Устройство для удаленного мониторинга ульев и содержания пчел с применением интернета вещей (IoT) Российский патент 2024 года по МПК A01K47/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и пчеловодства, интернета вещей (loT), цифровой обработки данных.

В патенте RU 2461188 C1 (20.09.2012) описана автоматизированная система круглогодичного контроля количества меда в ульевых семьях.

В патенте US 10064395 B2 (04.09.2018) описана система мониторинга ульев, сконфигурированная для мониторинга и отслеживания состояния и продуктивности улья. Информация, связанная с условиями окружающей среды вокруг улья, отслеживается вместе с условиями внутри улья. Эта информация обрабатывается системой управления и сравнивается с исходными ожидаемыми значениями. Коммуникационные данные передаются системой управления на удаленное устройство, чтобы уведомить пчеловода о текущем и прошлом состоянии и продуктивности улья. Пчеловод может удаленно управлять одной или несколькими функциями, влияющими на улей. Кроме того, используется электронное устройство мониторинга для отслеживания количества пчел, которые покидают и входят в улей. Конструкция с двумя воротами используется для определения направления движения каждой пчелы, чтобы определить более точное отражение здоровья улья.

В патенте US 6910941 B2 (28.06.2005) раскрыта система мониторинга пчел для мониторинга пчелиных семей в улье с помощью датчиков, которые сообщают о состоянии колоний, включая массу колоний, температуру и относительную влажность. Счетчик пчел также может быть включен в систему для индикации активности семьи. Система мониторинга пчел также может удаленно управлять периферийными устройствами, такими как кормушки или химические пробоотборники.

Известно изобретение по патенту RU 2341077 C1, где описано устройство для сбора прополиса, которое представляет собой рамку с расположенными в ней электродами, снабженными съемной диэлектрической изоляцией и соединенными с источником напряжения, электроды, закреплены параллельно и имеют профиль равностороннего треугольника с соотношением длины ребра к расстоянию между электродами 1:2, а съемная диэлектрическая изоляция представляет собой сплошное полотно, повторяющее контур электродов.

В патенте RU 2783299 C1 (27.09.2021) описан способ удаленного мониторинга и контроля опыления сельскохозяйственных культур вблизи ульев с применением интернета вещей (IoT) и система для его осуществления. Способ, в котором собирают с помощью IoT-устройств по большое количество разнообразных нужных данных, обрабатывают с помощью IoT-платформы данные, полученные от IoT-устройств, и получают, по меньшей мере, следующие данные: активность, роение, здоровье натуральных опылителей, количество собранной пыльцы и/или меда, сельскохозяйственные культуры, опыляемые натуральными опылителями; причем определяют активность натуральных опылителей на основе температуры, влажности внутри и снаружи одного или более ульев, уровня углекислого газа внутри одного или более ульев, данных видеонаблюдения внутри и снаружи одного или более ульев; получают с помощью IoT-платформы данные о территориях, опыляемых натуральными опылителями, на основе сопоставления координат расположения одного или более ульев на местности и данных карт посевов, причем IoT-платформа интегрирована с картами посевов; на основании полученных данных определяют качество опыления сельскохозяйственных культур вблизи ульев; передают полученные данные мониторинга и контроля опыления сельскохозяйственных культур на одно или более устройств пользователя.

Недостатком данного способа и системы является то, что применяется он только для контроля опыления сельскохозяйственных культур вблизи ульев и не рассматривает возможность контроля содержания пчел.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является техническое решение, раскрытое в патенте RU 2561462 С1 (03.06.2014).

Устройство для контроля состояния массы улья содержит контроллер пасеки, состоящий из ЭВМ пчеловода (персонального компьютера), принимающего блока, анализирующего блока, распределительного блока, графического блока для демонстрации полученных данных и микроконтроллера улья, имеющего отверстия для терморегуляции.

Недостатками известного устройства являются ограниченность контроля данных о параметрах содержания пчел (определяется только масса улья) за счет отсутствия интернет-вещей, автоматизированных задвижек на летках и отверстиях для терморегуляции и солнечной батареи для автономного электропитания электронной системы улья.

Техническим результатом расширения функциональных возможностей и повышение качества экологических условий жизни пчелиных семей.

Технический результат достигается тем, что устройство для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей (IoT), содержащее контроллер пасеки, медиа-устройства пчеловода в виде персонального компьютера или телефона, принимающего блока, анализирующего блока, распределительного блока, графического блока для демонстрации полученных данных и микроконтроллера улья с отверстиями для терморегуляции, содержащего блок процессора, блок памяти и коммуникационный блок, беспроводной канал передачи данных устройства на контроллер пасеки и блок питания согласно изобретению использована технология интернет вещей, контролирующая состояние улья, многофункциональные датчики температуры и влажности, соединенные с микроконтроллером улья, над отверстиями для терморегуляции и летками расположены автоматизированные заслонки для закрытия или открытия ульев во время нападения пчел, изменения погодных условий, химической обработки, над летками также установлены оптические устройства для анализа состояния пчел, а внутри улья на боковых стенках-регуляторы температур, влажности и устройство для сбора прополиса, выполненное в виде рамки с расположенными в ней электродами, снабженными съемной диэлектрической изоляцией в виде сплошного полотна и конгруэнтной контуру электродов соединенные с источником напряжения, при этом электроды, закреплены параллельно, имеют профиль равностороннего треугольника с соотношением длины ребра к расстоянию между электродами 1:2, причем в качестве беспроводного канала передачи данных использован интернет - модуль и на крышке улья установлена солнечная батарея, сообщенная с блоком питания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - блок-схема устройства для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей (IoT); на фиг. 2 - общее изображение улья - вид спереди.

