BeeSense: una propuesta para crear la colmena inteligente y digital más completa

Esquema de los dispositivos de BeeSense. Fuente: Karan et al.

En los últimos años, conceptos como Inteligencia Artificial o Internet de las Cosas se han hecho frecuentes y populares en la apicultura. Ahora, un equipo de científicos indios presenta el proyecto BeeSense, un prototipo de colmena inteligente y conectada que digitaliza todo el control de la colonia. Te contamos en qué consiste

El término apicultura de precisión ya no es raro para ningún apicultor. Hace referencia a un conjunto de técnicas que incluyen la conexión, sensorización e, incluso, robotización de las colmenas. Se trata de un enfoque de manejo basado en las nuevas tecnologías y en la disponibilidad de datos en tiempo real ofrecidos por todo tipo de dispositivos instalados en las colonias, desde básculas inteligentes, hasta micrófonos.

En Apicultura y Miel hemos hablado en otras ocasiones de las balanzas digitales, de colmenas conectadas y robotizadas e, incluso, de piqueras automáticas que se abren y cierran solas. Poco a poco, asistimos a la modernización de la apicultura, un sector bastante tradicional que, sin embargo, empieza a abrazar estos cambios con cierto entusiasmo.

Ahora, un grupo de científicos de la universidad de Coimbatore, en La India, ha presentado un prototipo de colmena inteligente denominado BeeSense. Frente a otras muchas propuestas de colmenas “sensorizadas”, su proyecto destaca por la integración de los sistemas y por el empleo de algunas soluciones muy llamativas, como sensores de luz exterior o servomotores dentro de las colmenas. Sigue leyendo para descubrir en qué consiste la colmena inteligente BeeSense.

El equipo de investigadores que hay presentado BeeSense está encabezado por Karan I, del departamento de Ciencia de la Computación e Ingeniería del Instituto Karunya de Tecnología y Ciencias de la Universidad de Coimbatore. Su trabajo se presentó hace unas semanas en la II Conferencia Internacional de Inteligencia Artificial y Aplicaciones de Machine Learning, celebrada en La India bajo el auspicio de la prestigiosa organización IEEE, una de las principales entidades de divulgación técnica y científica del mundo.

1 – Colmena inteligente BeeSense: qué es y cómo funciona

Los investigadores encabezados por Karan se han propuesto definir cómo sería la colmena inteligente más completa: aquella capaz de ofrecer la mayor cantidad de información valiosa a distancia.

Para ello, han partido de los principios de la llamada Internet de las cosas (IoT, por sus siglas inglesas), que propone la conexión de objetos a la red (y entre ellos). Así, han diseñado una colmena inteligente que integra estos nueve elementos:

• Células de carga. Se trata de un sensor de peso, como los que integran habitualmente las balanzas inteligentes, ya frecuentes en la apicultura. Sin embargo, en lugar de situarlo en una unidad externa a la colmena, el equipo de BeeSense propone una integración con la propia colmena, de forma que las células de carga estén “dentro” y no “debajo”. Explican que, de esta forma, “las células de carga evalúan continuamente el peso de la colmena y brindan datos instantáneos sobre la producción de miel y el crecimiento de la colonia”.
• Sensor de luz ambiental (LDR). Un elemento original y poco habitual en los proyectos de sensorización de colmenas. Se trata de un dispositivo que recoge información sobre el tipo de luz que hay en el exterior, de forma que el apicultor puede saber en todo momento qué factores ambientales están influyendo en sus abejas: lluvia, niebla, tiempo soleado…

Célula de carga y demás componentes del sistema. Foto: Karam et al.

• Micrófono Electrect. El modelo de BeeSense incluye un micrófono interior. No es algo especialmente novedoso, pero sí llama la atención su combinación con el resto de dispositivos del conjunto. Con un micrófono, se pueden detectar sonidos que alerten de situaciones de estrés, como la enjambrazón. También es posible identificar si la colmena está huérfana o si hay reinas listas para nacer.
• Acelerómetro. Los investigadores indios incluyen en su diseño un acelerómetro, un tipo de tecnología infrecuente en la apicultura. Se trata de un sensor que detecta el movimiento y es capaz de señalar movimientos en las colmenas. Por tanto, puede funcionar como una alerta antirrobo, algo que, generalmente, se hace con la variación de peso detectada por las básculas, pero que resulta mucho más preciso con un sensor de movimiento como un acelerómetro.

