Bienenvölker mit RasPi überwachen

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo,

    ich habe ein Projekt, das ich gerne verwirklichen will, und ein Kollege bei der Arbeit hat mich auf den Raspberry Pi gestoßen, den er selbst schon für verschiedene Zwecke einsetzt. So bin ich jetzt in diesem Forum gelandet.

    Zum Projekt: ich bin Imker, und meine Bienenvölker stehen zuhause. Unter der Woche arbeite ich 200 km entfernt, würde aber dennoch immer gerne wissen was bei den Völkern so vor sich geht.

    Ich dachte daran ein paar Daten zu sammeln, zu protokollieren und über das Internet bereit zu stellen:

    • Außentemperatur
    • Luftdruck
    • Gewicht des Volkes (variiert zwischen 10 und 50 kg)
    • Gewichtsänderungen (wann verhungern sie, wann sammeln sie Honig und wie viel?!)
    • ggf. Beleuchtungsstärke als Hinweis auf die Wetterlage

    Das Bienenhaus müsste in Reichweite des schwiegerelterlichen WLANs sein, sodass man über einen USB-WLAN-Stick die Internetverbindung herstellen könnte. Optional, wenn die Völker mal im Sommer in den Wald gestellt werden, wäre ggf. ein UMTS-Stick interessant.

    Die Stromversorgung würde ich über eine Autobatterie sichern, die über eine Solarzelle immer wieder neu aufgeladen wird.

    Abstrakte Frage:

    Haltet Ihr das für realisierbar? Es gibt sog. Stockwaagen auf dem Markt, die so etwas können, allerdings kosten die über € 1200.- pro Stück und sind dann ziemlich umständlich und wenig bis gar nicht anpassbar.

    Konkrete Fragen:

    • Was könnte man für einen Gewichts- / Drucksensor dafür nehmen? Wie würde man den ansprechen?
    • Könnte der RasPi das Laden der Autobatterie per Solar selbst steuern?

    Ich freu mich auf Diskussionen zu meinem Projekt!

  • Über den Sensor bin ich auch schon gestolptert, leider findet man keine Infos wie viel Kraft der tatsächlich aushält. Ich habe mich dabei aber gefragt, wie man das realisieren könnte: 4 Sensoren (unter jede Ecke der Bienenkiste einen?) und dann liest der RasPi den Widerstand aus. Wie münze ich das Ganze dann aber in Masse [Kilogramm] um? Müsste man dann softwareseitig kalibrieren?

    Das selbe trifft hier zu:

    http://www.amazon.de/Sensors-Flex-Force-SEN-10245-Sensor/dp/B004R66YDA?tag=psblog-21 [Anzeige]

    Nicht, das ich davor zurück schrecke, aber leider bin ich in Sachen Programmieren ein unbeschriebenes Blatt.

    Einmal editiert, zuletzt von Onophrio (8. Mai 2013 um 14:28)

  • Der Pi kann keine analogen Signale einlesen, Du mußt also zusätzlich noch einen analog/digital-Wandler einbauen.
    Die Umrechnung hängt von dem mechanischen Aufbau Deiner Waage ab, die kalibrierst Du dann am besten mit bekannten Gewichten.
    Du solltest die Sensoren zwischen zwei Platten legen, die an den Ecken 'Füße' haben die die Kräfte auf die Sensoren leiten. Der Rest ist dann Rechnerei (naja, fast).

    Den Aufwand mit der kompletten Laderegelung über den Pi würd ich nicht machen, fertige Solarregler können das besser. Wenn Du aber einen AD-Wandler für die Waage gebaut hast kannst Du den auch für die Spannungsüberwachnung benutzen um den Pi rechtzeitig runter zu fahren. Den kannst Du auch für die Helligkeit nehmen. Für Temperatur, Luftdruck und Feuchte gibt es fertige Sensoren für den I2C-Bus, das dürfte das einfachste werden.

  • Hallo Onophrio,

    beschäftige mich auch schon länger mit dem Gedanken einen Raspberry zur Bienenüberwachung einzusetzten.
    Dabei habe ich schon öfter mal zu dem Thema Google befragt. Das ist der erste Thread zu dem Thema den ich gefunden habe :)

    Ich habe eine ähnliche Ausgangssituation wie du. Meine Völker stehen auch in der nähe vom Haus also sind WLAN und Strom vorhanden. Die Daten will ich gerne online in eine MySQL - Datenbank schreiben und evtl. ein kleines PHP Backend für die Einsicht der Daten programmieren.

