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Les électroniciens amateurs du Hacker Lab’ se sont lancés au printemps 2021, le défis de construire des balances pour peser les ruches de la MLC et observer l’évolution à distance de leur poids. Le poids indique quelle est la production de miel et l’importance en nombre de la colonie.

Consultez la documentation technique

Notre groupe a réussi la construction de plusieurs systèmes qui ont fonctionné l’été 2021 et 2022. L’apiculteur peut donc, sur son smartphone contrôler le poids de ses ruches pour savoir s’il est temps de se déplacer sur le rucher et inspecter les hausses afin de commencer la récolte.

Ici, le système comporte une centrale connectée à 4 balances.

Il est intéressant de construire soit même des balances pour plusieurs raisons.

Les balances du commerce sont chères. Elles coûtent autour de 300€ par balance. Le prix de revient d’une balance amateur tourne autour de 60€ pour un système à une balance et 100€ pour un système à 4 balances. On peut donc se permettre d’expérimenter sans trop de frais sur des sites divers.

Ce type de projet demande une somme considérable de connaissances dans des domaines variés: programmation des microprocesseurs, utilisation des bases de données, mise en place de serveur, apprentissage des techniques apicoles pour cerner les besoins, impression 3D de pièces mécaniques, découpe laser d’accessoires pour les ruches comme les pièges à frelons.

Comment les données sont-elles transmises?

Le microprocesseur construit une trame de données venant des capteurs. Cette trame est envoyée tous les 1/4 d’heure à un module radio dans le boîtier. Le module envoie la trame de données sur une fréquence de 868Mhz qui est captée par les antennes du réseau international Sigfox pour lequel un abonnement annuel d’une douzaine d’euros par module radio est nécessaire. Nous avons donc optimisé la trame pour envoyer les données de quatre balances à la fois. Les balances sont des modèles en verre trempé type pèse personne à 12€ dont nous avons modifié l’électronique.

Module Sigfox

La couverture Sigfox et son infrastructure

Notre atelier nommé « HackerLab » pour symboliser la mise à profit des hautes technologies pour le bien commun.

Vue d’ensemble du rucher « connecté » sous surveillance vidéo

Comment les données sont-elles recueillies par l’apiculteur?

Les données sont mises à disposition sur les serveurs de Sigfox à qui nous demandons de les envoyer sur un serveur de la Maison des Loisirs. Les données numériques sont remises en forme automatiquement avec l’application NodeRed dont les fonctionnalités permettent d’alimenter une base de données liée à chaque balance.

Extrait d’une page de fonctions NodeRed

Un autre application graphique, « Grafana », puise les données dans la base et les présente sous la forme de graphiques et de statistiques qui retracent l’évolution des mesures de poids, de température, d’humidité et de tension batterie.

Conclusion:

L’apiculteur peut ensuite se connecter sur le serveur de la MLC et suivre l’évolution du poids de ses ruches avec son smartphone ou chez lui sur son ordinateur.

Ces 1ères expérimentations sur une dizaine de systèmes nous ont obligés à optimiser la programmation des microprocesseurs pour limiter au maximum la consommation d’énergie su système. On a sécurisé l’opération en équipant les boîtiers d’un panneau solaire. En théorie, la petite batterie rechargeable de 3,4 volts durera des années.

Un autre projet de traitement des données est en cours. Il s’articule autour d’un autre type de microprocesseur sur une platine développée par Heltec et connectée sur le réseau international Lora. On en parlera dans un autre article.

Depuis presque un an maintenant le Hackerlab de la MLC s’est lancé dans l’exploitation d’un rucher connecté.

Le projet consiste à utiliser les compétences de nos électroniciens pour mieux suivre et prendre soin de nos abeilles.

L’équipe bosse sur plusieurs projets.

Le premier est la mise en place de modules connectés qui permettent d’effectuer des mesures régulières sur le rucher. L’enjeu est de rendre complètement autonomes les instruments de mesures tout en recueillant les données fournies à distances.

