File - APIVOX AUDITOR

Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
NUEVO APIDICTOR
Inspección de Colmenas de Abejas Mediante
el Análisis del Sonido del Enjambre
David Atauri Mezquida
Universidad Europea de Madrid
Escuela Superior Politécnica
Área de Informática.
Madrid, 30 de Mayo 2005.
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Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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Índice
1.
2.
3.
A) Memoria descriptiva y técnica...........................................................................................3
1. a.
Objetivos .......................................................................................................................3
1. b.
Objetivo científico y tecnológico ..................................................................................3
1. c.
Objetivos Socioeconómicos ..........................................................................................4
1. d.
Antecedentes: ................................................................................................................5
1. e.
Contenido y alcance del proyecto. Resultados previsibles:...........................................9
1. f.
Medios necesarios para llevar a cabo el proyecto o actuación: ...................................12
1. g.
Plan de trabajo:............................................................................................................13
1. h.
Cronograma.................................................................................................................18
B) Memoria económica ........................................................................................................19
2. a.
Presupuesto de costes..................................................................................................19
2. b.
Mercado potencial.......................................................................................................20
Anexos..................................................................................................................................21
3. a.
Censos de Apicultores.................................................................................................22
3. b.
Cartas de Apoyo..........................................................................................................25
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1. A) Memoria descriptiva y técnica
1. a. Objetivos
Nuevo Apidictor consiste en el diseño y fabricación de una herramienta para la inspección de
colmenas de abejas. Su objetivo es facilitar al apicultor el manejo del colmenar.
Dicha herramienta se basa en el análisis del sonido producido por el enjambre en su colmena, por
medio de un pequeño microcontrolador. Permitirá monitorizar el colmenar a distancia.
La herramienta que proponemos reducirá el tiempo necesario para inspeccionar una colmena, y no
resultará agresivo con las abejas al no necesitar abrir las colmenas para obtener la información. La apertura de
la colmena es siempre una acción muy agresiva que puede entrañar riesgos (muerte de la reina, enfriamiento
de la cría, pillaje…)
De esta manera se reduce la carga de trabajo y aumenta el número de colmenas que un apicultor
puede mantener y con ello su renta.
El poder disponer de completa información acerca del estado de la colmena en cualquier momento
del año, de una manera rápida y sencilla, hará posible la detección temprana de problemas mejorando las
soluciones y haciendo el manejo del colmenar más eficiente.
1. b. Objetivo científico y tecnológico
La herramienta que vamos a desarrollar consistirá en un microcontrolador que recoja el sonido del
enjambre a través de un micrófono, dicho sonido será procesado para obtener el espectro de frecuencias y
otras medidas estadísticas representativas del estado del enjambre.
Los datos obtenidos del procesamiento serán almacenados y enviados a un ordenador de mano (PDA,
PC portátil, teléfono) donde podrán ser mostrados, interpretados y analizados en profundidad con el software
complementario.
También podrá tomar muestras automáticamente, a intervalos de tiempo fijados por el apicultor, o
bajo demanda, y podrá vigilar ciertos umbrales y mandar un mensaje de alerta vía sms cuando estos umbrales
se vean superados avisando así de la necesidad de tomar medidas correctoras (aumentar espacio disponible,
aplicar tratamientos contra enfermedades…)
La herramienta a desarrollar ofrecerá al apicultor, al menos, la siguiente información.
.1
Si la colmena conserva su reina o la ha perdido
.2
Si la colmena va a enjambrar
.3
Si hay oviposición
.4
Estado sanitario del enjambre (nivel de infección de varroa entre otros)
.5
Información sobre la demografía de la población (proporción o cantidad aproximada de
abejas de diferentes edades).
.6
Espacio disponible
En algunos de los casos anteriores, la detección es sencilla por el método tradicional, incluso sin
necesidad de abrir la colmena. Tal es el caso de la muerte de la reina. El problema radica en que las visitas al
colmenar son esporádicas y eso hace imposible ayudar a una colmena cuando la reina ha muerto. La
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monitorización a distancia puede detectar la orfandad de la colmena y avisar en el preciso momento de la
muerte permitiendo la reposición de la reina en el momento oportuno sin que el enjambre sufra.
Otros casos exigen procedimientos engorrosos y lentos que terminan por no llevarse a cabo. En las
infecciones de varroa, para conseguir un tratamiento eficaz, es necesario determinar el porcentaje de infección
de las colmenas antes y después del tratamiento. El Manual de Procedimientos1 editado por el Ministerio de
Agricultura Argentino hace la siguiente recomendación: abrir la colmena, recoger unas trescientas abejas,
agitarlas cinco minutos en una disolución alcohólica, y por último contar el número de varroas y de abejas.
Como resulta evidente, esto es inviable en todas las colmenas por lo que no queda más remedio que hacer
curas sobre gruesas estimaciones. La aplicación de tratamientos de forma inadecuada hace que la rentabilidad
de la explotación disminuya. La herramienta que vamos a desarrollar determinará el nivel de infección en
cada colmena, en unos pocos segundos y sin necesidad de abrir, permitiendo aplicar los tratamientos de la
manera más eficiente.
Los estudios previos que hemos realizado, así como otras experiencias recopiladas 2, en especial los
trabajos de Eddie Woods, indican que es factible con el método que nos proponemos resolver los objetivos
citados. Así lo entiende el Centro Regional Apícola de Castilla la Mancha (Adjuntamos carta de apoyo en
el Anexo)
El estudio que se realizará a lo largo de todo el año apícola ampliará y concretará otra información
relevante para la apicultura práctica que se pueda extraer con la herramienta a desarrollar.
