Розробка системи моніторингу та прогнозування роїння бджіл з використанням IoT-технологій

Abstract

В роботі розглядаються актуальні проблеми передчасного відслідковування стану роїння бджолосімей за допомогою впровадження IoT-технологій у вулик. У дослідженні проаналізовано сучасні підходи до автоматизації моніторингу стану бджолосімей, визначено їхні обмеження та потребу у впровадженні інтелектуальних алгоритмів раннього попередження. Для побудови системи використано мікрокомп’ютер Raspberry Pi як центральний вузол збору даних, цифрові сенсори DS18B20 (для вимірювання температури) та SHT31-D (для вимірювання вологості). Збір, передавання та візуалізація даних реалізовані за допомогою відкритих IoT-платформ HoneyPi та ThingSpeak, які забезпечують збереження даних у хмарному середовищі та подальший аналітичний обробіток. На основі зібраних часових рядів розроблений алгоритм, який аналізує зміну мікрокліматичних параметрів протягом останніх 24–36 годин. Алгоритм враховує динаміку зростання температури, амплітуду добових коливань і співвідношення між температурою та вологістю. При стійкому підвищенні температури та вологості з одночасним зменшенням амплітуди система формує попередження про можливе роїння за 24–48 годин. Експериментальні дослідження із застосуванням реальних даних підтвердили працездатність алгоритму та точність прогнозу на рівні понад 80 %. Запропонований підхід дає змогу своєчасно виявляти підготовку до роїння, мінімізувати втрати бджіл, підвищити продуктивність і створює основу для подальшої розробки інтелектуальної системи.