Мониторинг улья и открытый проект

Пчела на микроконтроллере

Всем привет! Прошло 5 дней с момента предыдущей статьи на тему «умного улья».
Как говорится, много думал и гуглил. Еще несколько лет назад не было такого хайпа в области пчеловодства.
Сейчас-же поднялась целая волна — кажется, что интернетом пчел занимаются все — от школьников, студентов и до серьезных ИТ-гигантов.

Но эта волна разбивается о прагматизм отрасли пчеловодства.

В итоге, мы видим улыбающиеся молодые лица иногда на фоне ульев, еще реже — с пчелами, выигрывающие конкурсы стартапов, а через год — тишина.
Все это натолкнуло меня на мысль о необходимости создания открытого проекта в области пчеловодства (притом в широком смысле слова — не только «обвешать улей датчиками» —, но и построить, заселить и т.д. — вплоть до получения меда).

Ибо один человек может потерять интерес, уйти в бизнес, но сообщество останется и будет развиваться!

Под катом уже достаточно сформировавшаяся концепция простой системы мониторинга.
Как сделать из всего этого открытый проект — задача со многими неизвестными.

Для начала определимся — что мониторить?

На мой взгляд, датчики веса — дорого, но имеет место быть.

Основные параметры — температура и влажность, плюс анализ жужжания пчел.

На последнем и хочу остановиться поподробнее, ибо нужен именно спектр, а не уровень шума.
Еще год назад новость о приложении, анализирующем жужжание улья, вызвала улыбку.

На самом деле, эта характеристика может сказать о многом, даже о заполненности сот медом.
Если подойти грубо — пчеловод ставит в улей «затравку» — пустую рамку с «плоским» листом вощины.

Вощина

Далее пчелы достраивают ячейки и используют их под свои задачи — складирование меда либо выращивание потомства.
Но даже если пчеловод ставит рамки с уже отстроенными сотами (поле откачки меда например), то даже в процессе запечатывания ячеек, пространство между рамками уменьшается — меняется спектр звука.
Не говоря уже о «пении» матки, звуке семьи в ее отсутствие и во время выхода роя.

Жужжание пчел

Примерно так выглядит звуковой спектр улья.
Программно я-бы выделил три вершины, и мониторил-бы частоту и интенсивность каждого пика.
Итого, 6 байт. Плюс по одному на температуру и влажность — восемь.

И знаете, стандартные системы мониторинга сетевого оборудования вполне могут подойти для этой цели — Cacti/Zabbix/Icinga — просто они используют родные и знакомые мне базы данных ;-), хотя RRDTool может даже лучше.

При таких раскладах, для простоты и доступности сборки системы, целесообразно пользовать только ESP8266+DHT11(влажность и температура) + аналоговый датчик звука.
Раз в 15 минут будить МК, мерить 3 параметра, включать WIFI — отправка 8 байт — и спать дальше.

Не мудрствуя лукаво, можно допилить библиотеку ARDUINO FFT — быстрое преобразование Фурье.

Остается придумать что-то с контролем разряда батареи 18650.

Таким образом, для старта открытого проекта достаточно любого стандартного хостинга, страницы форума и публикаций на WordPress, мускул/МарияDB и Zabbix.

Хотя, может я в чем-то и ошибаюсь, тогда поправьте!


© Habrahabr.ru