El software complementario que desarrollaremos podrá mostrar combinaciones de las diferentes
muestras, generar animaciones, estadísticas y evaluaciones de la comparación de varias muestras.
1. c. Objetivos Socioeconómicos
Nos proponemos un doble objetivo:
1.
Contribuir a la mejora de la renta de los apicultores: Como indicamos más arriba, la
herramienta que vamos a desarrollar tiene entre sus principales objetivos el de disminuir el tiempo que exige
inspeccionar una colmena. El actual proyecto recupera la experiencia de Eddie Woods, quien realizó en los
años sesenta un aparato, con una tecnología muy limitada respecto a la actual que reducía la carga de trabajo
en un colmenar en un 90% durante la época de la enjambrazón. Así lo explica su discípulo T. Rex Boys:
“…Eddie pensaba que Apidictor era beneficioso en las explotaciones apícolas comerciales, donde el tiempo
era dinero. En la época de la enjambrazón, todas las colmenas se inspeccionaban cada nueve días, y cada
inspección requería de cinco a diez minutos. Con Apidictor se inspeccionaba una colmena en diez segundos,
aconsejando en una de cada diez colmenas realizar una inspección completa abriendo la misma. De esta
manera, la carga de trabajo se reducía al 10%.”3 .
La renta de los apicultores depende de dos factores: el número de colmenas y la eficiencia con que se
manejen las mismas. Ambos factores suelen ser contradictorios. Si se aumenta el número de colmenas la
explotación se vuelve más extensiva haciendo que el rendimiento por colmena disminuya. Por otra parte,
1
VVAA. 2004. Manual de procedimientos "Enfermedades de las abejas" – SENASA. Ministerio de Agricultura Argentino.
http://www.senasa.gov.ar/sanidad/abejas/manual_apicola2004.pdf
2
Cfr.Rex Boys T (2003) “Apidictor”, , en http://www.BeeSouce.com y
Cfr Rex Boys T (1999) “Listeninig to bees”. en http://www.beedata.com
3
Cfr Rex Boys T, “Listeninig to bees”... o.c.
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llegar a un número mínimo tiene en España una especial relevancia porque permite cobrar ciertas ayudas de la
Administración 4.
2.
Creación de una empresa para la comercialización del producto final. Una vez desarrollada
la herramienta y el estudio de manejo del colmenar con la misma, desarrollaremos una versión comercial y
crearemos una empresa para su comercialización.
1. d. Antecedentes:
Las bases de partida del proyecto son las tres siguientes:
1. Experiencias ajenas. La principal es la obra de Eddie Woods, quien diseñó y fabricó en los años
cuarenta un aparato eléctrico (Apidictor) que amplificaba y aislaba las frecuencias comprendidas entre 225 Hz
y 285 Hz, emitidas por un enjambre. Este aparato le permitía predecir con varias semanas de antelación el
momento de la enjambrazón. En los años sesenta, cuando la tecnología se abarató lo suficiente construyó una
versión comercial de la que vendió trescientas unidades. Sus experimentos son una base suficientemente
sólida como para seguir investigando qué otros aspectos fundamentales de la vida del enjambre se reflejan en
el sonido que emiten. Su experiencia comercial es también alentadora: la tecnología es hoy infinitamente más
potente y barata, y el grado de penetración de la tecnología en la sociedad es enorme comparada con los años
sesenta.
A partir de los trabajos de Eddie Woods elaboramos nuestra hipótesis de partida: “si las abejas de
diferentes edades baten las alas a frecuencias diferentes por estar completamente formadas o no 5 y las
actividades que realizan las abejas se dividen en función de su edad 6, entonces será posible analizando el
espectro de frecuencias conocer la demografía y las actividades del enjambre.”
2. Técnicas tradicionales de manejo: Escuchar el sonido producido por las abejas es una práctica
común en apicultura7 8 Sin embargo es un análisis rústico y poco preciso que se realiza sin la ayuda de
ninguna tecnología y que no permite realizar comparaciones objetivas entre colmenas. Por otra parte, hay
presentes en el zumbido numerosas frecuencias que no son audibles por el oído humano.
3. Experimentos propios: En la Fase 1 del proyecto hemos realizado unos experimentos propios
para estudiar la viabilidad del mismo:
En Otoño de 2004, después de consultar los antecedentes dichos nos propusimos el método de trabajo y
realizamos unas primeras pruebas con software de evaluación.
Después desarrollamos un software para PC, que está disponible en Internet 9 10 con el que hemos
recogido y analizado muestras en el colmenar durante el invierno y la primavera de 2005. El resultado es que
hemos grabado diferentes colmenas en diferentes momentos del año y en diferentes situaciones, con lo que
hemos obtenido las siguientes conclusiones:
4
Cfr. Bernabéu et alii. 2003. Bernabéu, R., Martínez del Olmo, J, Vergara, H.,EVALUACIÓN FINANCIERA DE LAS
EXPLOTACIONES APÍCOLAS DE CASTILLA-LA MANCHA. ITEA 2003, VOL 99 A, N 1, pgs. 47-68.
5
Cfr. Karl Von Frisch, 1994. La Vida de las Abejas. Barcelona: RBA Editores, ISBN 950-504-553-0
6
Cfr. Potschinkova P, 2004. Apiterapia. Arkano Books. ISBN 84-89897-63-8
7
Cfr. P . Jan Prost. (1995) Apicultura. Ed. Mundi Prensa. 3ªed. Pp 337. ISBN 84-7114.-217-1
8
vease Rodionov V. Shabarshov I. (1986) Si tiene Usted Abejas. Moscú. Ed. Mir. Pag. 169.