Устройство для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей (IoT), содержит контроллер 1 пасеки, состоящий из медиа-устройства пчеловода (персональный компьютер или телефон) 2, в котором последовательно соединены между собой принимающий блок 3, анализирующий блок 4, распределительный блок 5, графический блок для демонстрации полученных данных 6. IoT-устройство 7 содержит блок процессора 8, коммуникационный блок 9, блок питания 10 и блок памяти 11. В качестве измерительного устройства использованы многофункциональные датчики температуры и влажности 12, входящие в состав микроконтроллера улья 13. В качестве беспроводного канала передачи данных использован интернет-модуль 14. На отверстиях терморегуляции 15 установлены автоматизированные заслонки 16, на летках 17 помимо автоматизированных заслонок 18 установлены оптические устройства 19 для получения данных о состоянии пчел. Внутри улья установлены регуляторы температуры 20 и влажности 21, оптические устройства для определения качественного состава рамок 22, в потолочных устройствах над гнездом, на брусках ульевых рамок и в просветах нижних и верхних летков закреплены устройства для сборки прополиса 23 (фиг 3). Сверху улья на крышке расположена солнечная батарея 24, которая осуществляет зарядку IoT-устройства, остаточную электроэнергию пчеловод может использовать для своих нужд.

Устройство для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей (IoT) работает следующим образом. Персонал пасеки подключает медиа-устройства 2 пчеловодов к подходящей сети, после чего запрашивает информацию с ульев. IoT-устройство 7 получает информацию об изменении данных улья с измерительного устройства - многофункциональных датчиков температуры и влажности 12 и с помощью интернет-модуля (беспроводной канал связи) 14 передаст числовую информацию в устройство пчеловода 2, информация поступает в анализирующий блок 4, где анализируется и с помощью распределительного блока 5 распределяется в таблицы, затем графический блок 6 демонстрирует полученные таблицы, графики на экране устройства пчеловода, на основании которых создаются комплексные расширяемые системы учета, контроля и мониторинга на протяжении определенного времени, автоматизированные заслонки 16 и 18, регуляторы температуры 20 и влажности 21, устройство для сборки прополиса управляются через IoT-устройство 7, данные о состоянии пчел (наличие на теле паразитов, заболеваний, количество пыльцы) поступают через оптические устройства 19.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и пчеловодства. Устройство для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей содержит контроллер пасеки, медиа-устройства пчеловода в виде персонального компьютера или телефона, принимающего блока, анализирующего блока, распределительного блока, графического блока для демонстрации полученных данных и микроконтроллера улья с отверстиями для терморегуляции, содержащего блок процессора, блок памяти и коммуникационный блок, беспроводной канал передачи данных устройства на контроллер пасеки и блок питания. В устройстве использована технология интернет вещей, контролирующая состояние улья, многофункциональные датчики температуры и влажности, соединенные с микроконтроллером улья. Над отверстиями для терморегуляции и летками расположены автоматизированные заслонки для закрытия или открытия ульев во время нападения пчел, изменения погодных условий, химической обработки. Над летками также установлены оптические устройства для анализа состояния пчел, а внутри улья на боковых стенках - регуляторы температур, влажности и устройство для сбора прополиса, выполненное в виде рамки с расположенными в ней электродами, снабженными съемной диэлектрической изоляцией в виде сплошного полотна и конгруэнтной контуру электродов, соединенных с источником напряжения. При этом электроды закреплены параллельно, имеют профиль равностороннего треугольника с соотношением длины ребра к расстоянию между электродами 1:2. Причем в качестве беспроводного канала передачи данных использован интернет-модуль и на крышке улья установлена солнечная батарея, сообщенная с блоком питания. Техническим результатом является расширения функциональных возможностей устройства и повышение качества экологических условий жизни пчелиных семей. 2 ил.

Устройство для удаленного мониторинга ульев с применением интернета вещей (IoT), содержащее контроллер пасеки, медиа-устройства пчеловода в виде персонального компьютера или телефона, принимающего блока, анализирующего блока, распределительного блока, графического блока для демонстрации полученных данных и микроконтроллера улья с отверстиями для терморегуляции, содержащего блок процессора, блок памяти и коммуникационный блок, беспроводной канал передачи данных устройства на контроллер пасеки и блок питания, отличающееся тем, что использована технология интернет вещей, контролирующая состояние улья, многофункциональные датчики температуры и влажности, соединенные с микроконтроллером улья, над отверстиями для терморегуляции и летками расположены автоматизированные заслонки для закрытия или открытия ульев во время нападения пчел, изменения погодных условий, химической обработки, над летками также установлены оптические устройства для анализа состояния пчел, а внутри улья на боковых стенках - регуляторы температур, влажности и устройство для сбора прополиса, выполненное в виде рамки с расположенными в ней электродами, снабженными съемной диэлектрической изоляцией в виде сплошного полотна и конгруэнтной контуру электродов, соединенных с источником напряжения, при этом электроды закреплены параллельно, имеют профиль равностороннего треугольника с соотношением длины ребра к расстоянию между электродами 1:2, причем в качестве беспроводного канала передачи данных использован интернет-модуль и на крышке улья установлена солнечная батарея, сообщенная с блоком питания.