una abeja con un chip sobre su torax para la inteligencia artificial en la apicultura

Una abeja con un chip sobre el tórax.

La apicultura siempre ha sido una forma de ganadería muy tecnificada. Una rica mezcla de tradición, ciencia y tecnología diferencia claramente al cuidado de las abejas de otras variantes ganaderas y sitúa a los apicultores como expertos en probar (y a menudo improvisar) soluciones técnicas de vanguardia. Ahora, le toca el turno a la inteligencia artificial en la apicultura.

Poco a poco, los apiarios se han ido poblando de desarrollos tecnológicos dotados de cierta capacidad de aprendizaje e inteligencia. Desde aplicaciones para teléfonos móviles, a microscopios, pasando por colmenas robotizadas, apicultores robóticos o balanzas inteligentes. Es la punta de lanza de lo que viene, una gran transformación tecnológica que, seguramente, cambiará la apicultura más profesional en los próximos años.

En estas primeras décadas del siglo XXI, pocas son las actividades que se han quedado al margen de lo que se denomina cuarta revolución industrial o revolución digital. La apicultura, a pesar de sus especiales características, tampoco se queda atrás y, de forma paulatina, se va digitalizando y aprovecha mejor las posibilidades que abren las nuevas tecnologías de la información.

Es cierto que ha tardado: es una actividad de márgenes comerciales bajos y desarrollada en lugares remotos que no siempre disponen de cobertura o donde no hay conexión eléctrica. Además, es una actividad muy variada y los apicultores cambian el enfoque en función del momento: no tiene nada que ver la cosecha de la miel con la producción de núcleos o enjambres, o la cría de reinas. Y no es lo mismo la apicultura en invierno que en verano o primavera. A diferencia de la ganadería de leche, por ejemplo, que es muy regular en su actividad, la apicultura tiene muchas fases y necesidades muy cambiantes.

Todo eso ha retrasado la incorporación de las tecnologías al ámbito apícola, pero, poco a poco, esas barreras caen y ya podemos hablar de una presencia clara de la inteligencia artificial en la apicultura, acompañada de otras técnicas digitales avanzadas.

 

1 ¿Qué es la inteligencia artificial en la apicultura?

La inteligencia artificial (IA) es todo un conjunto de tecnologías y técnicas que permite crear máquinas capaces de imitar el pensamiento humano y su forma de aprender. Es decir, son inteligentes.

En la inteligencia artificial confluyen muchas tecnologías: computación en la nube (cloud computing), bases de datos distribuidas, 4G y 5G, Internet de las Cosas (IoT), sensores de todo tipo, herramientas de comprensión del lenguaje natural, cámaras de vídeo avanzadas, learning machine o dispositivos capaces de aprender y, controlándolo todo, sofisticados algoritmos que interpretan la información y la utilizan.

una abeja con un chip sobre su tórax para la inteligencia artificial en la apicultura

Abeja con un chip sobre su tórax.

Al final, todas estas tecnologías trabajan de forma coordinada para comprender una situación y, en función de su experiencia y su capacidad de aprendizaje, tomar una decisión. Esa decisión se puede concretar en un aviso al personal humano o, en muchos casos, una actuación autónoma. Es lo que hacen, por ejemplo, los vehículos autopilotados, que son capaces de viajar solos decidiendo qué hacer en cada momento. En el caso de la apicultura, es lo que hacen algunas soluciones inteligentes, como las colmenas robots o los apicultores robots.

Hoy en día, la inteligencia artificial se emplea en los más variados campos. Desde la investigación médica, hasta la gestión de flotas de vehículos, pasando por la traducción de idiomas, la escritura automática de textos, la inversión bursátil o la construcción de bots, pequeños robots capaces de comunicarse con los seres humanos y con otras máquinas.

2 – Robots en la apicultura: colmenas que se cuidan solas

Una de las aplicaciones más llamativas de la inteligencia artificial en la apicultura tiene que ver con la robotización. Se trata de crear robots capaces de llevar a cabo las tareas del apicultor o, en algunos casos, las de las propias abejas.