9
Vease. Atauri. 2005. NuevoApidictor 1.0 Beta. http://www.esi.uem.es/~atauri/api/NuevoApidictor1.3.zip
10
www.miraquebien.com
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!
El espectro de frecuencias es estacionario cuando no cambian las condiciones del enjambre, y
colmenas en estado similar presentan espectros muy similares.
!
Con carácter general, se observa que las frecuencias más bajas (hasta 125 Hz
aproximadamente) aumentan cuando se reanuda la puesta (primavera y otoño) (Fig.1).
FIg. 1 Espectros de Frecuencias de una colmena a finales de verano, en otoño (reanudación de la puesta) y a comienzos del invierno.
!
Hemos notado también que la infección de varroa altera fuertemente el sonido
!
También hemos confirmado con nuestro método y el software desarrollado por nosotros los
trabajos de Eddie Woods. (Fig.2)
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Fig. 2 Tal y como indican los trabajos de Eddie Woods, dos semanas antes de la enjambrazón las frecuencias próximas a 285 Hz
descienden notablemente.
De los experimentos realizados deducimos que el análisis de frecuencias del zumbido de un enjambre
en su colmena ofrece información apropiada para conocer su estado. Ha reflejado las diferencias entre
diversas colmenas en una visita y, también, la evolución de una colmena entre diferentes visitas.
Estos experimentos previos nos animan a seguir con un estudio científico y riguroso que relacione de
manera fiable las diferentes alteraciones del sonido en función del estado del enjambre. Para ello es
indispensable la fabricación del prototipo. Estas conclusiones se encuentran pendientes de publicación.
El Centro Regional Apícola de Castilla la Mancha, ubicado en Marchamalo es uno de los centros
de investigación más prestigiosos en apicultura, con reconocido prestigio internacional. A ellos hemos
acudido para que valoraran si el proyecto era o no viable. Adjuntamos carta de apoyo del centro en la que se
confía en la viabilidad técnica del proyecto y se aconseja la realización del mismo.
El mismo material se presentó en la Asociación de Apicultores de Madrid (APISCAM) que apoyó
nuestro proyecto y decidió colaborar en adelante con nosotros. Adjuntamos carta de apoyo.
1 • Justificación de la necesidad del proyecto.
La herramienta que vamos a desarrollar está destinada tanto a los apicultores profesionales, con gran
número de colmenas, como a los aficionados que mantienen un pequeño colmenar como actividad de ocio.
Los primeros encontrarán en la herramienta una ayuda que les permitirá atender más colmenas en
menos tiempo, y una detección más rápida y sencilla de los problemas.
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Los segundos encontrarán una herramienta que les ofrecerá precisa información para estudiar en
profundidad a las abejas sin alterarlas. Sin abrirlas permanentemente.
En lo que respecta a los profesionales, según el estudio financiero de Bernabeu, antes citado 11, “Las
explotaciones apícolas suelen ser frecuentemente explotaciones de tipo familiar (sin mano de obra ajena a la
misma), y en muchas ocasiones, no remunerada, pues es el propio inversor el encargado de manejar el
colmenar. En principio, una persona, debería razonablemente, explotar entre 300 y 400 colmenas, aunque
buscando mano de obra eventual en los momentos de extracción, transporte y enjambrazón, puede llegar a
manejar alrededor de 600 colmenas”.
El gran número de colmenas y el tiempo y esfuerzo exigido en la apertura e inspección completa de
una colmena, hace que estas revisiones no sean lo frecuentes que debieran en los momentos en los que el
propietario no cuenta con mano de obra eventual. Esto produce que los problemas en las colmenas se
identifiquen cuando ya se han agudizado y la rentabilidad de la misma se ve comprometida.
El siguiente comentario realizado por un apicultor en una lista de distribución de Internet12 es
ilustrativo de lo que decimos:
“…yo tengo unas 150 colmenas, y de hecho las abro cada 15 días de promedio, sólo observo o saco
2 cuadros por colmena, y dependiendo del trabajo que esté haciendo en el momento, hago una observación
general y rápida, porque la verdad a veces no me dan los tiempos, máxime que estoy entre 20 y 60 Km. de
distancia de los apiarios”.
El estudio de rentabilidad apícola Castellano Manchego citado, analiza una explotación de 350
colmenas. A partir de esta cantidad la explotación agraria es considerada como prioritaria, cifra que requiere
un volumen de trabajo equivalente al menos a 1 UTA (Unidad de Trabajo / Año). Una UTA es el requisito
para poder acceder a las ayudas que concede la Administración. Las conclusiones del estudio son las
siguientes:
“Una explotación tipo de 350 colmenas de cuadro móvil estante dedicadas principalmente a la
producción de miel con un rendimiento medio de 15 kg/colmena, la inversión apícola tiene unos niveles de
rentabilidad aceptables (VAN de 87.763,08 €, TIR del 20,7%, RBI de 1,35 y PR de 6 años), Evidentemente,
explotaciones apícolas con menos de 350 colmenas y de igual rendimiento e inversión tendrían unos índices
de rentabilidad financiera menores y además, podrían perder la condición de explotación prioritaria, lo cual
supondría la pérdida del derecho a las distintas ayudas concedidas por la Administración.”