Tipo de micrófono utilizado en el proyecto.

• Sensor de temperatura y humedad. Ya habituales en los equipos de monitorización de colmenas, los sensores de temperatura y humedad ofrecen lecturas muy valiosas sobre el estado del interior de la colmena, donde un ascenso fuerte del calor puede desencadenar situaciones de estrés y enjambrazón, o donde bajadas de temperatura pueden señalar problemas importantes.
• Otro dispositivo original en la propuesta de BeeSense es un servomotor. Se trata de un pequeño motor eléctrico pensado para gobernar la piquera de la colmena, que se abriría o se cerraría en función de la información disponible en el sistema.
• Panel solar y batería. Para alimentarse, BeeSense cuenta con un panel solar que, a su vez, carga una batería, pieza responsable de mantener todos los equipos en funcionamiento.
• Todo el sistema se controla desde una unidad de gestión integrada que toma los datos de cada sensor y los envía a un servidor en “la nube”, donde la información es procesada.
• App móvil. Toda esa información, una vez analizada y valorada, es enviada en tiempo real al apicultor a través de una aplicación móvil que, con a través de gráficos muy intuitivos, permite tomar decisiones de manejo.

2 – Ventajas del sistema BeeSense

Con este conjunto de sensores y dispositivos, la colmena inteligente de BeeSense supone un paso importante en la digitalización de la apicultura. Para los responsables del equipo, su proyecto ofrece notables ventajas que facilitarán el trabajo de los apicultores.

Explican que, con esta tecnología, se logrará “mayor productividad, mitigación del impacto ambiental, reducción de mano de obra y toma de decisiones basada en datos”. Aseguran también que “la precisión que ofrecen las celdas de carga, los sensores de temperatura/humedad y los acelerómetros optimiza la gestión de la colmena, mejorando la asignación de recursos, la seguridad y las condiciones ambientales”.

Así, las principales ventajas de trabajar con colmenas monitorizadas de esta forma serían:

• Reducción de visitas al apiario. Al saber cómo evolucionan las colmenas, se pueden reducir los viajes a los colmenares, limitando el consumo de combustible y su impacto en el medio ambiente y en la estructura de costes del apicultor.
• Decisiones mejor informadas. Con toda la información que ofrece BeeSense, los apicultores podrán tomar decisiones de manejo más precisas, anticipando las necesidades de cada colmena y previendo su evolución con mucho más acierto. Por ejemplo, podrán predecir en qué momento una colmena necesitará un alza o cuándo estará lista para la cosecha.

Aspecto de la app de control. Foto: Karam et al.

• Mejora de la salud de la colmena. Los sensores de peso, temperatura y humedad permiten interpretar el estado de salud de la colmena, determinando si es preciso algún manejo sanitario.
• Protección contra el robo. Con el sensor de movimiento, se pueden recibir alertas inmediatas si una colmena se mueve de su posición.
• Gestión de la piquera. Gracias al servomotor que controla la piquera, el apicultor puede reducir o aumentar el paso por la entrada de la colmena. Así, puede ayudar a la colonia a gestionar su temperatura, su humedad y también a defenderse contra el pillaje u otras agresiones externas.

Con todo, la propuesta de BeeSense supone un interesante avance en la creciente ola de digitalización que vive la apicultura, una actividad cada vez más estrechamente vinculada a la tecnología más avanzada.

3 – Apicultura de precisión e internet de las cosas en las colmenas

Esta colmena inteligente BeeSense se suma así a un importante número de equipos y desarrollos que, en los últimos años, han engrosado lo que se ha dado en llamar apicultura de precisión.