Los casos más completos los representan las llamadas “colmenas robots” o robotizadas. Son instalaciones con forma de contenedor. En su interior se alojan varias decenas de colmenas que están completamente sensorizadas: básculas, cámaras, micrófonos y sensores de todo tipo vigilan cada una de las colmenas y se encargan de su monitorización, ahorrando al apicultor ese trabajo.

una colmena robotizada de beewise con inteligencia artificial en la apicultura

Una de las colmenas robotizadas de BeeWise.

La firma israelí Beewise es pionera en este campo. Ha desarrollado una de estas colmenas robots que es capaz de alojar hasta 64 colonias. Todas ellas están continuamente vigiladas y si, por ejemplo, se produce un cambio de temperatura o de peso en una colmena, la inteligencia artificial sabe lo que tiene que hacer: puede cambiar las condiciones de espacio y ventilación, para prevenir la enjambrazón, o puede iniciar una cosecha automática si la cantidad de miel es la apropiada y ya está madura. Además, es capaz de detectar la presencia de enfermedades, especialmente de varroa.

Por supuesto, toda la información se almacena y el apicultor puede recibirla y controlarla desde una aplicación en su teléfono o desde su ordenador. La idea es que la colmena robot se encargue de la mayor parte de las rutinas, reduciendo la carga de trabajo del apicultor y mejorando el control sobre las abejas y su trabajo.

interior de una colmena robot dotada de inteligencia artificial en la apicultura

Interior de la colmena robot de BeeWise.

Robot apicultor

Una propuesta más modesta, pero igualmente interesante, es el robot apicultor. Se trata de un dispositivo desarrollado por la empresa coreana Desung, que ha lanzado su SmartHive. En esencia, es una máquina inteligente capaz de cosechar miel por si sola.

El robot se coloca sobre la colmena y, gracias a una cámara y a sus algoritmos, detecta la presencia de los panales, los despega, eleva, cepilla de abejas y almacena. Todo, en cuestión de minutos y sin que el apicultor tenga que hacer nada más que llevar el robot de una colmena a otra.

Robot apicultor: un dispositivo capaz de extraer panales de las colmenas.

El robot apicultor de Smart Hive, colocado sobre una colmena. Foto: Smart Hive.

Hoy, esta máquina es todavía lenta, pensada más bien para apicultores que no quieran hacer el esfuerzo de cosechar por si mismos. Sin embargo, es posible que próximas evoluciones de este apicultor robot ofrezcan rendimientos mucho más altos.

Abejas robot

Las propias abejas se robotizan. En los últimos años, se han conocido muchos proyectos basados en una idea muy llamativa: construir algún tipo de dispositivo capaz de reemplazar a las abejas en una de sus tareas fundamentales, la polinización.

Pocos de estos proyectos han logado ser realmente viables, pero hay uno que sí ha logrado avances importantes. Se trata de RoboBee, una idea de la universidad de Harvard que propone la construcción de diminutos drones con forma de abeja (o parecidos).

La originalidad de este proyecto es que las abejas robóticas de RoboBee pueden comportarse como auténticas abejas, porque sus sensores imitan el funcionamiento de las antenas de las abejas reales y hace que respondan de forma dinámica a las condiciones del entorno. Además, pueden formar colonias coordinadas por inteligencia artificial y actuar de manera organizada, como enjambres robóticos, en tareas de polinización o detección de amenazas medioambientales.

Robobee: abejas robótica.

Las pequeñas Robobee tienen apenas 40 milímetros de longitud. Foto: Universidad de Hardvard.

Un águila que vigila las colmenas

Quizá el robot más singular de cuantos se aplican a la apicultura sea un pájaro. La empresa Go Go Bird vende pequeños drones con la apariencia de un pájaro. Se dirigen por control remoto e incluyen sensores e incluso cámaras. Lo mas interesante es que reproducen fielmente la forma de un pájaro, vuelan moviendo las alas como si fueran aves reales e incluso pueden emitir graznidos u otros ruidos imitando a los de los pájaros.