Esta cantidad de colmenas hace que reducir el tiempo empleado en la revisión de una colmena tenga
un impacto considerable en el número de colmenas que se puedan manejar y por lo tanto en la rentabilidad de
la explotación.
Una herramienta que permita una inspección rápida y sencilla de una colmena, que ofrezca
información abundante y fiable del estado de la misma, ayudará a la detección temprana de problemas en las
colmenas y aumentará la producción y rentabilidad de las mismas.
11
Vease. apartado 1.d. Antecedentes
12
Lapisada. YahooGroups. http://ar.groups.yahoo.com/group/lapisada/
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2 • Descripción del estado de la tecnología en España y en el extranjero.
En lo referente a la aplicación de las Nuevas tecnologías a la apicultura el panorama es el siguiente:
.1
España:
Empiezan a buscarse aplicaciones de la informática a la apicultura, sin embargo en España
no se está haciendo nada parecido al proyecto que proponemos por el momento. La empres
madrileña Apitécnic13 está desarrollando un software para la gestión del colmenar que
permite la trazabilidad y optimiza el manejo, que por otra parte sigue siendo el tradicional.
.2
Países extranjeros:
La empresa canadiense BeeSystems14 comercializa instrumentos de monitorización de
colmenas, pero en lugar de registrar y procesar el sonido, miden la temperatura y el nivel de
anhídrido carbónico. Sus productos también son capaces de realizar medidas
automáticamente, vigilar ciertos umbrales y avisar vía sms.
1. e. Contenido y alcance del proyecto. Resultados
previsibles:
• Líneas de I + D + I a emprender.
La principal línea de I+D+i que emprendemos es la correlación entre espectros de frecuencias
producidos por enjambres de abejas y su estado. Para ello es necesario el desarrollo de una herramienta
específica.
Al terminar el proyecto dispondremos de:
!
La tipificación o modelado de determinados comportamientos de enjambres de abejas en
función del sonido que emiten, y una base de datos con todas las muestras recogidas durante
un año completo. Se valorará la posibilidad de elaborar, a partir del conocimiento y la base
de datos, un sistema experto que asesore al apicultor en el manejo del colmenar.
!
Una herramienta (prototipo) para la inspección de colmenas de abejas. El paso siguiente
será la elaboración de un plan de negocio y de una versión comercial de la herramienta
• Novedad tecnológica o funcional en producto proceso o servicio:
El sistema “NuevoApidictor” estará compuesto por los siguientes elementos: una o más Unidades de
Registro para captar el sonido del enjambre y obtener su Transformada de Fourier y un ordenador de mano
(PDA, pudiendo ampliarse en la versión comercial a otras plataformas como teléfono, ordenador portátil y
13
14
Vease http://www.apitecnic.com [ 2005-05-15]
Vease http://www.beesystem.ca/en/ [ 2005-05-15]
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consola de videojuegos) para procesar y mostrar los datos. Los elementos mencionados tendrán las siguientes
características:
* Unidad de Registro: es la encargada de recoger el sonido a través de un micrófono, realizar la
transformada de Fourier sobre los datos leídos, almacenarla en memoria, y transmitirlos a la PDA. Puede
utilizarse una unidad para registrar el sonido de diversas colmenas a través de un orificio en la cámara de cría
o en la base, o alojar una o varias Unidades de Registro en diversas colmenas registrando el espectro de
frecuencias a intervalos fijados por el apicultor. También podrá tomarse una lectura de datos bajo demanda de
la PDA (fig 3.). La Unidad de Registro estará Formada por los siguientes elementos (Fig. 4):
- Micrófono: Debe ser resistente a cambios de humedad. Además será de tipo cardiode para
evitar el registro de sonidos del exterior de la colmena.
- Sensor de temperatura y humedad: La temperatura y la humedad en el interior de la colmena
son también reflejo del estado y de la actividad, y la relación con el sonido a buen seguro facilitará el
estudio de los casos.
- Acondicionador de señal: condiciona la señal recogida por el micrófono para su
digitalización, amplificándola cuando sea necesario.
- Conversor Analógico/digital: pudiendo estar incluido en el procesador
- Microcontrolador: la velocidad del procesador deberá permitir muestrear frecuencias entre
20Hz y 500Hz. Realizará la transformada de Fourier sobre los datos leídos.
- Módulo de comunicación: para cambiar información de manera inalámbrica con la PDA. Se
definirá en la etapa de diseño si se implementará con BlueTooth, o radio
- Memoria adicional: Para guardar los muestreos hasta que se descarguen en la PDA.
- Led de estado: para verificar la conexión con la PDA, estado de la batería, y otras
indicaciones de estado del aparato.
- Módulo de energía para alimentar el sistema.
- Puerto de serie: permitirá programar el sistema para enviar y recibir datos y mensajes sms
conectándole un teléfono. Esto permitirá avisar ante determinados umbrales.
Como se ha indicado, dicha unidad podrá tomar muestras automáticamente o bajo demanda de la
PDA o el teléfono, y podrá enviar las muestras y mensajes de alarma a través de teléfono.
* PDA:
- Configura las Unidades de Registro: Fecha y hora, nombre, intervalo entre muestra y
muestra, duración de la lectura…
- Lee las muestras recogidas: Una PDA puede leer por vía BlueTooth o radio de diversas
unidades de registro alojadas en diferentes colmenas, o bien ir de colmena en colmena con una
Unidad de Registro tomando una muestra en unos pocos segundos.
- Dibuja en pantalla el espectro de frecuencias y permite combinar las gráficas de diferentes
muestras y obtener valores estadísticos (de la misma colmena, o de otras diferentes) para
realizar comparaciones.
