La tecnología IoT vigila la salud de las abejas y la polinización mundial
Un premiado proyecto de colmena inteligente para vigilar a las abejas a distancia y en tiempo real
A lo largo de la historia, las abejas de la miel han sido una especie clave, polinizando aproximadamente el 70% de todas las plantas y sustentando alrededor del 30% del suministro mundial de alimentos. Dado que la viabilidad de las colmenas es un indicador crítico de la salud futura del planeta y de la sostenibilidad agrícola, los informes sobre un descenso vertiginoso del número de colonias en todo el mundo han provocado una gran alarma.
Investigadores, ecologistas y responsables de las políticas públicas se afanan por comprender este reflujo actual de la productividad, que se ha asociado probablemente a varios factores:
- El calentamiento global ha acelerado los ratios de crecimiento de patógenos dañinos como los ácaros, virus y hongos. Además, ha alterado gravemente los ritmos naturales a los que se han adaptado las poblaciones de abejas durante siglos de patrones climáticos estacionales anteriormente consistentes.
- Los pesticidas usados en la producción de cultivos son ingeridos y transmitidos a las colmenas a través de las abejas durante la polinización, resultando en la extensión de enfermedades perjudiciales, debilitando y, muchas veces, ocasionando el colapso total de las colonias.
- El aumento de la radiación electromagnética atmosférica asociado al crecimiento exponencial del número de teléfonos móviles y torres de comunicación inalámbrica se cree que interfiere en la capacidad de la abeja para orientarse durante el vuelo.
Detrás del cambio: Aprendiendo a leer las colmenas
Los investigadores comprenden que cualquier respuesta significativa a estos cambios medioambientales y cualquier riesgo potencial primero requerirá de analizar las condiciones en las colonias de abejas..
El reto es, por supuesto, que las abejas melíferas son extremadamente protectoras de sus colmenas y es virtualmente imposible monitorizar las mismas durante la noche o durante inclemencias meteorológicas.
Un grupo de estudiantes de biología, industria alimentaria y sistemas integrados de la Universidad de Cork en Irlanda han aceptado el reto de desarrollar una plataforma innovadora a través de la cual tener la posibilidad de monitorizar, recoger y analizar actividad dentro de las colonias de forma no intrusiva y en una escala única.
Resulta que San Gobnait, el patrón de los apicultores,originario del condado irlandés de Clare, Irlanda, está representado en una vidriera en la Capilla Honan situada cerca del campus del University College Cork.
El proyecto se tituló medio en broma “2B OR!(2B): De la colmena a la nube y vuelta”, un guiño a sus capacidades tecnológicas, así como al dramaturgo William Shakespeare. Dubbed (2B) OR!(2B), the UCC “smart beehive” project, which was awarded top honors in the Desafío IEEE/IBM para un planeta más inteligente 2014, despliega big data, tecnología móvil, redes de sensores inalámbricos y cloud computing para registrar y cargar datos cifrados.
La solución: Colmenas inteligentes
Los estudiantes usaron Waspmotecomo punto de partida. Una una plataforma de sensores de hardware modular desarrollada por Libelium que puede conectar cualquier red de sensores y tecnología inalámbrica a cualquier plataforma en la nube. El equipo de la UCC integró sensores de gases y del estado de las colmenas, radios ZigBee y comunicaciones 3G y GSM para observar el impacto del dióxido de carbono, el oxígeno, la temperatura, la humedad, los contaminantes químicos y los niveles de polvo en suspensión en las abejas melíferas.
Dr. Emanuel Popovici, Director del Grupo de Sistemas Embebidos de la UCC, calificó el proyecto ganador de nexo excepcional en el que "tecnologías y prácticas apícolas de larga tradición se encuentran con los últimos avances en tecnología electrónica".
Los datos de las observaciones iniciales del proyecto se plasmaron en dos artículos científicos y tres divulgaciones de invenciones con características de colmena más inteligentes y experimentos que se están llevando a cabo actualmente en el Laboratorio de Sistemas Embebidos de la UCC. Está previsto un segundo despliegue de la UCC.
Todos los datos están disponibles..
La candidata a doctorado Fiona Edwards Murphy encabezó el proyecto grupal, co-supervisado por el Dr. Popovici y el Dr. Padraig Whelan, de la Escuela de Biología, Ciencias de la Tierra y Ambientales (BEES) de la UCC.
"Si las abejas desaparecieran de la Tierra, los humanos solo subsistirían 4 años más" es la advertencia de una cita usualmente atribuida a Albert Einstein . "Sin abejas, no hay polinización, no hay plantas, no hay animales, no hay humanos" En 1901 el prominente escrito Belga Maurice Maeterlinck publicó "La vidad de las abejas" y ayudó a popularizar la idea de que la abeja era un eje ecológico vital. La obra estaba originalmente escrita en francés. Maeterlinck sugería de forma provocadora que debíamos nuestra civilización a las abejas, que los lectores debían concluir que la extinción de las abejas llevaría al colapso de la civilización.
Lo que ni Einstein ni nadie más podía haber imaginado es el uso de tecnología inteligente para integrar sensores en las colmenas y analizar los datos que estos recogen. Estas plataformas tienen un rol de suma importancia no solo en asegurar la polinización, sino en monitorizar, entendiendo y gestionando recursos globales de todo tipo.
Tecnología: Redes de sensores inalámbricos
Para el proyecto, el grupo seleccionó la plataforma IoT Plug & Sense! de Libelium debido a la amplia gama de sensores disponibles. ¡Plug & Sense! integra más de 70 sensores, adaptándose a cualquier escenario como contaminación atmosférica y acústica, control de riego, seguimiento de ganado, monitorización de viñedos, calidad del agua, etc.
Con su carcasa impermeable, Plug & Sense! es adecuado para su instalación en exteriores y las sondas de sensores son fáciles de añadir o cambiar. Otro requisito para el proyecto de la abeja melífera era la capacidad de recolectar energía, y los dispositivos instalados se alimentan por energía solar que lo que le dota de años de autonomía gracias a Waspmote tiene un consumo de energía extremadamente bajo. Era importante que el dispositivo encajara dentro de la colmena, sin obstaculizar la actividad del apicultor y evitando cualquier interferencia con las abejas.
Los nodos Plug & Sense! instalados en las colmenas miden CO, CO2, O2, temperatura, humedad, contaminantes químicos (NO2, H2, NH3, tolueno, isobutano) y polvo en suspensión,todos ellos indicadores importantes de la salud de la colonia de abejas.
Uno de los objetivos del monitoreo es enviar información importante en tiempo real directamente al apicultor; otro es recolectar datos para su análisis y construir una base de datos que permita a los socios en biología estudiar plagas y enfermedades.
Los sensores se comunican via Zigbee en forma de red. Un gateway Meshlium recibe los datos de los sensores para transmitirlos a la Nube a través de Ethernet, Wi-Fi o 3G/GPRS, en función de la conectividad disponible. Los datos de los sensores recogidos en la colmena pueden leerse en dispositivos móviles, PC, smartphones o tabletas, e integrarse en mapas o sistemas de información geográfica (SIG), o importarse fácilmente en aplicaciones o bases de datos de terceros para su análisis.
Las redes inalámbricas de sensores (WSN) combinan alta conectividad, bajo consumo e interoperabilidad con dispositivos electrónicos y diversos sistemas de datos.
El éxito del proyecto 2B OR!(2B) nos ofrece una visión esperanzadora de un futuro donde la humanidad, apoyada en la tecnología, pueda garantizar la salud y la prosperidad de las abejas, asegurando así la continuidad de la biodiversidad y la sostenibilidad agrícola a nivel global.
