自动蜜蜂计数器的结构基础依赖于专门的光学通道阵列，而非复杂的成像系统。这种硬件设计通常包含24个独立的通道，配备红外 LED 和光电晶体管。通过将这些传感器布置在通道内的两个特定行，该系统可以物理隔离单个蜜蜂，以追踪定向移动，而不会像基于摄像头的视频处理那样消耗大量电力。
核心见解：该设计优先考虑物理隔离而非复杂的数据处理。通过迫使蜜蜂进入离散的光学通道，硬件确保了在具有挑战性的户外光照条件下也能进行准确的定向计数，同时保持最低的能源消耗。
光学通道架构
24 通道阵列布局
该系统的主要结构特征是一个由24个独立通道组成的物理歧管。
这种多通道设计将蜂箱入口分成狭窄的通道。
通过迫使蜜蜂单列行进，该结构可以防止昆虫的物理重叠，这是开放式入口系统中常见的计数错误来源。
红外发射器和接收器
在每个通道内部，硬件使用红外发光二极管（LED）与光电晶体管配对。
这些组件在通道宽度上创建了不可见的“光门”。
由于使用的是红外光谱，因此监测过程不会干扰，也不会扰乱蜂群的自然行为。
传感器配置和逻辑
双排定向传感
至关重要的是，传感器并非放置在单一点，而是沿每个通道的长度排列成两个不同的行。
这种双排设置允许系统检测到光束被阻挡的特定顺序。
通过分析哪一行先被触发，逻辑板可以明确确定蜜蜂是进入还是离开蜂箱。
针对户外环境的优化
光学硬件经过专门调校，可在高对比度环境中区分信号和噪声。
该系统经过优化，即使在明亮的户外光线下也能准确运行，而明亮的户外光线通常会使标准可见光传感器失明或混淆。
理解权衡
机械约束与准确性
虽然通道设计提供了卓越的计数准确性，但它对蜂箱入口施加了物理约束。
迫使蜜蜂通过24个特定通道创造了一个高精度测量环境，但这代表了与自然开放式蜂箱入口在结构上的偏差。
硬件复杂性
与单个摄像头镜头相比，管理24个独立通道意味着更高的组件数量。
这需要坚固的物理组装，以确保所有红外对在长时间内保持对齐，并且没有蜂胶或碎屑的阻碍。
为您的目标做出正确选择
在评估蜜蜂计数硬件时，结构设计决定了其是否适合您的特定环境。
- 如果您的主要关注点是能效：光学通道阵列是更优的选择，因为它比基于摄像头的处理解决方案消耗的能量少得多。
- 如果您的主要关注点是户外可靠性：红外光门设计提供了最佳性能，因为它经过专门优化，可以忽略明亮阳光的干扰。
最终，光学通道架构为现场蜂箱监测提供了在精确计数和能源自主性之间最稳健的平衡。
总结表：
| 特征 | 设计细节 | 主要优点 |
|---|---|---|
| 通道架构 | 24 通道歧管阵列 | 强制单列移动，防止重叠错误 |
| 传感器类型 | 红外 LED 和光电晶体管 | 非侵入式监测，不受强光影响 |
| 传感器布局 | 双排配置 | 支持定向追踪（进入与离开） |
| 处理逻辑 | 基于序列的检测 | 高精度，能耗极低 |
| 环境 | 专用光学调校 | 针对高对比度户外光照条件进行优化 |
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参考文献
- Iraklis Rigakis, Eleftherios Alissandrakis. A Low-Cost, Low-Power, Multisensory Device and Multivariable Time Series Prediction for Beehive Health Monitoring. DOI: 10.3390/s23031407
本文还参考了以下技术资料 HonestBee 知识库 .