Uno de estos drones con forma de ave reproduce la imagen de un águila. Y, precisamente, esta águila robotizada puede utilizarse en la apicultura para sobrevolar los apiarios y ahuyentar a los abejarucos y otros pájaros cazadores de abejas.

3 – Internet de las colmenas: las abejas conectadas

Además de la robotización, hay otra tecnología que está transformando la apicultura en profundidad. Es todo lo que tiene que ver con la llamada Internet de las Cosas (Internet of Things), o Internet 3.0, y supone la conexión de todo tipo de objetos a la red.

En este caso, podríamos hablar de la Internet de las colmenas, que, gracias a la mejora en la conectividad con las red es 4G y 5G, se pueden conectar a Internet y ofrecer todo tipo de datos en tiempo real.

Esa información se procesa en servidores y se entrega a apicultores o investigadores para que puedan hacer un seguimiento instantáneo de la evolución de las colmenas y tomar las decisiones que consideren.

Esta tecnología de la Internet de las Cosas se combina con la inteligencia artificial en la apicultura para hacer posibles soluciones de monitorización y control muy interesantes.

Balanzas inteligentes: el peso, como indicador básico

Una de las primeras expresiones de esta idea de las colmenas conectadas son las básculas inteligentes para colmenas. Se trata de dispositivos pensados para monitorizar continuamente el peso de las colonias y enviar esa información a los apicultores a través de Internet.

El peso de una colmena es un indicador muy claro de su estado: señala si el enjambre tiene suficientes reservas o si necesita ayuda, si está creciendo, si es el momento de la cosecha, etc. Incluso hay modelos, como la báscula de HiveWatch, capaces de detectar la salida de un enjambre simplemente por el cambio de peso instantáneo que experimenta la colmena.

Balanzas para colmenas de HiveWatch

Además, las balanzas digitales también funcionan como alarmas antirrobo: pueden detectar un movimiento de las colmenas o de los panales.

Además de informar sobre el peso, estas balanzas van incorporando más sensores. Algunas disponen de información meteorológica, con lo que señalan a los apicultores la evolución del tiempo en cada apiario. Además, pueden llevar sensores de temperatura y humedad en el interior de la colmena, valores muy importantes para saber cómo evoluciona la colonia y cuál es el estado de la cría.

El sonido de las colmenas

Otra sensorización muy habitual en las colmenas tiene que ver con el sonido. Balanzas y otros dispositivos de vigilancia incluyen micrófonos que interpretan el ruido que hacen las abejas dentro de la colmena.

El sonido de las abejas es muy variable. Todos los apicultores son capaces de identificar sonidos concretos, como el que hace una colonia huérfana, el que hace una que tiene reina y marcha correctamente… Incluso hay sonidos muy característicos, como el canto de la reina antes de enjambrar. Y también emiten sonidos algunos agentes agresores, como la varroa, que produce una vibración muy específica para orientarse dentro de la colmena. Ese sonido se puede aislar para detectar la presencia del ácaro.

Caja del dispositivo de monitorización BuzzBox para la inteligencia artificial en la apicultura

Equipo de monitorización de audio en las colmenas, de BuzzBox.

Registrar e interpretar esos sonidos es relativamente sencillo para la inteligencia artificial. Los micrófonos captan el sonido y un software lo analiza para determinar qué está sucediendo dentro de la colmena en cada momento. Es lo que hace, por ejemplo, la empresa OsBeeHives, que, gracias a la IA, interpreta el sonido de la colonia para informar de su estado: colmena sana, aletargada, en orfandad, preparando la enjambrazón, debilitada o muerta.

Toda esta información que recogen los sensores de peso, humedad, temperatura o sonido se envía en tiempo real a los apicultores, que pueden consultarla cómodamente en sus teléfonos o en sus ordenadores.

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Microscopio inteligente para analizar miel

Esta noción de los objetos conectados para la apicultura no se circunscribe a las colmenas, sino que empieza a expandirse a otras herramientas apícolas. Es el caso del microscopio inteligente Honey.Ai, presentado recientemente la empresa española Sonicat Systems. Se trata de un microscopio especialmente diseñado para realizar análisis de miel in-situ.

