Sistema monitora bem-estar de colmeias remotamente

Desenvolvido por pesquisadores da Universidade Federal do Ceará, [email protected] capta dados sobre o estado das colônias de abelhas

Por Agência UFC | ods15 ods4 • Publicada em 20 de março de 2020 - 08:00 • Atualizada em 20 de março de 2020 - 12:13

Pesquisadores da UFC testam sistema: coleta de informações das colmeias sobre temperatura, peso e umidade (Foto: Viktor Braga/UFC)

Kevin Alencar*

A criação de abelhas depende de cuidados de monitoramento por parte do apicultor: ele precisa estar atento a fatores como temperatura e umidade da colmeia, que deve estar saudável para a produção de mel e para que as abelhas possam realizar o serviço de polinização agrícola. Entretanto, a abertura física da colmeia para inspeção in loco é uma ação invasiva, que estressa as abelhas.

Uma solução para esse problema seria o monitoramento remoto, com o auxílio de sensores que fornecem informações sobre a colmeia sem que seja necessária sua abertura. É essa a ideia do [email protected], projeto que funciona em caráter experimental no Campus do Pici Prof. Prisco Bezerra, desenvolvido pelo Grupo de Redes de Computadores, Engenharia de Software e Sistemas (GREAT), em parceria com o Grupo de Pesquisa com Abelhas, do Departamento de Zootecnia ‒ ambos da Universidade Federal do Ceará.

Com a instalação de uma placa com sensores capazes de captar dados de temperatura, umidade e peso de cada colmeia, o [email protected] permite o monitoramento a partir de um aplicativo de celular, que pode ser utilizado pelo apicultor sem que ele precise se deslocar ao local das colônias. As informações possibilitam interpretar o estado atual delas, dando ao apicultor a chance de atuar de forma preventiva ou de corrigir possíveis problemas.

O objetivo é podermos usar inteligência computacional para reduzir as perdas de colônias, extraindo informação dos dados que monitoramos para sugerir ao apicultor melhorias que ele possa fazer

Antonio Rafael Braga
Pesquisador da Universidade Federal do Ceará

Dessa forma, haveria economia de custos e tempo (já que o deslocamento até as colônias, muitas vezes instaladas em locais afastados, seria evitado), além de prevenção de acidentes sofridos pelo apicultor (que precisa utilizar indumentárias especiais de proteção e fumigadores) e redução do nível de estresse da colmeia (que não precisaria ser aberta com tanta frequência).

“O objetivo é podermos usar inteligência computacional para reduzir as perdas de colônias, extraindo informação dos dados que monitoramos para sugerir ao apicultor melhorias que ele possa fazer”, explica Antonio Rafael Braga, pesquisador do GREAT que desenvolve o [email protected] “Assim, ele poderia fazer uma manutenção mais direcionada para um problema iminente, tentando mitigar uma possível perda”, aponta.

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Sm@rtbee utiliza uma placa com sensores que enviam informações repassadas para um gateway, que, por sua vez, repassa ao banco de dados via internet (Foto: Viktor Braga)
[email protected] utiliza uma placa com sensores que enviam informações repassadas para um gateway, que, por sua vez, repassa ao banco de dados via internet (Foto: Viktor Braga)

Um dos problemas que o aplicativo pode contribuir para prevenir, por exemplo, é o abandono da colmeia por partes das abelhas, que, sob condições insatisfatórias, migram para outro local mais apropriado à sobrevivência. Fator que pode causar esse abandono é o aumento de temperatura do ninho, dado captado pelos sensores de monitoramento utilizados no projeto: temperaturas acima de 35º C já prejudicam a reprodução e atividade das abelhas.

Nessa condições, alertado pelo sistema, o apicultor pode intervir providenciando, por exemplo, um sombreamento, para evitar a perda da colônia. “Os apicultores desenvolveram técnicas para conhecer o estado em que suas colônias se encontram, mas geralmente precisam abri-las para isso. De um dia para o outro, ela pode sumir [abandonar a colmeia], não estar mais lá”, ressalta o pesquisador. “Para ele, é um jogo de risco, já que é muito difícil estar todo o tempo abrindo [a colmeia]”.

Quando o apicultor abre uma colmeia, ele tem uma visão momentânea da situação, como uma fotografia, e, se há algum problema, ele geralmente não sabe como nem quando começou. Com a tecnologia, os equipamentos estão mandando informações constantemente, permitindo uma visão em tempo real do que ocorre em cada colmeia e uma intervenção antecipada e pontual, abrindo apenas aquela que necessita de assistência imediata

Professor Breno Freitas
coordenador do Grupo de Pesquisa com Abelhas da Faculdade de Zootecnia da UFC

Outros dados que o [email protected] consegue captar atualmente são umidade, áudio e peso, este último também essencial para determinar o nível de produção de mel: considerando que as abelhas pesam pouco, um aumento consistente no peso captado pelos sensores significaria que há mais mel sendo produzido. Essa análise se dá pelos chamados algoritmos de aprendizado de máquina, ou seja, com o ensino ao computador sobre como interpretar os dados obtidos, permitindo inclusive que ele trabalhe com previsões. “Vamos ensinar ao computador a ‘raciocinar’ e dizer, através do histórico [de dados] da colônia, que tem algo errado. E o grande objetivo é dizer com antecedência, para o apicultor tomar uma atitude”, explica Davyd Melo, doutorando no GREAT.

