Projet vespa

 

Le taux de mortalité des abeilles domestiques, ainsi que des abeilles sauvages, augmente régulièrement du fait de la conjonction de plusieurs phénomènes, parmi lesquels :

1 - Le varois, un parasite présent désormais dans de nombreuses ruches.

2 - Le frelon asiatique, une espèce invasive originaire d'Asie de l'est arrivée en Europe depuis une vingtaine d'années.

3 - L'augmentation générale des pesticides dans l'environnement.

Il existe des solutions pour réduire l'ampleur des dégâts causés par ces différents phénomènes, mais celles-ci sont encore largement imparfaites, et il est difficile pour un apiculteur professionnel gérant plusieurs centaines de ruches réparties parfois dans différents départements de connaître les besoins d'une ruche donnée.

Nous pensons qu'il est possible de produire des dispositifs électroniques peu onéreux et faciles d'entretien qui, installés sur les ruches permettraient à la fois d'envoyer des informations pertinentes à l'apiculteur, mais aussi de régler une partie des problèmes sans intervention extérieure.

Ce type de dispositif pourrait prendre pour base centrale un smartphone recyclé inséré dans une hausse spéciale qui le protégerait des intempéries. Il serait alimenté par énergie solaire. A partir de ce smartphone, plusieurs périphériques pourraient être connectés :

- Une caméra qui observerait les mouvements d'insectes à l'entrée de la ruche.

- Un thermomètre.

- Un administrateur de traitements.

A minima ce dispositif pourrait proposer aux apiculteurs de surveiller l'activité de la ruche. En effectuant des relevés de températures, et en comptant le nombre d'abeilles qui rentrent et sortent de la ruche.

Comme les smartphones sont munis de carte SIM, le logiciel pourra envoyer régulièrement des informations à un serveur central. Ces données seront ensuite traitées pour être restituées sous forme de statistiques et de visualisations adaptées pour l'apiculteur, et qu'il pourra consulter via son smartphone ou son ordinateur.

Le fait de surveiller le trafic entrant des abeilles permettrait à l'apiculteur de savoir quand est-ce que les abeilles ont fini de butiner les fleurs aux alentours de la ruche. A lui ensuite de prendre la décision de les déplacer ou pas. Un apiculteur fait parfois plusieurs heures de route pour aller vérifier si les abeilles se portent bien. Ce dispositif ne pourra pas remplacer la présence humaine qui reste indispensable, mais elle lui permettra d'optimiser ses déplacements.

Une chute drastique de la température peut signifier qu'une ruche a un besoin urgent d'une intervention.

Cette espèce de frelon, légèrement plus petite et plus sombre que les frelons européens, consacrent une large partie de leur temps à se nourrir d'abeilles domestiques. Les frelons asiatiques se positionnent en vol stationnaire devant l'entrée de la ruche et attendent le moment opportun pour attraper une abeille afin d'aller la dévorer. Les espèces d'abeilles originaires d'Asie savent se défendre contre ce type d'attaque : elles se collent à l'assaillant afin de former une boule autour de lui de manière à ce que la température soit suffisamment élevée pour le tuer. Malheureusement les abeilles européennes ne connaissent pas ce type de techniques.

Même si le nombre d'abeilles que prélèvent les frelons asiatiques reste relativement faible en comparaison du nombre d'individus qui peuplent la ruche, la présence des frelons à l'entrée de la ruche dérange suffisamment le fonctionnement de celle-ci pour que les abeilles arrêtent de sortir et de récolter le miel, paralysant ainsi toute la colonie.

Le but du dispositif est de pouvoir détecter les frelons à l'aide de la caméra pour les neutraliser via un laser ou un autre moyen. Les frelons asiatiques étant les seules insectes aux abords des ruches qui effectuent des vols stationnaires, cela permettrait non seulement de les détecter facilement, mais aussi de les neutraliser avec une grande précision.

Des traitements bio ou conventionnels existent pour le varois, pour cela il faut ouvrir la ruche pour les administrer et répéter l'opération plusieurs fois dans l'année. Le dispositif pourrait être prévu pour effectuer cette tâche automatiquement.

En développant des partenariats avec des apiculteurs locaux, nous serions en capacité de collecter et constituer une base de données pour le développement du dispositif. La collecte sur plusieurs sites nous permettra d'appréhender correctement les sources de variabilité entre les différents sites (notamment pour les vidéos : luminosité, fond, taille de la ruche et du trafic, espèces d'abeilles, etc.)

Cette phase de collecte permettra également de valider le choix des capteurs embarqués parmi plusieurs à tester.

Il s'agit ici de développer un ou plusieurs algorithmes, utilisant éventuellement du Machine Learning, pour que le logiciel soit capable d'analyser les images captées par la caméra en temps réel et remonte différentes informations : trafic de la ruche, détection de frelons asiatiques, et autres anomalies.

D'autres algorithmes pourront être implémentés pour définir des seuils d'alerte sur les capteurs de température, impliquant notamment du filtrage des artefacts et de la détection de pics ou d'anomalies dans la mesure.
Cette étape fait intervenir les compétences déjà présentes dans notre collectif de data scientists.

Il faudra créer un logiciel adapté à l'OS que nous utiliserons, probablement Android ou l'un de ses dérivés, et qui centraliserait toutes les fonctionnalités proposées par le dispositif.

Cette étape implique le développement d'une API permettant l'interopérabilité entre l'application, les capteurs de mesure et les algorithmes de monitorage.

Concevoir le dispositif et sa manière de le déployer sur des ruches. Nous prévoyons de collaborer avec un fablab pour réaliser une maquette du dispositif.

Effectuer des tests et trouver quelle est la manière la plus efficace et la moins coûteuse en termes de prix et de consommation énergétique pour éliminer les frelons.

Concevoir le logiciel pour que celui-ci envoie régulièrement des informations relatives à son activité.

Concevoir l'interface utilisateur côté client pour que ce dernier puisse prendre conscience des différentes informations remontées par le dispositif, et puisse interagir avec lui.

Un tableau de bord intuitif et facile à prendre en main par l'apiculteur avec une approche UX/UI design. 

Le dispositif sera déployé en open data et open source. L'objectif est de l'installer à large échelle sur le territoire français. Un tel déploiement permettrait la collecte de grandes bases de données sur l'état de santé des ruches et des abeilles, l'évolution de leur comportement, leur capacité d'adaptation, etc.