовольствия, выступая в качестве естественных опылителей. Контроль температуры в ульях необходим для поддержания здоровья пчелиных семей, а способность предвидеть температурные скачки помогает предотвратить их гибель.

• Простота и эффективность технологии

Система EBV использует так называемый «фактор здоровья» – показатель, отражающий состояние пчелиной семьи по шкале от 0 до 1. Снижение этого значения сигнализирует о потенциальной угрозе для колонии.

Ведущий автор исследования, докторант в области компьютерных наук Шамима Хоссейн, пояснила, что данные о температуре преобразуются в показатель, отражающий жизнеспособность пчел, что позволяет оперативно реагировать на проблемы благодаря простоте системы. Энтомолог Борис Баер из того же университета добавил, что подобная технология давно была мечтой пчеловодов, но до сих пор не находила полноценного применения в управлении ульями.

Пчелы опыляют более 80 видов растений, принося сельскому хозяйству США около 29 миллиардов долларов ежегодно. Однако из-за неблагоприятных экологических факторов потери ульев в прошлом году в США превысили 55%.

• Доступность и перспективы развития

Сегодня пчеловоды вынуждены проверять ульи вручную, что нередко приводит к задержкам в принятии мер. Новая же система способна предсказывать проблемы за несколько дней до наступления критической ситуации.

Профессор электротехники и компьютерной инженерии Хёсын Ким подчеркнул, что существующие коммерческие датчики слишком дороги, поэтому целью команды было создание технологии, стоимость которой не превышала бы 50 долларов на один улей.

В будущем исследователи планируют усовершенствовать EBV, добавив автоматическую систему климат-контроля, которая сможет самостоятельно регулировать температуру внутри улья без участия человека. Шамима Хоссейн отметила, что на данный момент система лишь отправляет уведомления, но следующим шагом станет разработка механизма, который будет автоматически нагревать или охлаждать улей при необходимости.

Результаты исследования были опубликованы в научном журнале ACM Transactions on Knowledge Discovery from Data под названием «Принципиальная добыча, прогнозирование и мониторинг временных рядов медоносных пчел с EBV+».