Un team di informatica con fiume UC ha sviluppato una tecnologia basata su sensori in grado di rivoluzionare l’apicoltura commerciale riducendo le perdite delle colonie e abbassando i costi del lavoro.
Chiamata ape elettronica-veterinaria o EBV, la tecnologia utilizza sensori di calore a basso costo e modelli di previsione per prevedere quando le temperature dell’alveare possono raggiungere livelli pericolosi. Il sistema fornisce apicoltori remoti con avvertimenti precoci, permettendo loro di intraprendere azioni preventive prima che le loro colonie collassino durante il clima caldo o freddo o quando le api non possono regolare la loro temperatura di alveare a causa di malattie, esposizione ai pesticidi, carenza di cibo o altri fattori di stress.
“Convertiamo la temperatura in un fattore che stiamo chiamando il fattore di salute, che fornisce una stima di quanto siano forti le api su una scala da zero a una”, ha detto Shamima Hossain, un dottorato di ricerca. Studente in Informatica presso l’UCR e autore principale di un documento che spiega la tecnologia.
Questa metrica semplificata – con un punteggio di “uno” che significa che le api sono in piena forza – consente agli apicoltori che non hanno familiarità con il modello sottostante per valutare rapidamente la salute dell’alveare.
Boris Baer, professore di entomologia dell’UCR, ritiene che la tecnologia potrebbe rivoluzionare l’apicoltura, che è essenziale per vasti settori dell’agricoltura globale. Le api da miele impollinano più di 80 colture e contribuiscono a circa 29 miliardi di dollari all’anno all’agricoltura statunitense. Tuttavia le popolazioni di api sono diminuite a causa di vari fattori, tra cui perdita di habitat, esposizione ai pesticidi, parassiti e cambiamenti climatici.
“Nell’ultimo anno, gli Stati Uniti hanno perso oltre il 55% delle sue colonie di api”, ha detto Baer, citando i dati delle Apis del Progetto M., che monitora le perdite dell’alveare negli Stati Uniti “stiamo vivendo un grande crollo delle popolazioni di api, e questo è Estremamente preoccupante perché circa un terzo di ciò che mangiamo dipende dalle api “.
Gli apicoltori ora si affidano al proprio giudizio e alle ispezioni manuali per rilevare i problemi, portando spesso a interventi ritardati. Con EBV, possono ottenere approfondimenti in tempo reale e prevedere i giorni di condizione in anticipo, riducendo significativamente i costi del lavoro, ha affermato Baer, che ha collaborato con Hossain e altri scienziati del Bourns College of Engineering dell’UCR.
“La gente ha sognato questi sensori per molto tempo”, ha detto Baer. “Quello che mi piace qui è che questo sistema è completamente integrato nella configurazione dell’alveare che gli apicoltori già usano.”
Le fluttuazioni della temperatura sono tra le prime risposte a qualsiasi tipo di minaccia alla salute di un alveare. Le api di miele mantengono una precisa temperatura di alveare interna tra 33 e 36 gradi Celsius (91,4-96,8 ° F), un requisito per un adeguato sviluppo della covata e la sopravvivenza delle colonie, ha affermato Baer.
Il metodo EBV si basa sulle equazioni di diffusione termica e sulla teoria del controllo, rendendo le sue previsioni interpretabili sia agli scienziati che agli apicoltori, ha affermato Hossain. Il modello utilizza i dati di temperatura raccolti da sensori a basso costo installati all’interno dell’alveare, alimentando tali informazioni in un algoritmo che prevede condizioni di alveare con diversi giorni di anticipo.
Nei test condotti presso l’apiario della UCR, il metodo EBV ha analizzato i dati di 10 alveari durante lo sviluppo iniziale e successivamente si è espanso a 25 alveari. La tecnologia ha già dimostrato la sua efficacia, rilevando le condizioni che richiedevano l’intervento dell’apicoltore.
“Quando ho guardato il dashboard e ho visto il fattore di salute scendeva sotto una soglia empirica, ho contattato il nostro manager apiario”, ha ricordato Hossain. “Quando siamo andati a controllare l’alveare, abbiamo scoperto che in realtà c’era qualcosa di sbagliato e sono stati in grado di agire per gestire la situazione.” Hyoseung Kim, professore associato di ingegneria elettrica e informatica presso l’UCR, ha spiegato che mantenere bassi i costi – a meno di $ 50 per alveare – è una priorità massima.
“Ci sono sensori commerciali disponibili, ma sono troppo costosi”, ha detto Kim. “Abbiamo deciso di creare un dispositivo molto economico utilizzando componenti standard in modo che gli apicoltori possano permetterselo.”
Il team di ricerca sta già lavorando alla fase successiva, che è quello di sviluppare climati di clima di alveare automatizzati che possono essere installati su alveari e rispondere alle previsioni di EBV, regolando automaticamente le temperature dell’alveare.
“In questo momento, possiamo solo emettere avvertimenti”, ha detto Hossain. “Ma nella fase successiva, stiamo lavorando alla progettazione di un sistema in grado di riscaldare o raffreddare automaticamente l’alveare quando necessario.”
Il titolo del documento di Hossain è “Mining, previsione e monitoraggio delle serie temporali di Honeybee con EBV+” Oltre a Hossain, Baer e Kim, i co-autori sono Christos Faloutsos, professore di informatica presso la Carnegie Mellon University e Vassilis Tsotras, Professore di informatica e ingegneria presso UCR.
Tutti gli autori sono con il Center for Integrative Bee Research dell’UCR, uno dei più grandi centri di ricerca sulla salute dell’otturatore della nazione.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
