Vortrag auf dem "Blauhaustalk" des Forschungsinstituts GEMIT der Hochschule Niederrhein am 15.05.2019. Der Vortrag zeigt, wie Honigbienen in der Landwirtschaft eingesetzt werden können, um die Informationslage in der Landwirtschaft zu erhöhen. Die Idee: Es werden einfache Parameter im Bienenstock (Temperatur, Aktivitätsrate am Flugloch) gemessen und daraus auf Sachverhalte auf dem Acker geschlossen

1. Bienen als Biosensoren
-
Digitalisierung in der Landwirtschaft
1
Vortrag zum GEMIT Bauhaustalk am 15.05.2019

2. Die Herausforderungen … 2
3. für den Hobbyimker.
1. für den Landwirt,
2. für den Tierwirt / Berufsimker,
Zunächst werden der Stakeholder gesehen, für die Herausforderungen identifiziert wurden: Landwirte,
Tierwirte und Hobbyimker. Die Ideen und Konzepte lassen sich aber leicht auf ganz andere Szenarien
übertragen.

3. 1. Herausforderung für den Landwirt 3
Challenge:
Wie weiß ich – ohne hinzufahren –
was auf meinem Acker los ist?
Lösungsansatz:
- Optischer Boden- und
Pflanzenzustand (Videografie / KI)
- Bodenfeuchtemessung über das Internet
- Kleinräumiges Wetter
(Mini Wetterstation & Sensorbienen)
- Sonstige Störungen (Sensorbienen)

4. 2. Herausforderung für den Tierwirt / Berufsimker 4
Challenge:
Wie kann ich zeitsparend
aus der Ferne meine Tiere überwachen?
Lösungsansatz:
- Optische Überwachung (Videografie / KI)
- Temperaturmessung über das Internet
- Luftgüte
- Soundanalysen

5. 3. Herausforderung für den Hobbyimker 5
Challenge:
Wie kann ich erkennen, dass es
meiner Königin / meinem Bienenvolk
gutgeht, ohne „aufzumachen“ ?
Wie kann ich schon vorher wissen, dass ein
Schwarm abgeht?
Lösungsansatz:
- Optische Überwachung (Videografie / KI)
- Temperaturmessung über das Internet
- Soundanalysen

6. Wieso eigentlich Bienen als Biosensoren? 6
In den Alpen: Ziegen mögen kein nasses Fell …
Bienen mögen nicht (und reagieren vermutlich messbar auf …):
- Regen
- Wind
- Vibrationen
- Geruch von Bananen
- Rauch
- Dunkle Nasen
- Schnelle Bewegungen
- …

7. 7Lösungsansatz: Verschneidung verschiedener Informationsquellen
!
Aus dem Bienenstock werden Soundaufnahmen hinsichtlich Frequenzgang analysiert, Videoaufnahmen am
Flugloch mit KI ausgewertet (Haben Bienen den Flugbetrieb aufgenommen? Tragen Sie Pollen ein).
Zusätzlich werden Wetterdaten und Bodendaten erhoben. Da alle Daten nun in einfache Zahlenkolonnen
transformiert sind, lassen sich die Daten auch über Netze mit geringem Datendurchsatz (LoRaWAN, GSM)
transportieren. Auf eine Server können zusätzlich Zeitreihen- und Clusteranalysen unternommen werden. Die
aufbereiteten Ergebnisse erhält der Landwirt – ggf . auch als SMS über 3G – um damit Entscheidungen
treffen zu können.

8. 8Digitale Bienen – Videoaufnahmen und KI
Google Suche: „ youtube claus brell bienen ki pollen“
liefert
https://youtu.be/jXeulKXGJAs
(Bienen mit KI zählen und differenzieren mit und ohne Pollenhöschen)

9. 9Edge Computing vs. Cloud Computing
Wo „nachdenken“?
Sensor Zentrale (Web-)
Services
Hier:
Edge Computing
Hier:
Cloud Computing
!
Warum sollen Daten mit KI bereits auf dem Client ausgewertet werden? Insbesondere mit der neuen DSGVO
kann es schwierig sein, Bilder und Videos mit ggf. personenbeziehbaren Daten auf leistungsstarke Server zu
transportieren. Vielleicht lässt die Datenrate auch gar keine Versenden von Video- und Audiodaten zu. Dann
ist es sinnvoll, die Daten in Sensornähe bereits zu verarbeiten und nur noch „Kennzahlen“ über das Netz zu
übertragen.

10. Übertragung der Methoden auf andere Bereiche 10
* Naturschutz
* Produktion / Lagerhaltung
* Verkehr / Logistik
Das grundsätzliche Konzept lässt sich leicht auf andere Szenarien übertragen.

11. 11
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell
Mail: claus.brell@hs-niederrhein.de
Über: http://claus-brell.de
Content: https://cbrell.de/blog
Twitter: https://twitter.com/clausbrell
Videobeobachtung:
Die Kamera vor meinem Bienenstock ist über https://cbrell.de/naturwatchcam/ erreichbar. Ein Raspberry Pi
macht jede Minute ein Bild und überträgt es ins Internet. Dort gibt es auch einen Link auf die
Soundaufnahmen aus dem Bienenstock.
Ein Video, in dem man die Zwischenzarge mit der Elektronik für die Soundaufnahme sieht, ist am Ende
von https://youtu.be/97_GXJ04pXI zu sehen.