    Daten die mich interessieren sind:

    • Gewicht pro Volk (Zuname / Abnahme würde ich dann in PHP aus den Daten errechnen. Vielleicht auch Diagrammdarstellung)
    • Luftfeuchte / Temperatur pro Volk
    • Luftfeuchte / Temperatur für Umgebung
    • Wetter (Regen, Sonnenschein, Wind, Luftdruck ... ) kann aber auch über Wetterseiten eingelesen werden


    Ich habe mir jetzt mal vorgenommen mit der Temperatur und Luftfeuchte in den Bienenstöcken und in der Umgebung anzufangen. Ist jetzt in der kommenden Winterzeit ja auch das interessanteste. So kann man ohne die Völker zu öffnen beurteilen ob die Völker Brüten oder ob noch eine Wintertraube in der Beute sitzt.

    Hierfür habe ich mir den Sensor "DHT22/AM2302" bestellt. Eine Anleitung für den Raspi gibts hier: http://www.messtechniklabor.de/artikel-h0000-…eit_messen.html
    Wenn ich hier weiter bin kann ich dir auch gerne die passenden Softwareskripte / Infos zukommen lassen.

    Gibt es Ansätze für einen A/D Wandler und vielleicht auch einen Verteiler der die verschiedenen Sensoren der Völker über eine Adressierung auf die Gipo Pins des Raspi legt. Ich brauch hier noch eine Lösung, da ich 10 Völker mit mindestens 2 Sensoren (Temperatur und Luftfeuchte / Gewicht) bestücke.

    Auf der Softwareseite kann ich viel lösen, da ich das auch beruflich mache. Nur mit der Hardwareseite hab ich noch nicht so viel zu tun gehabt. Vielleicht findet sich hier ja noch jemand der sich damit auskennt.

    Wie ist dein Stand verfolgst du oder irgendjemand das Projekt noch weiter, da hier seit Mai nichts mehr gepostet wurde?

  • So ein Volk hat im Sommer auch mal bis zu 100 kg. Wenn man jetzt an alle 4 Ecken einen Sensor anbringt braucht man pro Sensor min. 25 kg.

    Also ist der oben genannte von amazon glaube ich ganz gut geeignet.
    http://www.amazon.de/Sensors-Flex-Force-SEN-10245-Sensor/dp/B004R66YDA?tag=psblog-21 [Anzeige]

    Die 4 Sensoren in Reihe geschaltet und ab an einen A/D Wandler. Dann kann man dieses Konstrukt Softwaretechnisch kalibrieren.
    Sollte doch klappen oder?

    Interessant ist hier vielleicht nur noch einen günstigere Variante. Da 10EUR * 4 Ecken * 10 Beuten mit 400 EUR zu buche schlagen.

    Weitere Überlegung ist vielleicht noch die Sensoren nur an den beiden vorderen oder hinteren Ecken zu verbauen. Dann kann man das ermittelte Gewicht mal 2 nehmen.

    Das Gewicht muss nicht ganz so genau sein (+/-0,5 kg reichen schon). Und die Gewichtsverteilung ist von vorne nach hinten meist recht ausgeglichen. Für das Wiegen des Wintervorrats wird z.B. auch nur hinten eine Zugwaage angesetzt und die Beute leicht angehoben. Das Gewicht wird dann mal zwei gerechnet.

  • Ich benutze für meine Wetterauswertung ein BMP085 der über den I2C läuft. Für den gibts auf der Adafruit-Seite auch ein Beispiel. Der würde dann Temperatur einlesen können. Wobei der DHT22 das ja auch könnte und dann zusätzlich die Luftfeuchtigkeit.

    Beim Solar hab mal ne Beispielberechnung gelesen, wo man dann mit starken Akku und Solarpanel das diesen auflädt auf mehre hundert Euro kam, um die Geräte auch mal bei mehren Tagen schlechtem Wetter zu betreiben. Ist halt die Frage wieviel man da ausgeben will und wie gut die Ausfallsicherheit sein soll. Ich denke mal das die ganze Sache im Winter und damit im Sonnenarmenzeiten ja eh uninteressant wird :s

  • Strom ist bei mir kein Problem. Werde da einfach eine Leitung hin legen ist billiger und einfacher als Solarpanels.