En lugar de tomar muestras de miel, enviarlas a un laboratorio y recibir los resultados al cabo de un tiempo (y a un precio elevado), la propuesta de Honey.Ai es que lo haga el propio apicultor en sus propias instalaciones. Para ello, el microscopio inteligente Honey.Ai escanea la muestra de miel colocada en el portaobjetos. Después, procesa la imagen obtenida utilizando técnicas de inteligencia artificial y, en menos de una hora, envía un correo electrónico con los resultados del análisis.

microscopio inteligente para la apicultura

El microscopio inteligente Honey.Ai.

El equipo es capaz de hacer análisis polínicos, de levaduras y de cristalización. Para ello, el algoritmo que controla su inteligencia artificial ha sido entrenado en el reconocimiento de cientos de muestras de mieles de diferentes orígenes, tanto geográficos, como botánicos. Así, puede detectar, contar y clasificar los granos de polen que contiene la miel. Los responsables del proyecto explican que “en breve el sistema también analizará mielatos, color en escala Pfund y llevará una sonda de conductividad integrada. Además, contará con un cargador de muestras automatizado de 24 unidades”.

4 – Investigación: inteligencia artificial en la apicultura para salvar el entorno natural

Todos estos dispositivos conectados no solo sirven para ayudar a los apicultores, sino que se están utilizando en muchas investigaciones y proyectos científicos vinculados a la apicultura. Los investigadores han encontrado en estos equipos aliados muy útiles para mejorar la vida de las abejas y apoyar a la apicultura.

Es el caso del proyecto Nutracmiel, que la empresa granadina Feysol Nature lleva a cabo en las faldas de Sierra Nevada, uno de los territorios apícolas más ricos de España. Los investigadores de esta empresa quieren llevar a cabo la “determinación y control de variables de origen botánico y de proceso para potenciar las propiedades antibacterianas, saludables y de interés general de la miel de Sierra Nevada”. Para ello, cuenta con 21 apiarios distribuidos por toda la zona. En cada uno, hay un lote de 10 colmenas conectadas y monitorizadas por inteligencia artificial. La idea es determinar todos los factores que intervienen en la calidad de la miel de la zona: desde las características de las plantas y el terreno, hasta las técnicas de extracción, procesado y envasado.

Otro trabajo muy interesante es el que ha liderado el grupo de investigación de Sistemas de Comunicaciones Móviles (SiCoMo) de la Universidad Politécnica de Cartagena, en Murcia, España. En este caso, los investigadores empleaban balanzas inteligentes conectadas a la red para comparar el comportamiento de las colonias en entornos rurales y urbanos. Las monitorizaban para tratar de averiguar por qué mueren las colmenas y cómo afectan determinados factores medioambientales en la producción de miel.

Además, este grupo de Cartagena ha trabajado en el desarrollo de sensores capaces de detectar la cantidad de carga electrostática que acumulan las abejas mientras vuelan. Se trata de acumular información que permita, por ejemplo, medir la cantidad de viajes que realiza una obrera cada día o descubrir cuándo se dispara un proceso de enjambrazón.

Y, a mayor escala, destaca el trabajo del World Bee Project, una iniciativa que agrupa a entidades como Oracle, BeeHero, las universidades de Reading, Edimburgo y Cambridge o la firma AgriSound entre varias instituciones más. Su objetivo es comprender mejor cómo las abejas se relacionan con su entorno en actividades tan importantes para los ecosistemas como la polinización. Para ello, han creado una red de 50000 ‘colmenas inteligentes’ repartidas por muchos países de todo el mundo. Todas ellas están monitorizadas con diferentes sensores, especialmente micrófonos. El ingente volumen de información que recogen esos sensores es almacenado y procesado por el gigante informático Oracle en sus servidores en la nube que, a su vez, devuelven datos organizados útiles para investigadores y apicultores.