- Permite descargar las muestras en PC desde donde se enviarán a la base de datos en la que
almacenarán las muestras tomadas por todos los apicultores).
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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Para el análisis de las muestras será
necesario crear una base de datos en un servidor,
en la que se centralicen todas las muestras
recogidas. Desde la PDA se descargarán los datos
en un PC. Desarrollaremos un software
cliente/servidor capaz de enviar y recibir las
muestras desde el PC a la base de datos.
Cualquier apicultor podrá consultar en la base de
datos muestras recogidas por otros apicultores.
La aplicación Cliente/Servidor permitirá
analizar los datos en profundidad realizando
combinaciones y sacando diferentes índices
estadísticos
• Alcance previsto
El objetivo del proyecto es la creación de un
prototipo para la inspección de colmenas de
abejas, como paso previo a una versión
comercializable, así como la tipificación de los
diferentes comportamientos en función del
sonido.
Se estudiará en profundidad la relación
existente entre el sonido producido por el
enjambre y su estado, ampliando el conocimiento
ya existente. Junto con el prototipo se publicará
un manual de nuevas prácticas de manejo con la
herramienta desarrollada.
Fig. 3: Cuatro colmenas, cada una de ellas con una unidad de
registro, son monitorizadas por una PDA. Abrir la colmena es
siempre una acción agresiva;, de este modo sólo abriremos
aquellas en las que sea necesario.
• Patentes y publicaciones
Se prevé la solicitud de un Modelo de
Utilidad para la herramienta.
Estaremos presentes en Apimondia 2005 dando a conocer el proyecto y prevemos numerosas
publicaciones en congresos y revistas. LA Asociación de Apicultores de la Comunidad de Madrid,
APISCAM, realizará también actividades de difusión entre los apicultores.
• Identificar las tecnologías más significativas desarrolladas en el proyecto.
En este proyecto trabajaremos tratando de aplicar nuevas tecnologías ya existentes, en un ámbito
tradicional. Estas tecnologías son:
Control automático y monitorización de procesos
Diseño y programación de sistemas empotrados
Programación de agendas electrónicas
comunicación wireless
Arquitecturas Cliente/servidor
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1. f. Medios necesarios para llevar a cabo el proyecto o
actuación:
A continuación se detallan los equipos que se utilizarán. Se agrupan por fases, que se encontrarán
detalladas en el punto siguiente (Plan de Trabajo). La Universidad Europea de Madrid dispone de todo el
software por lo que no se incluye en el presupuesto.
Diseño y fabricación del prototipo.
-CSS: compilador de bajo nivel para PIC, para compilar el software que se ejecutará en la Unidad
de Registro
-MP LAB: Programador para Pic: para grabar el software en el microcontrolador
- MAT LAB: Software de cálculo técnico
- Signal Processing Toolbox: librerías para MatLab que permiten trabajar con audio.
- Protel: Aplicación para el diseño de circuitos.
- Los Componentes de la Unidad de Registro (explicados arriba):
- Micrófno
- Acondicionador
- Microcontrolador
- Módulo de energía
- Memoria
- Módulo de comunicación
- Sensor temperatura y humedad
- Led
- Puerto de serie adicional
Desarrollo del software para las PDA
- PDA: Para la programación y las pruebas.
- Java: interprete para el lenguaje de programación
Desarrollo de un sistema Cliente/Servidor para la gestión de las muestras obtenidas en los colmenares y
análisis de las mismas.
- MySQL: base de datos donde se almacenará la información registrada
- Java: para la programación
- PHP: Lenguaje para la programación Web en el servidor.
Elaboración de un sistema de información y comunicación entre los apicultores
- Maquina servidora: para soportar la aplicación y la bases de datos del punto anterior.
- SGPI: Sistema gestor proyectos informáticos desarrollado por la Universidad Europea de Madrid
- Tomcat: servidor de aplicaciones Web
Confrontación y análisis de las muestras recogidas
- Spss. Software de análisis estadístico
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Recogida de muestras
- PDA´s: una por cada apicultor, para recoger los datos que tomaron las Unidades de Registro.
- Unidades de Registro: son los prototipos que desarrollaremos y fabricaremos. Cada uno de ellos
irá colocado en el interior de una colmena e irá tomando muestras del soniddo durante todo el año.
El volumen de Unidades de Registro fabricadas se decidirá en el proyecto, pero se estima un
número no superior a 100 unidades.
• Subcontrataciones,
La recogida de muestras se subcontratará a APISCAM.
La Universidad Europea de Madrid tiene experiencia y capacidad para el desarrollo de tecnología pero no
tiene posibilidad de acceder a un número tal de colmenas, como para tener la cantidad de muestras suficientes,
por ello subcontratará la toma de muestras a APISCAM (Asociación de Apicultores de la Comunidad de
Madrid). APISCAM es una asociación sin ánimo de lucro que reúne a más de 400 apicultores.
Los apicultores, representados en el proyecto por APISCAM, son los auténticos expertos en el manejo
del colmenar. Son los que mejor conocen sus necesidades y sus limitaciones, pero carecen de capacidad
tecnológica para hacer desarrollos. Son los máximos interesados y los destinatarios finales del aparato. El
interés de los usuarios finales y su implicación en el proyecto es la mejor garantía de éxito en su doble
vertiente: en la tecnológica, para desarrollar una herramienta “útil” para el manejo del colmenar, y segundo,
para diseñar un producto hecho a la medida de los demandantes con viabilidad comercial.
