Pametni čebelnjak: Razvoj rešitve za oddaljeno spremljanje stanja čebeljih panjev z energetsko učinkovitim vgrajenim sistemomCERGOLJ, VINCENT (Avtor) Mahnič-Kalamiza, Samo (Mentor) Pametni čebelnjakNatančno čebelarstvoInternet stvari (IoT)LTE-MVgrajeni sistemiZephyr RTOSMagistrsko delo obravnava razvoj in implementacijo sistema pametnega čebelnjaka, namenjenega izzivom sodobnega, natančnega čebelarstva. Cilj naloge je bil zasnovati tehnološko rešitev za avtomatizirano spremljanje ključnih parametrov v čebeljem panju in okolici, kot so masa, temperatura in pospeški, z optimizacijo energetske učinkovitosti za dolgotrajno avtonomno delovanje. V okviru dela sta bili razviti dve različici sistema, ki ponujata različne funkcionalnosti in cenovne možnosti: platforma za lokalno merjenje, temelječa na mikrokrmilniku nRF52840, in prototip platforme z omrežno komunikacijo, osnovan na mikrokrmilniku nRF9160. Obe platformi podpirata prikaz zbranih podatkov na E-papirnem zaslonu preko povezave nizkoenergijskega Bluetootha, kar omogoča neposreden lokalni vpogled in predstavlja redkost pri komercialno dostopnih rešitvah. Prav tako obe platformi omogočata spremljanje temperature z uporabo brezžičnih oddajnikov, ki delujejo na osnovi nizkoenergijskega Bluetootha. To odpravlja potrebo po nameščanju senzorjev s kabli v notranjost panja in omogoča fleksibilno podporo različnim tipom tovrstnih senzorjev. Platforma z omrežno komunikacijo dodatno omogoča prenos podatkov na oddaljeni strežnik prek mobilnega omrežja Long Term Evolution for Machine-Type Communications (LTE-M). Programska oprema za obe različici sistema je bila razvita z uporabo razvojnega okolja nRF Connect SDK in operacijskega sistema v realnem času, s poudarkom na modularnosti in nizki porabi energije. Rezultati podrobne analize porabe energije kažejo, da bi platforma za lokalno merjenje z baterijo kapacitete 6000 mAh lahko delovala približno 521 dni, platforma z omrežno komunikacijo pa okoli 480 dni. Takšno dolgoročno avtonomno delovanje, ki presega eno leto, potrjuje uspešnost implementiranih strategij varčevanja z energijo, vključno z uporabo načina PSM (ang. Power Saving Mode) za komunikacijo LTE-M, in nakazuje potencial za praktično neprekinjeno delovanje ob dodani manjši sončni celici. Delo uspešno predstavlja celovit razvoj sistema pametnega čebelnjaka, od zasnove strojne in programske opreme do analize energetske učinkovitosti. Razvita rešitev s svojo modularnostjo, ponudbo dveh funkcionalno različnih platform, inovativnim pristopom k prikazu podatkov in merjenju temperature ter doseženo energetsko učinkovitostjo nudi trdno osnovo za nadaljnje raziskave in praktično uporabo v natančnem čebelarstvu. S tem lahko prispeva k izboljšanju zdravja čebeljih družin ter boljšemu razumevanju dejavnikov, kot je sindrom propada čebeljih kolonij.20252025-11-21 07:59:45Magistrsko delo/naloga176085VisID: 63018COBISS_ID: 258200835sl