Conception et réalisation d’une ruche connectée
Les besoins :
Ce projet est né suite à l’annonce du nouveau programme officiel des Sciences de l’Ingénieur de la spécialité SI et de celui de la section Ingénierie, Innovation et Développement Durable (2I2D) du bac STI2D.
Ces programmes axent le contenu des apprentissages sur les nouvelles technologies qui permettent d’apporter une valeur ajoutée en confort à l’homme.
Comme les apiculteurs sont amenés à gérer le suivi de plusieurs ruches au même temps, l’idée de connecter ces dernières et remonter les informations utiles de suivi comme le poids, la température, l’humidité, la position et d’autres relevés permettront de répondre à ce besoin.
Le cahier des charges :
La production du miel sur le territoire reste constante et ne progresse pas malgré la maitrise et l’expérience des apiculteurs. La chambre d’agriculture souhaite subventionner le projet de la ruche connectée qui a déjà fait ses preuves en termes de productivité et de sauvegarde des colonies d’abeilles.
L’objectif de cette initiative est d’apporter aux apiculteurs néophytes ou expérimentés une meilleur connaissance de la vie de ruche, d’apprendre les différentes pratiques apicoles et surtout de pouvoir consulter en temps réel les données comme la température, l’humidité, l’éclairement, le poids, la géolocalisation pour la protection contre le vol et le nombre d’abeilles en scannant le trafic des entrées sorties.
Votre mission est de concevoir une ruche qui répond aux critères énoncés par la chambre d’agriculture et de la réaliser à moindre cout afin de remporter le marché et pouvoir équiper tous les apiculteurs du territoire.
Réalisation :
La réalisation d’une ruche connectée implique plusieurs étapes.
Définir les objectifs :
Nous avons identifiez les fonctionnalités que nous souhaitons intégrer dans la ruche connectée. Cela nous amener à inclure la surveillance de la santé des abeilles, la collecte de données environnementales et la gestion de la ruche.
La ruche connectée est composée de Cinq parties :
Ø Recueillir les données environnementales : TC°, Humidité, Pression atmosphérique, qualité de l’air, luminosité et altitude
Ø Recueillir les données propres à la ruche : TC°, Humidité et Poids
Ø Recueillir les données de l’installation photovoltaïque : Niveau de charge de la batterie, puissance consommée et tension aux bornes de la batterie.
Ø L’Interface Homme Machine (IHM) qui permet de mettre en forme les données reçues et les rendre plus facile à interpréter
Ø Envoi des données à distance entre la ruche et le poste de visualisation des données chez l’apiculteur
Concevoir les capteurs :
Identifiez les capteurs nécessaires pour collecter les données pertinentes. Cela nous a amené à choisir des capteurs de température, d’humidité, de poids, de qualité d’air, de pression et s’assurer de l’autonomie énergétique de la ruche.
Choix de la connectivité :
Nous avons sélectionné la technologie de connectivité adaptée à notre ruche connectée. Nous avons opté pour un protocole de communication en fonction de nos besoins et de la disponibilité.
Notre choix s’est porté sur le module HC-12, qui permet la communication sans-fil semi-duplex entre deux appareils via les fréquences radio, qui émet sur la plage de fréquence 433.4-470MHzz
Choix de la plateforme de gestion :
Nous avons sélectionnez une plateforme mixer entre Node-Red et Arduino pour collecter, stocker et analyser les données provenant des capteurs. Le choix de cette plateforme nous offre des fonctionnalités de visualisation des données, d’alertes et de contrôle à distance.
Assemblage du matériel :
Nous avons intégrez les capteurs et les dispositifs électroniques dans notre ruche qui nous sert de support pour la phase prototypage et nous avons vérifié à plusieurs reprises que tous les composants soient correctement connectés et sécurisés.
La promotion TSTI2D option EE 2022-2023
Configuration logicielle :
La configurez du logiciel embarqué sur les capteurs et les dispositifs pour collecter et transmettre les données a été implanté par notre professeur M. BEN ROMDHANE. Notre professeur s’est assuré que les protocoles de communication sont correctement configurés pour une intégration harmonieuse avec la plateforme de gestion.
Test et validation :
Grâce à la réussite et au bon fonctionnement de notre ruche de prototypage que nous avons baptisé – La ruche pédagogique avec le thème Les sciences au service de l’homme – nous allons effectuer des tests à l’extérieur pour s’assurer que tous les capteurs fonctionnent correctement et que les données sont collectées et transmises de manière fiable.
Déploiement et surveillance :
Bientôt nous allons Installer le module électronique et énergétique sur une ruche du rucher du lycée et Surveiller régulièrement les données collectées pour assurer le bon fonctionnement de la ruche et détecter les problèmes éventuels.
PARTICIPATION AU CONCOURS ACADEMIQUE DE TECHNOLOGIE SESSION 2022-2023
Les élèves PADE Meï-Lin et PAYET Gaël de la promotion STI2D option EE 2023 ont présenté notre projet dans la catégorie Prix du jury pour Projets Innovants au concours Académique de Technologie session 2023 dont la prestation orale digne d’un Grand Oral se trouve ci-dessous.
Notre projet a été bien accueilli, a suscité beaucoup d’intérêt auprès des visiteurs et des professeurs présents qui nous ont posé beaucoup de questions sur l’approche scientifique, écologique et du bien-être des abeilles.
Notre projet a remporté le prix spécial du jury qui est une très belle récompense pour les promotions de STI2D qui travaillé participé à cette aventure qui non seulement nous a appris le travail en équipe mais en plus d’acquérir de nouveaux savoirs et savoirs faire sur un support qui traite du vivant.
CONCLUSION :
En participant à ce concours, nous espérons promouvoir les projets qui traitent du vivant qui sont une approche très ludique pour faciliter les apprentissages et la réalisation matérielle du prototype.
Nous croyons fermement que notre ruche connectée a le potentiel de révolutionner l’apiculture moderne en offrant aux apiculteurs des outils puissants pour protéger les abeilles et améliorer leur rendement.
Enfin notre ruche connectée autonome va contribuer à la sauvegarde des abeilles, à la durabilité de l’apiculture et à la préservation de notre écosystème.