Tareas a desarrollar por APISCAM: Apiscam será la encargada de recoger las muestras en los
colmenares y contribuir a la interpretación de las mismas. Para ello, debe realizar las siguientes tareas:
1- Seleccionar a los apicultores que tomarán las muestras en sus colmenares y que cumplan las
características que se determinen, como experiencia, número de colmenas, distancia del colmenar al lugar de
residencia, conocimientos de informática…
2- Reunir a los seleccionados e impartir un curso para enseñarles a manejar la herramienta
3- Realizar la toma de muestras en tiempo y formato establecido.
4- Colaborar en la interpretación de las muestras
5- Hacer difusión de los resultados obtenidos mediante publicaciones o conferencias.
Para ello recibirán de la Universidad Europea de Madrid el número de Unidades de Registro y
PDA´s que se estime oportuno, y que disfrutarán durante el año de muestreo.
1. g. Plan de trabajo:
Actividad 1: Definición del marco de trabajo para el desarrollo del sistema “Nuevo Apidictor”.
Objetivos: Definir el marco de trabajo en el que se organizará la construcción y fabricación del
prototipo, así como la obtención y análisis de los muestreos (grabaciones de sonido producidos por los
enjambres en sus colmenas). Establecer mecanismos de verificación y validación de los resultados, tanto para
el entorno del prototipo como para el del análisis de muestras y los estudios de comportamiento.
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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* Tarea 1.1: Evaluación del prototipo-015 y estudio de alternativas ya existentes, valorando
los riesgos del sistema Nuevo Apidictor.
Descripción: Se estudiarán las diversas alternativas existentes, relativas a aspectos tales
como la tecnología de desarrollo en sistemas PDA, la organización arquitectónica del
entorno de desarrollo software, los diversos sistemas de comunicación disponibles
(BlueTooth, IrDA, WiFi).
Resultado: Estudio comparativo para prever la fabricación del sistema NuevoApidictor en
un amplio entorno de difusión.
* Tarea 1.2: Definición del marco de trabajo para la gestión del proyecto.
Descripción: Establecer las políticas de organización del proyecto, tanto para la gestión de
la documentación como para el desarrollo del software y hardware implicado en el sistema
Nuevo Apidictor. Establecer políticas de configuración y realización de experimentos, que
se basarán en la experiencia de los apicultores de APISCAM, y que se instrumentarán con la
difusión del prototipo entre los apicultores, mediante la definición de cursos de formación.
Actividad 2: Desarrollo y fabricación del sistema de toma de datos (Unidades de Registro y PDA) para el
sistema Nuevo Apidictor.
Objetivos: Desarrollar y probar el nuevo prototipo en el ámbito de la alternativa seleccionada. Se
estima un volumen de fabricación de unidades de registro no superior a 100 unidades
Tarea 2.1: Diseño del hardware de la Unidad de Registro.
Descripción: Se determinarán los componentes necesarios para la elaboración las Unidades
de Registro. Se diseñará el montaje más adecuado y se le incorporarán los dispositivos de
medición: el micrófono y los sensores de temperatura y humedad. Se realizarán los
experimentos necesarios para probar la validez del montaje, utilizando para ello un sistema
de diseño y simulación de circuitería.
Resultado: Simulación del prototipo en el que se basará la fabricación de los aparatos de
muestreo de NuevoApidictor.
Tarea 2.2: Programación del sistema de control de medición en el aparato de muestreo de
NuevoApidictor.
Descripción: La programación se centrará en el control de los aspectos de comunicación, el
sistema de conversión analógico-digital, el manejo de los diversos periféricos y/o
dispositivos de muestreo, y el procesamiento de la información a bajo nivel.
Resultado: Software para la unidad de registro
15
El prototipo 0 consiste en una aplicación para PC. Con un pequeño micrófono de condensador y un portátil hemos realizado
las primeras pruebas. Tanto el software como algunos de los resultados están disponibles en Internet en la dirección
www.miraquebien.com
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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Tarea 2.3: Montaje del circuito impreso, usando además cubiertas especiales, adecuadas
para el interior de las colmenas.
Descripción: Fabricación de una unidad de registro y prueba de la misma
Resultado: Una unidad de registro operativa, que incluye la circuitería básica, así como la
selección de los dispositivos, las cubiertas de la placa adecuadas al interior de las colmenas,
y el software.
Tarea 2.4: Fabricación de las unidades del aparato de muestreo para el sistema Nuevo
Apidictor.
Descripción: El volumen de fabricación se estimará una vez se haya fijado el número total
de apicultores colaboradores y se haya determinado, con base en los estudios anteriores, el
número de muestras necesarias. La estimación previa se asume inferior en cualquier caso al
centenar de unidades.
Resultado: Unidades de registro operativas para distribuir en los apicultores.
Actividad 3: Desarrollo de un sistema software para el almacenamiento en la base de datos, el análisis de
muestras, y la obtención de comportamientos tipificados en las colmenas. Difusión de los mismos entre los
apicultores.
Objetivo: Plantear, desarrollar y probar un sistema software que permita representar las muestras
con una interfaz amigable, haciendo uso de un entorno PDA, y se integre en un sistema cliente/servidor,
utilizado para el registro centralizado, análisis y correlación de muestras, con el objetivo de obtener
comportamientos tipificados
Tarea 3.1: Definición del entorno de comunicación.
Descripción: Estudiar, implementar y evaluar las estructuras adecuadas para la presentación
del análisis de los datos de muestreo y comportamiento, e instrumentarlos en la definición
de un esquema XML.