La nécessaire connectivité des outils (le fait de pouvoir recevoir sur son smartphone des infos à tout moment) est résolue par l’utilisation de réseau radios tel que « Sigfox »ou « Lora ». Nos chers électroniciens ont dû faire jouer leurs connaissances de radio amateur pour mettre au point ces systèmes. Nous avons d’ailleurs pour projet d’inciter les municipalités à toutes se doter d’antenne relai Lora, cela donnerait la possibilité, pour tout citoyen, de connecter gratuitement des objets de toute nature.

L’autonomie des modules n’a pas été une mince affaire. Il a fallu mettre au point de tous petits circuits très performants bien que fonctionnant en basse consommation. Le talent de nos membres a permis de rendre ces systèmes autonomes énergiquement pendant plus d’un an.

Au final le Hackerlab est fier d’avoir fourni des modules connectés complètements autonomes. Ces modules permettent de recueillir le poids des colonies, la température et le degré d’hydrométrie à l’intérieur et à l’extérieur de la ruche. Le prix de revient d’une unité ne dépassant pas 50 euros, sachant que dans le commerce ces dispositifs coûtent plusieurs centaines d’euros.

le deuxième projet est la mise en place de techniques de protection des ruches contre le frelon asiatique. De nombreux pièges existent, mais tous nécessitent un travail artisanal du bois ou du plastique pour être mis en place.

Nous sommes partis sur deux idées.

Primo, la conception de pièces modélisées en trois dimensions qui, à l’aide de nos imprimantes 3D, pourront êtreassemblées pour constituer des pièges légers, pratiques et efficaces. Le piège à bec (pour les connaisseurs) sera notre premier imprimé en 3D.

Secundo, la mise en place de » harpes électrifiées » autonomes en énergie qui, sans déranger les abeilles, empêchent les frelons de s’approcher de l’entrée de la ruche.

L’arrivée des frelons au mois d’août sera un test grandeur nature pour notre équipe.

Le troisième projet concerne l’adhésion à un programme européen de lutte contre le varroa.

Le varroa est un parasite qui, depuis sont arrivée d’Asie dans les années 80, a décimé la population des abeilles partout en Europe. De nombreux médicaments ont été mis en place pour aider les apiculteurs mais de nombreuses résistances sont apparues. Le collectif <ARISTABEE> est un collectif européen d’entraide apicole qui a mis au point un programme de sélection génétique des abeilles naturellement résistantes au varroa. L’idée est de repérer des abeilles naturellement résistantes au varroa, d’assurer reproduction par insémination instrumentale pour contrôler leur descendance.

En effet, le mode de reproduction naturel des abeilles est incontrôlable car l’accouplement se fait à 50 mètre d’altitude avec la présence de congrégation de mâle forte de plus d’un millier d’individus. L’insémination représente aujourd’hui le seul moyen d’assurer la transmission d’un potentiel génétique.

Pour s’associer au projet <ARISTABEE> le Hackerlab s’est rapproché du <CETA 91> et de son président Pascal Boyard (membre du conseil européen des pedigree d’abeille). Notre section a fourni une vingtaine de colonie d’abeille, celles-ci-ci ont été dotés d’une reine inséminée et seront infestés de varroa début Août 2021. Les colonies qui survivront à l’infestation serviront pour de futures inséminations l’année prochaine et ainsi de suite jusqu’à l’apparition de colonies 100 % résistantes au varroa. La qualité des essaims achetés a été garantie par notre fournisseur, <un collectif d’apiculteurs>.

Une partie des membres du Hackerlab ont dû se former aux différentes techniques apicoles telles que le greffage et l’insémination. Ce projet très technique permet de faire monter en compétence nos membres pour pouvoir, dans l’avenir, faire nous même les greffages et inséminations au sein de la MLC.

L’aventure de tous ces projets rendus possible par <les financements participatifs de la région> est un tremplin pour les membres du Hackerlab qui découvrent les joies de l’apiculture de pointe combinées à celle de l’électronique au sein même de la MLC.

Nous espérons voir de plus en plus de passionnés au sein de notre section pour s’associer à nos multiples projets.