Uma vez obtidos os dados, o que ocorre a cada cinco minutos, a placa com os sensores os encaminha, via frequência de rádio, para outra placa, chamada nó gateway. Esta última possui uma conexão com a internet para alimentar um banco de dados, armazenado no próprio laboratório do GREAT. As análises, então, são feitas a partir desse banco de dados.

Custo reduzido

Há ainda outras possibilidades de medição, que dependerão de novos estudos e instalação de novos sensores, mas que podem chegar a captar informações de fatores como gases e vibração. Isso porque todo o [email protected] é baseado em software e hardware livres, que podem ser manipulados com mais facilidade, permitindo a inclusão ou exclusão de novas placas e componentes.

Você tem um diálogo fluido e complementar entre uma área tradicional clássica, que é a apicultura, com uma área moderna, que é a Engenharia de Computação, particularmente na parte de sensoriamento e análise de dados A sociedade já enfrenta muitos problemas. Temos de pensar soluções criativas e factíveis para mitigá-los e, se possível, resolvê-los

Danielo Gomes
Professor do Departamento de Engenharia de Teleinformática da UFC e coordenador do projeto [email protected]

O uso de sistemas eletrônicos para monitoramento de colônias na apicultura é algo recente, iniciado há cerca de 10 anos em maior escala. Por isso, sua presença no mercado é incipiente. Ainda assim, uma vantagem do [email protected] sobre outros sistemas está justamente no fato de utilizar componentes livres e mais baratos, o que, consequentemente, reduz o custo para o próprio apicultor.

“Hoje nós estamos usando componentes que encontramos no mercado maker, mais amador, que se popularizou nos últimos anos. Nosso sistema tem um custo bem reduzido, o que é uma coisa boa, porque o apicultor é alguém que pode não ter muitos recursos. A diferença para outros [sistemas de monitoramento] no mercado é que ele é bem mais barato. E talvez consiga melhorar ainda mais”, estima Davyd.

O professor Breno Freitas, coordenador do Grupo de Pesquisa com Abelhas, acompanha trabalho com as colmeias: monitoramento remoto facilita o trabalho do produtor (Foto: Viktor Braga/UFC)
O professor Breno Freitas, coordenador do Grupo de Pesquisa com Abelhas, acompanha trabalho com as colmeias: monitoramento remoto facilita o trabalho do produtor (Foto: Viktor Braga/UFC)

O professor Breno Freitas, coordenador do Grupo de Pesquisa com Abelhas, ressalta que equipamentos como o [email protected] surgem para atender a uma demanda cada vez mais presente do apicultor, já que possibilitam uma melhor compreensão do que está ocorrendo nas colônias.

“Quando o apicultor abre uma colmeia, ele tem uma visão momentânea da situação, como uma fotografia, e, se há algum problema, ele geralmente não sabe como nem quando começou. Com a tecnologia, os equipamentos estão mandando informações constantemente, permitindo uma visão em tempo real do que ocorre em cada colmeia e uma intervenção antecipada e pontual, abrindo apenas aquela que necessita de assistência imediata”, diz.

Além disso, o monitoramento remoto facilita o trabalho do produtor, que precisa destinar sua atenção para outras tarefas. “O produtor tem outras atividades. Um equipamento como esse permitiria que ele tivesse um aplicativo no celular, que o avisaria quando identificasse determinado padrão de enxameação ou doença, com uma simples notificação”, aponta o pesquisador.

Para o professor Danielo Gomes, do Departamento de Engenharia de Teleinformática e coordenador do projeto, o [email protected] é um caso de interdisciplinaridade inerente às TICs (Tecnologias de Informação e Comunicação). “Você tem um diálogo fluido e complementar entre uma área tradicional clássica, que é a apicultura, com uma área moderna, que é a Engenharia de Computação, particularmente na parte de sensoriamento e análise de dados em apicultura de precisão”, afirma. “A sociedade já enfrenta muitos problemas. Temos de pensar soluções criativas e factíveis para mitigá-los e, se possível, resolvê-los”.

*Agência UFC

A série #100diasdebalbúrdiafederal terminou, mas o #Colabora vai continuar publicando reportagens para deixar sempre bem claro que pesquisa não é balbúrdia.

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