双红外光电传感器主要用作蜂箱的高精度流量计数器。通过在蜂箱入口处设置两个独立的红外光束，系统可以检测到光束被中断的具体顺序。这使得硬件能够区分蜜蜂的进入和退出，从而提供关于蜂群活动的详细数据，而不仅仅是原始的移动量。
通过分析两个红外光束的中断顺序，这些传感器将混乱的蜂箱活动转化为结构化数据。这种定向追踪对于计算损失率、识别分蜂事件以及量化环境压力对蜂群健康的影响至关重要。
定向感应的机制
顺序检测
双传感器设置的核心创新在于能够确定向量，而不仅仅是存在。当一只蜜蜂穿过入口时，它会按特定顺序中断两个红外光束。
区分进入与退出
如果内部传感器比外部传感器先触发，系统会记录为一次退出。反之，相反的顺序则记录为一次进入。这有效地将返回的觅食蜂与离开的工蜂区分开来。
通道式精度
为确保准确性，这些传感器通常嵌入在特定的通道或“入口减速器”中。这迫使蜜蜂单独通过检测区域，从而使光电反射传感器能够计数单只蜜蜂，而不是将一群蜜蜂误认为一个物体。
监测蜂群健康与行为
计算损失率
通过比较总退出次数与总返回次数，养蜂人可以计算实时损失率。显著的差异表明觅食蜂因捕食、疲劳或迷失方向而在野外死亡。
检测异常事件
控制算法会监测数据中单向流量的突然激增。在没有立即返回的情况下，大量快速增加的退出蜜蜂是分蜂或逃巢行为的主要指标。
量化觅食效率
传感器提供蜂群食物需求和采集效率的量化指标。通过追踪进出频率，系统可以描绘出蜂群的日常工作周期和授粉效率的概况。
测量环境影响
评估压力源
流量模式的变化通常表明存在外部威胁。觅食活动突然下降可能预示着环境压力源的存在，例如农药暴露或寄生虫感染。
分析天气响应
长期数据收集有助于建立预测模型。这些模型将飞行活动与天气条件相关联，揭示特定蜂群如何适应（或未能适应）不断变化的气候。
理解限制
瓶颈效应
为了正确运行，这些传感器需要蜜蜂通过狭窄的通道。虽然这模仿了天然树洞，但如果尺寸不适合蜂群数量，在花蜜高峰期可能会人为限制交通流量。
环境干扰
虽然红外线非常可靠，但狭窄通道中的物理障碍物——例如蜂蜡堆积或碎屑——可能会遮挡传感器。需要定期维护以确保反射表面保持清洁，以便准确计数。
根据您的目标做出正确的选择
这些数据的价值完全取决于您想在蜂场中优化什么。
- 如果您的主要关注点是蜂群生存：监测进出比例，以在蜂群耗尽之前检测高损失率或分蜂的早期迹象。
- 如果您的主要关注点是研究或授粉：使用总流量频率数据来量化觅食工作量，并测量农药或寄生虫的亚致死效应。
有效使用这些传感器可以将养蜂从被动观察转变为数据驱动的管理。
总结表：
| 功能 | 描述 | 提供的关键指标 |
|---|---|---|
| 定向计数 | 检测中断光束的顺序（内部 vs. 外部）。 | 进出量 |
| 健康监测 | 比较总退出次数与返回次数，以识别差异。 | 蜂群损失率 |
| 事件检测 | 识别突然的大规模单向交通激增。 | 分蜂与逃巢 |
| 环境分析 | 将飞行活动与外部压力源或天气相关联。 | 觅食效率 |
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参考文献
- Zhang jiangyi, Yi Yu. Design of Intelligent Hive and Intelligent Bee Farm Based on Internet of Things Technology. DOI: 10.1109/ccdc.2019.8832493
本文还参考了以下技术资料 HonestBee 知识库 .
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