Este conjunto de avances se mueven en torno a cuatro importantes ejes tecnológicos:

• Internet de las cosas o sensorización. Como en el caso de BeeSense, la Internet de las Cosas o IoT, el ámbito de los objetos conectados, es el más extendido en la apicultura. Consiste en instalar todo tipo de sensores en las colmenas para conectarlas a Internet y alimentar con datos las aplicaciones de gestión de los apicultores. El ejemplo más habitual son las balanzas inteligentes para colmenas.
• Robotización. Otros equipos suman sensores y herramientas automatizadas para robotizar la apicultura. Así, encontramos ya casos como la colmena robot de BeeHome, que ha sido considerada uno de los 100 inventos del año 2023 por la revista Time. O el robot apicultor de la empresa coreana SmartHive, que es capaz de cosechar la miel de una colmena sin intervención humana. También encontramos ya piqueras automáticas o dispensadores de tratamientos robotizados.
• Inteligencia artificial. Por supuesto, la inteligencia artificial, una de las tecnologías del momento, también irrumpe en la apicultura. Este tipo de técnicas se utilizan, por ejemplo, para diagnosticar enfermedades o analizar pólenes a través de microscopios inteligentes, como el de Honei.ai, que se emplea en la lucha contra el fraude ne la miel. O para contabilizar la varroa, como hace el scanner de ácaros de Apisfero. También están en el corazón de aplicaciones para móviles que, por reconocimiento de imagen, pueden detectar la presencia de varroa en la colmena (incluso para destruirla con un láser) o pueden hacerr algo tan útil como localizar la reina. En los próximos años, la inteligencia artificial está llamada a protagonizar una verdadera revolución en todos los ámbitos económicos y productivos y la apicultura no será ajena.

• Inteligencia de datos. Otro campo que va a vivir un auge imparable en la apicultura es de la inteligencia de datos. En parte, se vincula con la monitorización de las colmenas y el análisis de la información que ofrecen los sensores. Pero también tiene que ver con el empleo de grandes volúmenes de datos procedentes de fuentes de información meteorológica, sobre la calidad de la tierra, la evolución de los cultivos… Capas y capas de información que, articuladas sobre mapas u otras visualizaciones, permitan a los apicultores predecir la evolución de una cosecha, decidir dónde instalar un apiario o programar la cría de reinas, por citar solo alguna actividad apícola que puede mejorar con estas tecnologías.

Como se puede ver, la colmena inteligente de BeeSense es solo un eslabón más en una cadena de evoluciones tecnológicas que están cambiando la apicultura. Sin embargo, por su visión amplia y por la cantidad de tecnología involucrada, es un eslabón que merece ser tenido en cuenta. ¿Qué te parece? Cuéntanoslo en los comentarios.

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4 – Bibliografía empleada

Biri, Melchiorre & Prats, Carmen (1988) El gran libro de las abejas. Barcelona: Editorial de Vecchi.

Jean Prost, Pierre (2007) Apicultura. Conocimiento de la abeja. Manejo de la colmena. Barcelona: Editorial Mundi Prensa.

Karan. I; G. J. Leelipushpam Paulraj; I. Johnraja Jebadurai; et al (2024) “BeeSense-A Smart Beehive Monitoring System for Sustainable Apiculture.” 2nd International Conference on Artificial Intelligence and Machine Learning Applications Theme: Healthcare and Internet of Things (AIMLA), Namakkal, India, pp. 1-6, doi: 10.1109/AIMLA59606.2024.10531497.

Lasanta, Eugenio (2018). Apicultura práctica tradicional y moderna: La esencia en el hexágono. Madrid: Liber Factory.

Robles, Elena & Salvachúa, Carmelo (2012) Iniciación a la apicultura. Tecnología y calendario. Madrid: Editorial Mundi Prensa.

Salvachúa, Carmelo & Robles, Elena (2003) Manual de apicultura práctica. Sector apícola Galego.

Wilson, Noah (2014) La abeja. Una historia natural. Librería Universitaria de Barcelona: Barcelona.

Libros para saber más sobre apicultura