Le capteur de pesage fait le buzzzz !

Des abeilles en bonne santé font le bonheur de tout apiculteur mais comment savoir si tout se passe bien à l'intérieur d'une ruche ? Faut-il intervenir et risquer d'être inutilement intrusif ? La récolte de miel est-elle compromise ? C'est à ces questions que répond la balance connectée pour ruche de la société HoneyInstruments. Elle donne heure par heure les variations du poids de la ruche qui sont une source d'information parfaite et simple à décrypter telle que le nombre d'abeilles sorties de la ruche ou une estimation précise de la réserve de miel hivernal.

Challenge

L'objectif de HoneyInstruments était de créer une balance de grande précision, capable de délivrer des données dans des endroits parfois très isolés, autonome en énergie et d'une fiabilité absolue. Ajoutons à cela que le produit final doit être extrêmement solide, très simple d'utilisation, résistant aux intempéries tout en restant dans un budget raisonnable.

Solution

Afin d'évaluer le poids de la ruche avec précision, le capteur de pesage PW10 s'est rapidement imposé par ses caractéristiques bien adaptées au projet. Il peut mesurer un poids allant jusqu'à 300 kg avec une précision de 20 grammes, il a une consommation électrique minimale et il est réputé comme totalement fiable.

Résultats

Une fois numérisés les signaux de variations de poids de la ruche doivent être transmis, les informations de poids et de température heure par heure ne représentent pas un gros volume de données. Les résultats de pesage viennent confirmer jour après jour l'évolution de l'essaim et le déroulement normal des évènements.

Création d'une balance de grande précision

Lorsque Thierry De Vreese, directeur de HoneyInstruments, a couché sur le papier les premiers éléments d'une balance connectée pour ruche en 2015, Il a dû faire face à certains nombres de défis techniques : créer une balance de grande précision, capable de délivrer des données dans des endroits parfois très isolés, autonome en énergie et d'une fiabilité absolue. Ajoutons à cela que le produit final doit être extrêmement solide, très simple d'utilisation, résistant aux intempéries tout en restant dans un budget raisonnable. La balance connectée s'adresse aux professionnels travaillant en général avec plus de 150 ruches le plus souvent en transhumance : les ruches sont transportées sur différentes zones en fonction de la floraison et du type de fleurs pour produire un miel spécifique.

Afin d'évaluer le poids de la ruche avec précision, le capteur de pesage PW10 s'est rapidement imposé par ses caractéristiques bien adaptées au projet. Il peut mesurer un poids allant jusqu'à 300 kg avec une précision de 20 grammes, il a une consommation électrique minimale et il est réputé comme totalement fiable. Le capteur fonctionne en extérieur et supporte allègrement les hivers rigoureux et les étés brûlants auxquels peuvent être soumises les ruches. Avec une précision de 20 grammes on peut estimer l'entrée ou la sortie d'environ 200 abeilles. Une ruche en comporte plus de 50 000.

Le capteur est fixé au cœur d'une structure en métal dite en double H qui constituent deux bras d'appuis. La partie inférieure est posée au sol et reliée à un côté du capteur, la partie supérieure supporte la ruche et appuie sur l'autre extrémité du capteur. Cette structure créée ainsi une déformation proportionnelle au poids de la ruche. Un capteur de température situé dans le boîtier complète l'information de poids. Il ne s'agit cependant pas de la température à l'intérieur de la ruche mais bien de la température extérieure de l'environnement.

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Transfert des données mesurées

"Je connaissais déjà bien les capteurs HBM pour les avoir intégrés dans d'autres produits, dit Thierry De Vreese. Les échanges avec l'équipe technico-commerciale m'ont rapidement convaincu. Je voulais surtout ne pas avoir de SAV à faire sur mes produits. Depuis 2016 nous avons commercialisé plus de 250 balances connectées en Europe et le capteur a largement tenu ses promesses de fiabilité et de robustesse. La balance doit en effet pouvoir résister aux manipulations de mise en place par un engin agricole lors d'une transhumance."

Le capteur est alimenté par un boîtier électronique qui assure ensuite plusieurs fonctions essentielles à partir d'une simple pile au lithium de 3,7 volts. Celle-ci se change une fois par an, elle a été préférée à un capteur solaire plus onéreux et plus fragile.

Une fois numérisés les signaux de variations de poids de la ruche doivent être transmis à l'utilisateur. Les apiculteurs déposent leurs ruches dans des endroits choisis pour la qualité de leurs fleurs mais souvent isolés de tous réseau de communication. La technologie GSM a été exclue d'office car beaucoup trop gourmande en énergie. Pour résoudre la question de la transmission HoneyInstruments a fait le choix du réseau Sigfox. Ce réseau utilise la bande de fréquence ISM particulièrement bien adaptée aux échanges de longue portée et faible débit en zone rurale.

En effet les informations de poids et de température heure par heure ne représentent pas un gros volume de données. La portée est d'environ 40 km avec une simple antenne d'une trentaine de centimètres. Le réseau qui comporte 2000 antennes couvre plus de 95 % du territoire et est présent dans 70 pays. Une fois transmises, les données sont transférées au réseau internet et mises à la disposition de l'utilisateur sur la plate-forme Cloud HoneyInstruments.

Les résultats de mesures

L'utilisateur y accède tout simplement à partir du numéro de série de sa ruche. Les apiculteurs ont en général une grande connaissance des évènements dans la ruche en fonction de la saison, de l'heure de la journée. Les résultats de pesage viennent confirmer jour après jour l'évolution de l'essaim et le déroulement normal de ces évènements. Le résultat est là : moins de déplacements et une récolte de miel optimale.

"Un des intérêts majeurs du réseau Sigfox est qu'il n'utilise pas de carte SIM et l'abonnement est de quelques euros par an. Le taux de renouvellement de l'abonnement est de 99 %, ce qui est une preuve de satisfaction des clients."

Laissons à Thierry De Vreese le soin de conclure :

"Je maintiens le contact avec Magali Clementi, l'ingénieur technico-commerciale HBM responsable de mon secteur, car j'ai d'autres projets à venir. Nous utilisons et intégrons de nombreux capteurs dans les projets IOT (Internet des Objets) et la balance pour ruche en est un parfait exemple. Nous travaillons notamment sur la problématique de prévention du vol et l'intégration d'autres technologies et de connectivité telles que LoRa, LTE-M et NB-IOT".