INNOdeAPI

ASOCIACIÓN PARA LA INNOVACIÓN Y DESARROLLO APÍCOLA

Título del proyecto – Innovación y desarrollo apícola en la Región de Murcia

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un sistema que permita la localización e identificación de la abeja reina en el interior de una colmena sin necesidad de contacto visual. Todo esto convergerá en la creación de una metodología de trabajo más eficiente para el apicultor, permitiendo una trazabilidad genética de las abejas reinas. Gracias a este sistema de identificación se dotará de mayor seguridad ante el robo de colmenas y abejas para los apicultores por su identificación por parte de las autoridades de la Región de Murcia.

RESULTADOS

Aunque en la memoria del proyecto presentada se planteaba el sistema de localización/identificación en la banda de 13 MHz, se ha demostrado que la banda más adecuada es la de 865 MHz. Las distancias máximas de cobertura medidas con los sistemas implementados en la banda de 13 MHz en condiciones de espacio libre no superan los 2cm. Con los sistemas implementados a 865MHz el alcance se encuentra en torno a 45 cm.

Se ha realizado un estudio de microchips comerciales a implantar en la abeja reina. En la banda de 13MHz, aunque tienen el tamaño apropiado, no resultan adecuados por el alcance. En la banda de 865MHz, el tag LXMSJZNCMF-198, con antena integrada, resulta adecuado en cuanto al alcance, pero queda descartado por su dimensión máxima de 6mm. Además, se ha detectado un nulo lateral en el diagrama de radiación, lo que resulta inadecuado. En esta banda de frecuencias, el transpondedor comercial que ha dado mejores resultados es el LXMS21ACMF-218, además se ha podido integrar con microantenas de tamaño adecuado, dando lugar a un tag de dimensiones adecuadas para fijar en el dorso de una abeja reina.

Se han diseñado y construido antenas en la banda de 865MHz para el sistema lector. Además, se han realizado pruebas con antenas comerciales, lo que ha permitido encontrar la antena óptima para este proyecto: Antena Keonn SP11.

Las pruebas realizadas con los sistemas implantados en la banda de 865MHz han permitido encontrar el lector adecuado (Hadron) con la suficiente potencia en transmisión (31,5dBm) y alta sensibilidad en recepción (-85dBm).

Se ha desarrollado un sistema externo de identificación/localización con los siguientes componentes:

  • Batería de Litio de 3.7V.
  • Cargador USB.
  • Booster.
  • Relé de 12V.
  • Interruptor de encendido y apagado de 6 conexiones.
  • Procesador ESP32 v1 junto con placa de conexiones para los pines.
  • Display digital de 1.3 pulgadas.
  • Pulsador.
  • Leds azul, verde y rojo como indicación de estados de detección, activación y encendido, respectivamente.
  • Zumbador conectado en paralelo al led azul, para indicar el estado de detección.
  • Lector CAEN Hadron junto con placa de conexiones.
  • Antena Keonn SP11.

 

Se ha desarrollado y fabricado con impresión 3D la estructura que incorpora el sistema externo de identificación/localización implantado. La estructura consta de: base hueca (con agujeros para todos los leds, pulsadores, interruptores, cargador USB y pantalla), marco para la antena, asa (curvilínea para adaptarse mejor a la mano del apicultor), placa de sujeción de los componentes, y placa de sujeción de la pantalla (para colocar el display).

Las medidas realizadas en el Laboratorio (con colmenas sin abejas) y en la Finca Tomás Ferro de la UPCT (con colmenas con abejas) indican que es posible la localización e identificación del tag. Atendiendo a la posición de la abeja en el panal, es necesario que el nulo del diagrama de radiación de la antena sea en la dirección perpendicular al tag y no en las direcciones laterales. Esta consideración de diseño se ha sido tenido en cuenta en las microantenas diseñadas por la Universidad Politécnica de Valencia.

Se han hecho pruebas de alcance en espacio libre y con el microtag en el interior de la colmena con el sistema externo de identificación/localización integrado en la UPCT y los tags que incorporan el transpondedor LXMS21ACMF-218 sugerido por el IMSE, y las microantenas desarrolladas por la UPV, con resultados de alcance satisfactorios. Se ha observado que los resultados óptimos de alcance dentro de una colmena se obtienen colocando el sistema externo de identificación/localización en uno de sus laterales.

Se ha desarrollado e implementado código para la localización de la abeja reina y la identificación, para grabar los datos leídos del microtag en el lector y para acceder de forma remota a estos, desde cualquier dispositivo con conexión WiFi (móvil, ordenador, tablet,…).

Se ha analizado y desarrollado código para el sistema de conmutación, aunque se ha descartado por complicar el diseño del sistema externo.

Se han probado diferentes materiales (pegamento en gel y líquido de cianocrilato, epoxi, masilla de pentaeritritol-PO-mercaptoglicerol y cinta adhesiva de doble cara) para adherir el tag al dorso de la abeja, observando que no hay pérdida de cobertura si se coloca el tag (por el lado en el que lleva soldado el condensador y el transpondedor) en una de las caras de la cinta de doble cara y se pega la otra cara a la abeja con cianocrilato.

Se ha colaborado en la difusión de los resultados del proyecto en el Congreso Nacional URSI 2023 y en el Congreso internacional Apimondia 2023.

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