En España, el World Bee Project colabora con el denominado proyecto Equilibri, que se desarrolla en una finca de Mallorca donde hay almendros, olivos, algarrobos y otras muchas especies. Allí, apicultores, agricultores y científicos colaboran para encontrar la mejor forma de entendimiento entre una explotación agrícola ecológica y la apicultura.

sensor para monitorizar sonido de las abejas para la inteligencia artificial en la apicultura

Un sensor de sonido del proyecto World Bee Project, ubicado sobre la piquera de una colmena.

5 – Apps: inteligencia artificial en la apicultura desde el teléfono

Por último, tenemos que señalar una interesante aplicación de la inteligencia artificial en la apicultura: las aplicaciones para móviles. Actualmente, las tiendas de apps de las grandes plataformas de telefonía ofrecen decenas de apps orientadas al mundo apícola: desde herramientas de gestión de apiarios, hasta aplicaciones que, gracias a los algoritmos, resuelven problemas habituales para los apicultores.

Es imposible repasar todas las existentes, así que vamos a centrarnos en las más interesantes de las que utilizan la inteligencia artificial para ayudar en las tarea apícolas.

 

Detectores de varroa

Varias apps ofrecen la detección de los ácaros de varroa utilizando la cámara del teléfono. Basta con pasar la cámara sobre los panales cubiertos de abejas para que la inteligencia artificial, adiestrada en la búsqueda de ácaros, detecte su presencia. Es lo que prometen aplicaciones como BeeScanning, ZiBees o Varroa Counter.

Diagnóstico por sonido

Otras aplicaciones se centran en interpretar el sonido de las colmenas para hacer un diagnóstico de su estado. Así trabaja Bee Health Guru, una app que realiza un análisis de la colmena simplemente “escuchando” su sonido durante medio minuto.

App para encontrar la reina

La cámara del teléfono es también la protagonista de apps como Bee Queen Detector, que es capaz de encontrar la reina de la colmena en un panal lleno de abejas. De nuevo, la cámara recoge la imagen y la inteligencia artificial es capaz de detectar a la reina, señalándola para que el apicultor la encuentre cuanto antes.

En definitiva, cada vez está más claro el protagonismo de la inteligencia artificial en la apicultura. Esta presencia irá a más en los próximos años y, poco a poco, será una herramienta más, como el ahumador o la espátula. ¿Y tú? ¿Ya utilizas la inteligencia artificial en tu explotación apícola? ¡Cuéntanoslo en los comentarios!

6- Bibliografía empleada

Hadjur, Hugo; Ammar, Doreid; & Levefre, Laurent (2022) Toward an intelligent and efficient beehive: A survey of precision beekeeping systems and services. Computers and Electronics in Agriculture. 192. Disponible en: este enlace.

Merino, Marcos (2018) Así pretenden salvar a las abejas recurriendo a la inteligencia artificial. Xataka. Disponible en: https://www.xataka.com/robotica-e-ia/asi-pretenden-salvar-a-abejas-recurriendo-a-inteligencia-artificial

Moreno, Claudio (2020) Colmenas inteligentes para combatir el colapso de las abejas. El País. Disponible en: https://elpais.com/retina/2020/08/30/innovacion/1598808219_382750.html

Parra, Iván; Ordinez, Leo; & Santos, Rodrigo (2020) “Colmenas Inteligentes para la Apicultura de Precisión: Modelo Ciber-Físico”. IEEE Congreso Bienal de Argentina. Disponible en: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9505381

Regadas, Leire (2021) La inteligencia artificial se alía con la apicultura para preservar las abejas. Diario Público. Disponible en: https://www.publico.es/ciencias/colmenas-inteligentes-inteligencia-artificial-alia-apicultura-preservar-abejas.htmhttps://www.publico.es/ciencias/colmenas-inteligentes-inteligencia-artificial-alia-apicultura-preservar-abejas.html

Samaniego, Juan F. (2021) Internet de las Colmenas: tecnología inteligente para asegurar la supervivencia de las abejas. NoBot. Disponible en: https://www.nobbot.com/futuro/colmenas-inteligentes/#.Yh8XZz9cWlw.whatsapp

Libros para saber más sobre apicultura

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