La cella di carico fa la differenza

Ogni apicoltore desidera che le sue api godano di buona salute, ma come si fa ad essere sicuri che tutto proceda per il meglio nell’alveare? Intervenire rischiando di essere troppo intrusivi? Come capire se la raccolta del miele è compromessa? La bilancia per arnia connessa di HoneyInstruments risponde a tutte queste domande: registra le variazioni di peso dell’arnia aggiornate ogni ora fornendo informazioni facili da decifrare, come ad esempio il numero di api che hanno lasciato l’alveare e una stima accurata della riserva di miele per l’inverno.

Sfida

HoneyInstruments aveva bisogno di creare una bilancia precisa, in grado di fornire dati in luoghi molto isolati, che fosse affidabile e autosufficiente dal punto di vista dell’alimentazione. Il prodotto finale doveva essere estremamente robusto, molto facile da usare, resistente alle intemperie e possibilmente economico.

Soluzione

Per calcolare il peso dell’arnia in modo preciso, la scelta è subito caduta sulla cella di carico PW10 le cui caratteristiche sembravano ben adattarsi al progetto. Questa cella di carico infatti misura pesi fino a 300 kg con una precisione di 20 grammi, ha un consumo energetico minimo ed è nota per essere estremamente affidabile.

Risultati

Una volta digitalizzati, i segnali relativi alle variazioni di peso dell’arnia vengono trasmessi; il peso orario e le informazioni relative alla temperatura non costituiscono un grande volume di dati. I risultati relativi al peso confermano giorno dopo giorno l’evoluzione dello sciame e il corso normale degli eventi.

Caratteristiche fondamentali per una bilancia estremamente precisa

Quando Thierry De Vreese, direttore di HoneyInstruments, nel 2015 ha messo nero su bianco gli elementi fondamentali per una bilancia connessa, ha dovuto affrontare diversi problemi di natura tecnica dovuti alla necessità di creare una bilancia estremamente precisa, in grado di fornire dati in luoghi molto isolati e che fosse completamente affidabile e autosufficiente dal punto di vista dell’alimentazione. Inoltre, il prodotto finale doveva essere estremamente robusto, molto facile da usare, resistente alle intemperie e possibilmente economico. La bilancia connessa è destinata a professionisti che lavorano in genere con più di 150 alveari, molto spesso in regime di transumanza: gli alveari vengono spostati in zone diverse a seconda della stagione di fioritura e del tipo di fiore necessario per produrre un miele specifico.

Per calcolare il peso dell’arnia in modo preciso, la scelta è subito caduta sulla cella di carico PW10 le cui caratteristiche sembravano ben adattarsi al progetto. Questa cella di carico infatti misura pesi fino a 300 kg con una precisione di 20 grammi, ha un consumo energetico minimo ed è nota per essere estremamente affidabile. La cella di carico funziona all’aperto e resiste facilmente agli inverni rigidi e alle estati torride a cui possono essere soggetti gli alveari. Con una precisione di 20 grammi è possibile stimare l’ingresso o l’uscita di circa 200 api. Un’arnia contiene più di 50.000 api.

Il sensore viene fissato al centro di una struttura metallica chiamata struttura a doppia H che forma due bracci di supporto. La parte inferiore è posizionata a terra e collegata a un lato del sensore, la parte superiore sostiene l’arnia ed esercita una pressione sull’altra estremità del sensore. Questa struttura crea una deformazione direttamente proporzionale al peso dell’arnia. Un sensore di temperatura posizionato nell’alloggiamento permette di completare le informazioni relative al peso. Tuttavia, non si tratta della temperatura all’interno dell’arnia, ma di quella dell’ambiente esterno.

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Trasmissione dei dati di misura

“Conoscevo già i trasduttori HBM perché li ho integrati in altri prodotti" ci racconta Thierry De Vreese. "Le discussioni con il team di vendita tecnico mi hanno convinto rapidamente. In particolare, non volevo dovermi rivolgere all’assistenza post-vendita per i miei prodotti. Dal 2016 abbiamo venduto più di 250 bilance connesse in Europa e il sensore ha ampiamente mantenuto le sue promesse di affidabilità e robustezza, visto che la bilancia è in grado di sopportare la movimentazione di una macchina agricola durante la transumanza."

Il sensore è alimentato da una scatola di derivazione che svolge diverse funzioni essenziali utilizzando un’unica batteria al litio da 3,7 volt. Questa batteria viene sostituita una volta all’anno ed è stata preferita al collettore solare, più costoso e più fragile.

Una volta digitalizzati, i segnali relativi alle variazioni di peso dell’arnia vengono trasmessi all’utente. Gli apicoltori posizionano i loro alveari in posti scelti per la qualità dei fiori, ma che sono spesso isolati da qualsiasi rete di comunicazione. La tecnologia GSM è stata esclusa automaticamente perché impiega troppa energia. Per risolvere i problemi di trasmissione, HoneyInstruments ha scelto la rete Sigfox. Questa rete usa la banda di frequenza ISM che è particolarmente indicata per gli scambi a lungo raggio e a bassa velocità nelle zone rurali.

Ciò è possibile perché il peso orario e le informazioni relative alla temperatura non costituiscono un grande volume di dati. Il raggio è di circa 40 km con un’antenna semplice di circa trenta centimetri. La rete, costituita da 2000 antenne, copre più del 95% del territorio ed è presente in 70 Paesi. Una volta trasmessi, i dati vengono trasferiti alla rete Internet e messi a disposizione dell’utente sulla piattaforma Cloud di HoneyInstruments.

Risultati di pesatura

L’utente accede semplicemente ai dati usando il numero di serie della sua arnia. Gli apicoltori in genere sanno molto bene cosa succede all’interno dell’alveare nei diversi momenti della giornata e nelle diverse stagioni. I risultati di pesatura confermano giorno dopo giorno l’evoluzione dello sciame e il corso normale di questi eventi. Il risultato ottenuto è il seguente: meno movimenti e una raccolta di miele ottimale.

"Uno dei vantaggi principali della rete Sigfox è che non usa una SIM card e l’abbonamento costa pochi euro all’anno. Il tasso di rinnovo dell’abbonamento è del 99%, il che conferma la soddisfazione dei clienti".

Lasciamo che sia Thierry De Vreese a concludere:

"Sono sempre in contatto con Magali Clementi, technical sales engineer di HBK responsabile per il mio settore, dal momento che ho altri progetti in cantiere. Utilizziamo e integriamo molti sensori nei nostri progetti IOT (Internet delle Cose) e la bilancia per arnia ne è un perfetto esempio. In particolare, ora stiamo lavorando al discorso della prevenzione dei furti e all’integrazione di altre tecnologie e sistemi di connettività come LoRa, LTE-M e NB-IOT".