Resultado: Obtención de la estructura de comunicación de datos para organizar los datos de
muestreo en el sistema integrado, y otra para representar los comportamientos tipificados.
Tarea 3.2: Desarrollo del sistema software de recogida de muestreos para el entorno de
PDA, incluyendo el diseño de su interfaz gráfica.
Descripción: Analizar, diseñar, implementar y evaluar el software de comunicación,
registro y análisis básico de muestras en un entorno PDA, que entrará en comunicación con
un entorno cliente/servidor basado en PC.
Resultado: Software para el entorno PDA, lo que incluye su interfaz, el módulo de análisis
básico y el de comunicación con PC.
Tarea 3.3: Desarrollo del sistema cliente/servidor para la gestión de las muestras obtenidas
en los colmenares y análisis de las mismas.
Descripción: Se implementa una base de datos sobre una máquina servidora en que
volcarán las muestras los apicultores. Para ello se desarrollará una aplicación que permita el
envío de las muestras y el análisis estadístico de los datos.
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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Resultado: Base de datos y aplicación software para la confrontación y estudio de la
información recopilada
Tarea 3.4: Elaboración de un sistema de información y comunicación entre los apicultores
basado en tecnología Web:
Descripción: Se desarrollarán sistemas de comunicación entre usuarios (foros, listas de
distribución y otros) que permitan a los apicultores el intercambio de buenas prácticas y
consultas a las muestras recogidas por otros a través de un sitio Web.
Resultados: Sitio Web y foro operativo.
Tarea 3.5: Confrontación y análisis de las muestras recogidas
Descripción: Se realizará la confrontación de las muestras entre sí viendo su evolución
temporal, obteniendo medidas estadísticas y comparándolas unas con otras y con otras
medidas obtenidas como la temperatura y la humedad. Dicha información se confrontará
con las observaciones anotadas por los apicultores.
Resultados: Documento con la tipificación de los comportamientos de los enjambres a lo
largo del año en función del sonido.
Actividad 4: Metodología de toma de muestras
Objetivo: formar a los apicultores en el uso de la herramienta y recoger las muestras durante el año
apícola.
Tarea 4.1: Curso de formación
Descripción: Se impartirá un curso a los apicultores en el que se enseñarán las bases del
proyecto, el uso de la herramienta para la recogida de muestras y la metodología de trabajo
en el colmenar.
Resultados: Documentación del curso.
Tarea 4.2: Recogida de muestras
Descripción: Se planificará y realizará la toma de muestras durante todo el año, decidiendo
en qué colmenas se instalarán las Unidades de Registro, así como el intervalo entre
muestreos e inspecciones oculares.
Resultados: Base de datos con muestreos de un año completo en multitud de colmenas y
observaciones anotadas.
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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Actividad 5: Evaluación del sistema
Objetivos: Se confrontará la práctica tradicional de manejo del colmenar con la práctica
utilizando Nuevo APidictor para medir de manera objetiva el impacto de la tecnología desarrollada en la
práctica apícola.
Tarea 5.1: Planificación del sistema de evaluación. Definición de criterios de evaluación
Descripción: Se realizará junto con los apicultores una lista de parámetros a medir de modo
se puede hacer una comparación objetiva entra la práctica apícola con y sin Nuevo
Apidictor: Tiempo que necesita en averiguar el nivel de cría, tiempo con que se puede
prever la enjambrazón…etc.
Resultados: Lista de pruebas a realizar.
Tarea 5.2: Toma de datos
Descripción: Se dispondrán lo elementos adecuados para tomar los datos y se realizarán las
mediciones.
Resultados: Lista de valores obtenidos para cada prueba.
Tarea 5.1: Análisis de resultados
Descripción: Valoración cualitativa de los resultados obtenidos. Difusión de los mismos
con publicaciones, artículos…
Resultados: Documento con la evaluación final del sistema
Actividad 6: Dirección y Gestión
Objetivos: Dirección técnica, económica y administrativa, y gestión y control de la
documentación.
Tarea 6.1: Dirección técnica y gestión económica, administrativa y de la documentación:
Descripción Organización, seguimiento y control. Organización del equipo. Control de
documentos, plazos, desviaciones de presupuesto.
Resultados: Informe de seguimiento de progreso del proyecto.
Informe de seguimiento de la gestión.
Informe de seguimiento de la documentación (control de versiones,
actualizaciones,…).
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
1. h.
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Cronograma
Tarea
Año i
1
1.1 evaluación prototipo 0
1.2 marco de trabajo
2.1 diseño hw prototipo
2.2 programacion prototipo
2.3 montaje del prototipo
2.4 fabricacion
3.1 def entorno comunic.
3.2 programacion pda
3.3 sw cliente/servidor
3.4 intercambio inf usuarios
3.5 analisis de muestreos
4.1 curso a los apicultores
4.2 toma de muestras
5.1 planif sma evaluacion
5.2 toma de datos
5.3 analisis de resultados
6.1 direcciony gestion
2
3
4
5
6
7
Año ii
8
9
10 11 12
1
2
3
4
5
6
7
Año iii
8
9
10 11 12
1
2
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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2. B) Memoria económica
2. a. Presupuesto de costes
El presupuesto se detalla en la memoria económica, a continuación se presenta el resumen:
Entre las inversiones en equipos destaca la fabricación en serie del prototipo (Unidades de
Registro). El número de estos elementos ha de ser elevado para tener una cantidad de muestras significativa
de cara al estudio estadístico que tendremos que realizar. Se estima una cantidad no superior al centenar.
