智能养蜂技术助推乡村科技振兴

摘要：本文介绍了乡村振兴背景下智能蜂箱创新创业机遇。蜜蜂产业是现代畜牧业中最具优势的产业之一，对保护修复生态环境、促进农业绿色发展具有重要现实意义。本研究通过对传感器数据的分析来进行实证研究，论证出本系统能有效监测蜜蜂生存状态。智能蜂箱系统的应用将提高养蜂生产的效率和质量，推动养蜂业向标准化、机械化和智能化的方向发展，并为蜜蜂养殖业提供科学、精准的数据支撑，为农业生产提供保障。

关键词：智能蜂箱、乡村振兴、监测系统、新农人

1 智能蜂箱监测系统介绍

我们提出了一种基于声学振动频谱分析的蜂群农药中毒巢内环境与行为监测智能蜂箱系统设计。该系统以单片机为控制核心，从结构、温度监测与温度控制三部分进行创新设计。在实际应用中的试验情况表明，与传统蜂箱相比，该设计在温度调节的均匀性、及时性等方面具有显著的性能提升。

本研究提出了一种蜂群监测系统的结构，采用无线局域网（Wi-Fi）作为蜂场内部的数据通信网络。构建了蜂群监测系统的结构，如图1所示。每个智能蜂箱上都安装了一套用于采集蜂群信息的检测装置，通过Wi-Fi上传至路由器，再通过移动网络上传至云服务器进行存储和分析。用户可以通过访问云服务器来了解蜂群的状态，从而进行蜂群管理。

2 实证分析

2.1实验材料

蜜蜂采用了10g（大约100只）的中华田园蜜蜂工蜂；吡虫啉；智能蜂箱。

2.2 实验方法

探究不同农药浓度对蜜蜂的影响，将不同的浓度的农药喷洒后，等待48小时后，记录用重量和蜜蜂翅膀振动的声音两项指标表现蜜蜂的状态的数据，并记录不同天气、不同温湿度为后续研究做铺垫。

其中声音的数据是由声音传感器检测到的模拟信号通过如下公式计算得到：

2.3 数据分析

根据我们进行的实验研究，探究不同农药浓度对蜜蜂的影响，我们得出以下结论：随着农药浓度的增加，蜜蜂的声音反馈逐渐降低，暗示了农药对蜜蜂的健康和行为状态可能具有潜在的危害。这种声音反馈的降低可能反映了蜜蜂受到农药的负面影响，可能导致其行为受限、生理功能受损等。

3 分析与结论

结果表明，该系统能够在不干扰蜂群活动的前提下揭示蜂群的日常活动和群势变化。其中，温湿度数据可以评估蜂群生存环境；蜂群的声音反映了蜜蜂之间的协同活动，是一个值得进一步研究的特征，它将有助于增进对蜂群微观行为的了解。基于该监测系统的优异性能，本系统可用于研究蜂群的行为生物学、探索蜂群消失的成因以及促进精确化的蜜蜂养殖业的发展。

4 应用前景

智能蜂箱系统的应用将提高养蜂生产的效率和质量，减轻养蜂人的劳动强度，推动养蜂业向标准化、机械化和智能化的方向发展。通过监测蜂群的行为和环境参数，及时发现蜂群农药中毒的情况，并提供预警信息给养蜂人，帮助他们采取相应的措施保护蜂群的健康。同时，智能蜂箱系统还可以为蜜蜂养殖业提供科学、精准的数据支撑，为农业生产提供保障。

参考文献

[1] 郭军， 张振， 陈晖.基于物联网的智能蜂箱系统设计[J].农业工程， 2019， 35（13）： 1-7.DOI：10.19675/j.cnki.issn2095-9243.2019.13.001.

[2] 李雅， 胡华， 马雨.基于大数据的智能蜂箱系统设计[J].农业网络信息， 2019， 40（4）： 13-18.DOI：10.16813/j.cnki.cn43-1517/n.2019.04.004.

[3] 王立新， 张树伟.基于AI的智能蜂箱系统设计[J].农业机械学报， 2020， 51（7）： 1-9.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.07.001.

基金项目：宁波财经学院2023年国家级大学生创新创业训练计划项目《基于蜂王拟声技术的智能养蜂系统设计与应用》（202313001005）