    Hab mich weiter mit dem Thema beschäftigt und nun folgenden Stand:
    Ich habe gestern mal unsere Personenwaage zerlegt und festgestellt, dass dort 4 Gewichtssensoren verbaut sind die man einfach verwenden kann. Der Vorteil hierbei ist: Personenwaagen sind billig (viel billiger als die Sensoren einzeln zu beschaffen) und genau in dem Gewichtsfenster das ich benötige. Daher habe ich mir heute bei amazon eine Personenwaage für 10 EUR bestellt und werde nun versuchen die 4 Sensoren an einen A/D Wandler (MCP 3204) zu hängen.

    Link zur Anleitung für den MCP 3204
    http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/7771…g-with-the-gpio

  • Kennt ihr das HOBOS-Projekt ([font="Arial, Geneva, Helvetica, Verdana, sans-serif"]HOneyBee Online Studies[/font]) der Uni Würzburg?

    Dort lassen sich zig Sensorenwerte von Bienenstöcken einsehen. Ihr könnt ja mal die Daten dort checken und dann individuell überlegen, welche Sensoren eine Anschaffung wert sind.

    Auszug aus der Sensorenliste von HOBOS:



  • Kennt ihr das HOBOS-Projekt ([font="Arial, Geneva, Helvetica, Verdana, sans-serif"]HOneyBee Online Studies[/font]) der Uni Würzburg?

    Dort lassen sich zig Sensorenwerte von Bienenstöcken einsehen. Ihr könnt ja mal die Daten dort checken und dann individuell überlegen, welche Sensoren eine Anschaffung wert sind.

    Ja das Projekt kenne ich.

    Als Anfang würde mir das Gewicht reichen. Das muss doch mit dem Raspberry Pi machbar sein.

  • Hallo akasche,

    ja ich bin mittlerweile weiter gekommen. Ich hab meinen Prototypen auf einem Steckbrett zum laufen gebracht. Arbeite gerade noch an der Adressierung der einzelnen Beuten.

    Als Sensoren hab ich mir eine billige Personenwaage bei amazon bestellt, bei der ich die Sensoren ausgebaut habe. Diese sind mit einem Operationsverstärker verbunden und dieser hängt an einem AD-Wandler. Den AD-Wandler kann man dann mit dem raspberry pi mit Python auslesen.
    Welche Elektronikbausteine ich genau genommen habe kann ich dir nicht sagen weil ich die grad nicht in der nähe habe.

    Wenn wir da zusammen arbeiten sollen ist es glaube ich Sinnvoll einen neuen Thread aufzumachen. Und nicht dauern in einem geschlossenen zu schreiben.

    zu http://hivetool.net/
    So wie das aussieht bieten die eine Softwarelösung an in der man die Daten dann Speichern kann. Allerdings tendiere ich da lieber zu meiner MySQL DB. Ich hab da eh schon mein Stockbuch drin.

    @ Dirku Danke für den Hinweis zu HOBOS. HOBOS kenne ich. Ist aber ein Projekt bei dem die Uni die Daten für Forschungszwecke zur Verfügung stellt. Ich will mir aber keine Daten ansehen sondern bei meinen Bienen selber messen. Über die Hardware und Software von HOBOS wird nichts veröffentlicht. Das wäre aber der interessante Punkt.

    Gruß Flo

  • Hallo,

    bin in letzter Zeit leider nicht dazu gekommen weiter zu machen.

    Mein aktueller Stand ist:
    Bin dabei meinen Prototyp vom Steckbrett mal zu löten. Es hat sich allerdings gezeigt, dass die Aktuelle Konstruktion nicht so gut geeignet ist. Ich habe meinen Instrumentenverstärker aus mehreren Operationsverstärkern zusammengesetzt. Das bedeutet er braucht viel Platz und es ist viel zu löten. Das Gleiche Problem habe ich mit dem Zählwerk für die Adressierung. Für die Praxis mit vielen Bienenvölkern muss das schneller gehen.

    Daher arbeite ich gerade daran einen ATMega AVR-RISC-Controller für meine Zwecke zu bemühen. Außerdem werde ich mir einen fertigen Instrumentenverstärker suchen.
    Interessant wäre sicher auch einen ATMega zu finden der schon einen Instrumentenverstärker mit A/D-Wandler hat.
    Vielleicht hat ja einer von euch einen Tipp.

    Gruß Flo

  • Warum nimmst du nicht diesen hier, der sollte doch gehen und viel Platz nimmt er nicht weg!
    INA333


    Kannst du uns ein paar Infos bezüglich deiner jetzigen Schaltung geben? Eventuell kann ja einer hier ansetzen bzw. gibst du uns ein paar Ideen weiter!

    Einmal editiert, zuletzt von Teichhermelin (30. Januar 2014 um 09:54)

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!