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Pour en savoir plus sur nos petites bêtes

"Honey Bee & Gray Nickerbean" by bob in swamp is licensed under CC BY 2.0

Notre projet consistait à installer une ruche connectée au collège Matisse à Nice. Nous voulions pouvoir suivre plusieurs indicateurs significatifs à distance depuis un ordinateur, une tablette ou un smartphone. Les ruches connectées permettraient aux apiculteurs vivant loin de leurs ruche de connaître l'état des essaims à distance et en temps réel. Cette idée d'innovation n'est que très récente mais pourrait au cours des prochaines années devenir plus commune et permettre la sauvegarde des abeilles. Outre l'aspect écologique, un aspect pédagogique est également présent puisque cette ruche est installée dans un collège offrant aux professeurs de sciences une nouvelle technique d'apprentissage. Cela permet également de sensibiliser les plus jeunes à la préservation de notre biodiversité tout en les initiant à la conception d'objets connectés.

Informations sur le site

Pour vous connecter, rendez-vous dans l'onglet "Connexion" où vous devrez saisir votre identifiant et mot de passe MQTT ;
Puis, vous pourrez visualiser les valeurs des différents indicateurs dans l'onglet "Capteurs" ;
Ensuite, dans l'onglet "Evolution temporelle" vous pourrez visualiser l'évolution des données au cours du temps ;
Dans l'onglet "Caméra" vous pourrez visualiser en temps réel la ruche ;
L'onglet "En savoir plus" vous renseigne sur l'utilité de chaque capteur d'un point de vue biologie ;
Enfin, dans "Fonctionnement" nous avons retracé les grandes lignes de notre projet.

Nous localiser

Notre ruche est installée au collège Henri Matisse à Nice que vous pouvez situé sur le plan ci-dessous. Vous pouvez l'agrandir en cliquant sur "Agrandir le plan".

Connexion

Statut connexion :

Capteurs situés à l'intérieur de la ruche

Humidité : 0 %

Température intérieure : 0 °C

Capteurs situés à l'extérieur de la ruche

Luminosité : 0 lux

Température extérieure : 0 °C

Masse : 0 kg

A quoi servent les abeilles ?

Les abeilles sont indispensables afin de préserver l'équilibre de notre écosystème. Elles permettent aux plantes de se reproduire et ainsi aux animaux de se nourrir. Malheureusement, aujourd'hui elles sont grandement en danger. En effet, l'utilisation de pesticides, le déréglement climatique, les frelons asiatiques ainsi que les divers virus sont autant de menaces qui font que l'espèce risque un jour de s'éteindre.

L'utilité des données récoltées au sein de la ruche

La luminosité

Nous utiliserons un capteur de luminosité afin de connaître la luminosité en lux dans l’enceinte de la ruche. La luminosité a un rôle primordial dans la détermination de la période de pollinisation des abeilles dans la journée. Elle permet aux abeilles de se repérer dans le temps.

La température

La température donne des indications sur l’état de la ruche, l’évolution de l’essaim et la santé des abeilles. Cela permet aux abeilles de lutter contre le varroa, une espèce d’acariens parasites. Ainsi, la vérification de ce paramètre permet le bon développement du couvain et la capacité de reproduction de la colonie. En hiver, la température ne doit pas être en dessous de 14 °C.

La masse

L’évolution de la masse de la ruche est essentielle afin que l’apiculteur prévoie les miellées en saison apicole ou les famines en période froide ou sèche. Le contrôle de la masse est primordial afin de savoir si la colonie a assez de réserves de nourriture ou risque la famine.

L'humidité

Le contrôle de l’humidité est également très important, si l’humidité est trop élevée au sein de la ruche, les abeilles, les larves et les nymphes risquent d’être étouffées en plus du fait que cela peut engendrer des moisissures. Cela est indispensable afin de savoir si l’essaim est en danger ou non.

Acquisitions en direct

Sélectionnez un paramètre à visualiser :

I - Principe général du projet

Chaîne fonctionnelle

Comme le montre ce schéma plusieurs éléments entrent en jeu dans la communication et le transfert des données.
D’abord, nos capteurs sont connectés à un microcontrôleur Arduino méga qui va transmettre les données à un ordinateur distant via une liaison Ethernet établie à l’aide d’un module Ethernet. Ainsi, nos données pourront être transférées sur un serveur MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Il s’agit d’un protocole qui assure une communication entre deux appareils utilisant des technologies différentes.

Néanmoins, la carte possède une mémoire trop faile pour envoyer directement les données sur un serveur. On utilise donc un programme en Python qui va permettre de se connecter au serveur MQTT via un code et un identifiant afin d’y envoyer les données. Nous récoltons ces données de MQTT via un programme en HTML pour pouvoir les afficher de manière simple et accessible sur notre site web.

Nous envoyons l’ensemble de nos données au format JSON (JavaScript Object Notation). C’est un format de données beaucoup utilisé par les sites web pour échanger des données. Il commence et se termine par des accolades et peut contenir une ou plusieurs paires clé/valeur inscrites entre guillemets et séparées par une virgule.

Exemple : {"Température": 25, "Masse": 5.6}

La caméra filmant en direct la ruche est reliée avec la même liaison Ethernet à un serveur vidéo. Ce serveur envoie les données vers notre site web.

II - Le microprocesseur

Nous utilisons comme microcontrôleur une carte Arduino Méga 2560. Il s’agit du modèle le plus perfectionné et puissant des cartes Arduino et permet d’effectuer un maximum d’actions. Nous brancherons sur notre carte Arduino un module Ethernet pour lui permettre de se connecter à Internet via un câble Ethernet.

A gauche la carte Arduino, à droite le module Ethernet

Ensemble carte Arduino et module Ethernet

III - Câblage et soudure

Plaque de cuivre sans branchement

Plaque de cuivre avec branchement

IV - Impression 3D

Nous avons confectionné un cache afin de protéger le capteur présent dans la ruche. Pour ce faire, nous avons utilisé le logiciel Tinkercad et l'avons obtenue par une impression 3D.