IoT in der Landwirtschaft:Mit vernetzten Sensoren Bienen überwachen

Vor nicht allzu langer Zeit wusste Fiona Edwards Murphy nichts über Bienen . „Ich war noch nie in der Nähe einer Biene gewesen. Ich war nicht von einer Biene gestochen worden“, sagte sie. Bei der Planung ihres Forschungsschwerpunkts für ein Doktoratsstudium der Elektro- und Elektroniktechnik am University College Cork, Irland, wollte sie jedoch eine neuartige Sensoranwendung finden. „Ich ging zum Leiter der Embedded Systems Group und er schlug Bienen vor“, erinnert sich Murphy. „Er kommt ursprünglich aus Rumänien und sein Vater ist dort Imker. Er fragte sich, welche Sensoren einem über Bienen Auskunft geben könnten.“

Murphy fand die Idee überzeugend. Die Insekten sind nicht nur an sich faszinierende Kreaturen, sondern helfen auch bei der Bestäubung von etwa einem Drittel des Obstes und Gemüses, das wir essen. Allein in den USA tragen Bienen und andere Bestäuber 24 Milliarden Dollar zur Wirtschaft bei. Aber die Honigbiene befindet sich in einer schlimmen Situation. In den letzten zehn Jahren wurden Bienen auf der ganzen Welt von der Koloniekollapsstörung heimgesucht, die ihre Populationen erheblich ausgedünnt hat. Während die vielschichtige Störung in letzter Zeit ihren Griff gelockert hat, bleiben die Probleme bestehen. Der vergangene Winter hatte in den Vereinigten Staaten die höchsten Verluste seit Beginn der Aufzeichnungen und vernichtete dort fast 40 % der Kolonien. Auch andere Bestäuber wie Hummeln und Monarchfalter sind in Schwierigkeiten.

Fiona Edwards Murphy

Vor diesem Hintergrund spielen Imker auch weiterhin eine wesentliche Rolle bei der Ernährung der Weltbevölkerung. In einigen Fällen verdienen Imker mehr durch die Verpachtung ihrer Bienenstöcke an Landwirte als durch die Honigproduktion, aber die Bestäubung riesiger Mengen an Feldfrüchten ist in den letzten Jahren immer schwieriger geworden.

Während ihrer Promotion wurde Murphy vom IoT in der Landwirtschaft überzeugt, um Apis mellifera zu unterstützen , die westliche Honigbiene und andere verwandte Arten. Sie würde später Mitbegründerin und CEO von ApisProtect werden.

„Die traditionelle Imkerei, so wie die Menschen seit Hunderten von Jahren imkst, lässt sich wirklich nicht in dem Maße skalieren, wie es erforderlich ist“, sagte sie.

ApisProtect, das noch in diesem Jahr oder im Jahr 2020 auf den Markt kommen will, wird ein abonnementbasiertes Modell „pro Bienenstock, pro Jahr“ anbieten, sagte Murphy.

Der Sensorknoten des Unternehmens, der in einer kleinen Plastikbox untergebracht ist, erfasst Umgebungsdaten wie Temperatur, Feuchtigkeit, Kohlendioxid, Geräusche und Bewegungsdaten. Zusammengenommen zeichnen diese Datenpunkte ein Bild der Bedingungen in jedem Bienenstock über potenziell Hunderte von Kolonien an einem ähnlichen Standort. Da sich viele seiner Benutzer in ländlichen Gebieten befinden werden, unterstützt ApisProtect satellitenbasierte Netzwerke, um Daten zurück an seine Server zu senden, die maschinelle Lernalgorithmen ausführen, um die Daten aufschlussreich und umsetzbar zu machen. „Wir können dem Imker sagen:‚Hier sind deine großen und kleinen Bienenstöcke. Und hier sind die, die ungesund sind“, sagte Murphy.

Letztendlich funktioniert diese Anwendung des IoT in der Landwirtschaft wie ein Logistiktool, das Imkern hilft, ihre Ressourcen zu verwalten. „Insbesondere für diese Großimker kann die Logistik eine Herausforderung darstellen. Für Imker mit Tausenden von Bienenstöcken ist es derzeit ein massives Problem, zu verstehen, an welchen Völkern sie heute arbeiten müssen“, sagte Murphy. „Stellen Sie sich vor, ein Mann steigt in einen Lastwagen und fährt zu einem Standort, der möglicherweise Hunderte von Meilen entfernt ist. Er zieht sich an, öffnet die Kiste und denkt:,Ich weiß nicht, ob ich daran arbeiten muss oder nicht.'“ Falls die betreffenden Bienenstöcke an einem Standort keine Aufmerksamkeit brauchten, vergeudete der Imker Stunden mit Zeit. Darüber hinaus entstehen auch Kosten, wenn Kolonien unnötig gestört werden. „Indem Sie einen Bienenstock öffnen, können Sie die Bestäubungskapazität dieses Bienenstocks für bis zu drei Tage danach verringern“, sagte Murphy. „Und wenn Sie von der Bestäubungsindustrie sprechen, sind Ihre Mandelblüten nur für vielleicht zwei Wochen geöffnet. Wenn Sie also drei Tage in diesem zweiwöchigen Bestäubungsereignis verlieren, hat das einen großen Einfluss auf die Anzahl der Mandeln, die Sie am Ende der Saison erhalten.“

In Bezug auf die Kommunikation mit Kunden plant ApisProtect einen vielseitigen Ansatz. „Wir erstellen Berichte für sie. Wir sagen ihnen:„Hier sind die Informationen, die Sie brauchen. Hier ist, was Sie morgen planen und welche Ressourcen Sie haben.’“ 

Und wenn es einen Notfall gibt – sagen wir, ein Tier stößt einen Bienenstock um – kann das System eine Notfall-SMS und eine E-Mail-Benachrichtigung an den Imker senden. „Wenn ein Bienenstock umfällt, hast du nur sehr wenig Zeit, um rauszukommen und die Bienen wieder in diese Kiste zu bringen, sonst werden sie abheben und ein neues Zuhause finden.“

Einer der Vorteile, die das Unternehmen den Imkern bietet, ist seine globale Reichweite und die Fähigkeit, Datenmengen aus seinem verteilten Sensor zu analysieren. „Im Moment überwachen wir 10 Millionen Bienen in den USA, Irland, Großbritannien und Südafrika“, sagte Murphy. „Sie können sich vorstellen, dass wir Bienen unter ganz anderen Bedingungen haben“, fügt sie hinzu. „Aber es scheint, als ob die Probleme der Bienen überall sehr unterschiedlich sind, sie haben sich auch in anderer Hinsicht ähnlich. Hier in Irland zum Beispiel stoßen Schafe Bienenstöcke um. In Amerika sind es manchmal Bären.

In Südafrika stoßen Nashörner Bienenstöcke um“, sagte sie. „Wir lösen also dasselbe grundlegende Problem, aber es ist auch faszinierend, wie vielfältig dieses Problem auf der ganzen Welt wird.“