Каждый десятый пчеловод согласился на установку инновационного оборудования на своей пасеке

В России разработан программно-аппаратный комплекс, который даст возможность пчеловодам с помощью сотовой связи получать информацию о деятельности пчелиной семьи в реальном времени. Мониторинг позволит вовремя заметить, что улей упал, пчелы готовятся к роению, чем-то заболевают, замерзают или испытывают дефицит корма. Человек будет выезжать только туда, где требуется его вмешательство. Ученые-апиологи считают разработку актуальной, но отмечают, что ее внедрению препятствуют скромные финансовые возможности отечественных пчеловодов.

Звуки роя
В проекте объединили усилия инженеры и ученые из Молодежного НИИ Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» и группа инженеров МТС.
В «Сколково» создают умный улей
Контролировать жизнь насекомых будут с помощью «интернета вещей» и облачной программной платформы

В устанавливаемый на улей модуль входят от одного до полутора десятков датчиков, измеряющих массу улья, температуру и влажность в нем, записывающих звуки и движение пчел. Там же расположены микроконтроллер и система передачи данных с кабелем, модемом, антенной, SIM-картой и сменными аккумуляторами. Микроконтроллер нужен в каждом улье, а SIM-карта может быть одна на несколько и располагаться в центральном вычислительном блоке. Число модулей определяет сам пчеловод, исходя из своих задач и возможностей.

— Сейчас модульная конструкция крепится на существующие типы ульев, а в будущем может быть запущена в производство как улей нового типа, чтобы вся электроника находилась в стенках и минимально контактировала с насекомыми. Иначе пчелы ее залепляют воском, и она может перестать работать, — пояснил «Известиям» автор концепции проекта, научный сотрудник лаборатории перспективных сенсоров и систем сбора данных Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Вячеслав Рыбин.

Система позволяет пчеловоду вовремя заметить, что улей, например упал — датчик массы покажет, что она равна нулю. Другие приборы проинформируют, что пчелы готовятся к роению или чем-то заболевают, замерзают или испытывают дефицит корма.

— Перед роением пчелы издают особые звуки — маточное пение. Трубные звуки только что вылупившихся маток фиксирует звукозаписывающая техника, есть несколько научных работ по их исследованию, — сообщил «Известиям» старший научный сотрудник лаборатории математического моделирования и нелинейной динамики Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Артур Каримов.

Распознавание маточного пения было первой из задач, которой ученые обучили нейросети. В дальнейшем с помощью акустического модуля, записывающего шумы в улье, и нейросетей, способных выделять значимые шумы и их интерпретировать, ученые смогут распознавать распространенные болезни пчел на ранних стадиях. Например, варроатоз (поражение клещем варроа. — «Известия»), вирусные заболевания, отравления пестицидами.

Оперативно полученная информация сэкономит силы и время пчеловода, который будет выезжать только туда, где требуется его вмешательство.

Испытано на Северо-Западе

Проект мониторинга ульев развивается с 2016 года. Вначале это была инициатива молодых ученых. Затем к проекту подключился промышленный партнер — оператор сотовой связи. Наработки инженеров, программистов, математиков, проектировщиков, маркетологов сложились в несколько параллельных версий прототипа системы сбора данных. Их создавали с нуля, напечатав нужные детали и корпусы датчиков на 3D-принтере, и испытали в 2019 году на четырех пасеках в Новгородской, Псковской и Ленинградской областях.

На следующем этапе, летом 2021 года, разработчики совместно с учеными-апиологами готовятся провести более масштабные исследования для выявления звуков, характерных для различных болезней пчел. Когда нужные признаки будут выявлены, останется обучить нейросети их распознавать и выдавать в виде статуса (например, «подозрение на варроатоз»), который будет высвечиваться в пользовательском приложении на смартфоне или планшете у пчеловода.

— Хотя пчеловоды в большинстве своем довольно консервативны, около 70% из нескольких сотен опрошенных нами специалистов проявили интерес к исследованию. А каждый десятый согласился на установку оборудования на своей пасеке, — сообщил «Известиям» Александр Кудрявцев, ведущий инженер Центра сетевых платформ компании МТС, участник команды МТС-гараж, которая стала индустриальным партнером проекта по созданию программно-аппаратного комплекса для пчеловодов.

Александр Кудрявцев отметил, что пятна уверенного приема сотовой связи соответствуют зонам рискованного пчеловодства — густонаселенным районам, местам с повышенной нагрузкой на экосистему, где больше выбросов промышленных предприятий.

Ученые полагают, что основное препятствие для сотрудничества — фобии, связанные с убежденностью пчеловодов в том, что электромагнитное излучение датчиков и особенно модулей GSM могут повредить насекомым.

— Крайне сильны психологические барьеры у старшего поколения. Мне не раз приходилось слышать, что, я, мол, телефон отключаю, когда на пасеку вхожу, а вы мне тут в улей предлагаете электронику поставить, — сказал Артур Каримов.

Хотя, по словам ученого, контроллер в 5V и датчики с еще меньшим напряжением не идут ни в какое сравнение, например, с грозами, которые проходят над пасекой.
Гипотеза о том, что болезни и вымирание пчел связаны с вышками сотовой связи, до сих пор не доказана.
— В этой полемике сколько же «за», сколько и «против». Причем она ведется голословно, на уровне гипотез. Доказательной базы я не видела, исследований о поведении пчел вблизи вышек сотовой связи и на удалении от них не проводилось, — сообщила «Известиям» ведущий научный сотрудник Федерального научного центра пчеловодства Наталия Билаш.
Однако модуль GSM разработчики всё же вынесли в отдельный блок и расположили его на удалении от ульев в 20 м — на таком радиусе действующая на улей мощность излучения ничтожна.
Применение современных девайсов, по мнению Артура Каримова, сделает пчеловодство привлекательным для молодого поколения, воспитанного на компьютерных играх. Однако откачивать мед и лечить заболевших пчел придется в реальном мире, и здесь специфика отрасли, доступная далеко не каждому, останется прежней.
— Дистанционный мониторинг — это, конечно, удобно и актуально, — прокомментировала разработку Наталия Билаш. — Тем более что проблем у пчеловодства хватает: поражение варроатозом, вирусные заболевания, изменение растительной базы и т.д. Однако при всей актуальности разработки ее внедрение будет сдерживаться тем, что пчеловоды — не очень богатые люди, а приобретение системы мониторинга потребует заметных вложений.
По мнению Наталии Билаш, разработчиков также ожидает высокая конкуренция на рынке, так как системы мониторинга ульев создаются в Европе, Китае, на Украине. Новые подходы к решению проблем пчеловодства реализуются также в США — правда, американские специалисты идут по пути выведения новых пород пчел, более продуктивных и устойчивых к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Наталия Михальченко