Poder disponer de una unidad de registro alojada en decenas de colmenas permitirá registrar la vida de los
enjambres diariamente durante todo un año. Muestreando incluso varias veces al día. Esta es una información
extraordinariamente rica que traerá jugosísimos resultados. La fabricación se realizará en Malasia, donde los
precios son incomparablemente más bajos que los que podría conseguir la Universidad Europea de Madrid.
El otro gasto notable en equipos es el realizado en PDA´s. Cada apicultor seleccionado por
APISCAM para recoger muestras deberá tener una. Un número demasiado bajo de apicultores haría que de
fallar un apicultor en su tarea se perdiera mucha información. Aumentando el número de apicultores se
minimiza el riesgo. Un número muy bajo provocaría también que cada apicultor tuviese que manejar
demasiadas colmenas, haciendo el trabajo más engorroso y con menor dedicación. Por el contrario un número
mayor de apicultores enriquecerá el debate y la discusión que establecerán sobre las interpretaciones de las
muestras recogidas. Se estima apropiada una cantidad próxima a la decena de apicultores.
Utilizaremos gran cantidad de software y equipos informáticos (detallados en el punto 1.f de
esta memoria), que no se incluyen en el presupuesto al disponer de ellos la Universidad Europea de Madrid.
La subcontratación se refiere a APISCAM, la Asociación de Apicultores de la Comunidad de
Madrid, que se encargará de realizar la recogida de muestras. No obstante, la Universidad Europea de Madrid,
les dará soporte constante durante todo el año de muestreos dado lo novedoso del sistema.
APISCAM tiene su sede en Colmenar Viejo, sin embargo los colmenares están muy dispersos
por toda la provincia e incluso en provincias limítrofes. Esto hace necesario incluir un capítulo para transporte
(incluido en viajes).
Como se comenta en el punto 1.a de esta memoria, este proyecto quiere ser la antesala de un
producto comercial. Ya han mostrado interés en las primeras pruebas muchos apicultores argentinos. En junio
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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del 2005 estaremos en Irlanda presentando el proyecto en las asociaciones irlandesas de apicultores y en
Apimondia 2005 16. Una vez terminado el proyecto iremos a Apimondia 2007 a presentar las conclusiones e
iniciar los contactos con empresas distribuidoras y posibles clientes. Este será el momento de iniciar el plan
de negocio.
2. b. Mercado potencial.
Como comentamos más arriba en este proyecto haremos un prototipo, quedando el estudio comercial y
el plan de negocio para fase posterior.
Desde el primer momento APISCAM (que reúne a más de cuatrocientos apicultores) mostró interés en
el proyecto. Incluimos carta en el anexo. El interés fue creciendo a medida que hacíamos más pruebas
preliminares y como se ha citado, asumirán una parte importantísima del proyecto.
Como ilustrativos de la demanda potencial incluimos también en el anexo los censos de apicultores y
colmenas en España, en la Unión Europea y algunos países significativos del resto del mundo. Es importante
hacer notar el gran número de apicultores y colmenas que no figuran en ningún registro, y que por lo tanto no
aparecen en los censos.
16
Apimondia es la federación internacional de asociaciones apícolas. Organiza bianualmente una feria y un congreso
científico que son los más importantes del sector apícola a nivel mundial.
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
3. Anexos
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Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
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3. a. Censos de Apicultores
Sólo se consideran los apicultores dados de alta. Existe un porcentaje grande de apicultores que no
están dados de alta en ningún registro.
!
España
Fuente: Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación.
http://www.mapya.es/es/ganaderia/pags/apicultura/cifras/censapi.asp
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
!
.1
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Unión Europea
Países de la Unión en el 2000
Tabla 6. Censo apícola de los 15 países de la Unión Europea correspondiente al año 2000 (No se incluyen
los países incorporados en el 2004)
.2
Países incorporados en el 2004
País
Estonia
Letonia
Lituania
Polonia
Chequia
Hungría
Eslovaquia
Eslovenia
Malta
Chipre
Total
Num de Colm enas
Num A picultores
No hay Datos
54.000
41.000
796.000
564.981
850.000
264.000
165.000
No hay Datos
No hay Datos
No hay Datos
3.000
3.421
45.000
61.428
16.000
20.000
9.500
No hay Datos
No hay Datos
2.734.981
158.349
Fuente: http://www.beekeeping.com
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
!
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Otros Países
Pais
Num de
Apicultores
China / Chine
Brazil / Brésil
India / Inde
Turkey / Turquie
United States / États-Unis
Germany / Allemagne
Romania / Roumanie
Czech Republic / République Tchèque
Ukraine
Bulgaria / Bulgarie
Mexico / Mexique
Poland / Pologne
Iran
Québec
Spain / Espagne
Argentina / Argentine
Hungary / Hongrie
Serbia / Serbie
Canada
Slovenia / Slovénie
Japan / Japon
Australia / Australie
Norway / Norvège
Finland / Finlande
Lithuania / Lithuanie
Colombia / Colombie
Uruguay
Venezuela
Chile / Chili
Greece / Grèce
Nicaragua
Israel
600.000
300.000
150.000
150.000
125.000
89.000
80.000
61.000
50.000
45.000
45.000
45.000
39.000
35.000
25.000
18.000
16.000
15.000
13.000
9.500
7.235
6.300
4.000
3.500
3.421
2.570
2.000
2.000
1.800
1.500
900
480
Fuente: http://www.beekeeping.com
Nuevo Apidictor. Memoria Técnica.
3. b. Cartas de Apoyo
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