本發明實施例涉及智慧蜂業智能化,尤其涉及蜂王狀態監測方法及裝置。
背景技術:
1、在蜜蜂蜂群養殖中,蜂王作為蜜蜂社會結構中的核心角色,承擔著蜂群繁衍和穩定秩序的雙重使命,其年齡和產卵能力直接決定蜂群的發展規模和生產效率。蜂王的年齡與產卵狀態是決定蜂群發展、蜂蜜產量及蜂群可持續性發展的重要影響因素。
2、目前,蜂農監測評估蜂王狀態主要依靠人工周期性開箱檢查,通過觀察其外觀、行動以及產卵秩序進行經驗判斷,這種方式存在以下顯著缺陷:
3、首先效率低下且干擾蜂群:頻繁開箱檢查耗時耗力,并對蜂群造成侵入和嚴重干擾(例如,打亂巢溫、濕度,影響蜂群正常秩序),可能引發蜂群應激甚至導致蜂王停產或圍王。
4、其次,人工評估主觀性強且準確性不足:對蜂王年齡、產卵量的判斷嚴重依賴養蜂人的經驗,缺乏客觀、量化的數據支持,容易誤判,尤其是對于多脾蜂箱,在多脾蜂箱中難以快速定位和持續觀察,人工定位和觀察蜂王極為困難。
5、此外,人工評估方式信息滯后且無法預警:人工檢查是離散的、周期性的,無法實現連續監測。當發現蜂王衰老、產卵力下降或丟失時,往往已對蜂群發展造成不可逆的影響,錯失人工育王或換王的最佳時機。
6、盡管目前存在一些利用蜂箱溫度、圖像等單一類型數據監測蜂王信息技術,但依然缺乏多源數據融合分析:未能將蜂王個體行為軌跡與蜂群整體活動態勢進行深度融合關聯分析,導致評估維度單一,結論片面。
7、總體而言,現有技術的缺點在于監測離散、主觀性強、準確性不足、效率低下、容易干擾蜂群、信息滯后且無法預警、評估維度單一、結論片面等。
技術實現思路
1、本發明實施例提供一種蜂王狀態監測方法,用以提供一種連續、客觀且融合多維度信息的蜂王狀態監測方案,提高準確性及效率,避免干擾蜂群,實現對多脾蜂箱內蜂王狀態的動態預警,該方法包括:
2、利用設置于蜂王上的rfid(radio?frequency?identification,射頻識別技術)標簽及設置于蜂箱上的傳感器,獲取實時數據;實時數據包括蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息;
3、從蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息中,提取蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征;
4、對蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征進行對齊及拼接,生成實時多維特征向量;
5、將蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據、蜂箱內部環境信息及實時多維特征向量,輸入預先訓練好的蜂王狀態評估模型,輸出蜂王狀態評估結果;蜂王狀態評估模型為利用蜂王狀態標簽標注后的歷史數據及歷史多維特征向量對分類模型進行訓練后得到的;蜂王狀態標簽包括青年期、中年期及衰老期的其中一種或任意組合;蜂王狀態評估結果包括蜂王屬于每個蜂王狀態標簽的概率;
6、根據蜂王狀態評估結果、實時數據及實時多維特征向量,發出動態預警。
7、本發明的另一個方面還提供一種蜂王狀態監測裝置,用以提供一種連續、客觀且融合多維度信息的蜂王狀態監測方案,提高準確性及效率,避免干擾蜂群,實現對多脾蜂箱內蜂王狀態的動態預警,該裝置包括:
8、實時數據獲取模塊,用于利用設置于蜂王上的rfid標簽及設置于蜂箱上的傳感器,獲取實時數據;實時數據包括蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息;
9、特征提取模塊,用于從蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息中,提取蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征;
10、實時多維特征向量生成模塊,用于對蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征進行對齊及拼接,生成實時多維特征向量;
11、蜂王狀態評估結果輸出模塊,用于將蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據、蜂箱內部環境信息及實時多維特征向量,輸入預先訓練好的蜂王狀態評估模型,輸出蜂王狀態評估結果;蜂王狀態評估模型為利用蜂王狀態標簽標注后的歷史數據及歷史多維特征向量對分類模型進行訓練后得到的;蜂王狀態標簽包括青年期、中年期及衰老期的其中一種或任意組合;蜂王狀態評估結果包括蜂王屬于每個蜂王狀態標簽的概率;
12、動態預警模塊,用于根據蜂王狀態評估結果、實時數據及實時多維特征向量,發出動態預警。
13、本發明實施例還提供一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現上述蜂王狀態監測方法。
14、本發明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現上述蜂王狀態監測方法。
15、本發明實施例還提供一種計算機程序產品,所述計算機程序產品包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現上述蜂王狀態監測方法。
16、本發明實施例與現有技術中技術方案相比,通過利用設置于蜂王上的rfid標簽及設置于蜂箱上的傳感器,獲取實時數據;實時數據包括蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息;從蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息中,提取蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征;對蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征進行對齊及拼接,生成實時多維特征向量;將蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據、蜂箱內部環境信息及實時多維特征向量,輸入預先訓練好的蜂王狀態評估模型,輸出蜂王狀態評估結果;蜂王狀態評估模型為利用蜂王狀態標簽標注后的歷史數據及歷史多維特征向量對分類模型進行訓練后得到的;蜂王狀態標簽包括青年期、中年期及衰老期的其中一種或任意組合;蜂王狀態評估結果包括蜂王屬于每個蜂王狀態標簽的概率;根據蜂王狀態評估結果、實時數據及實時多維特征向量,發出動態預警,實現提供一種連續、客觀且融合多維度信息的蜂王狀態監測方案,提高準確性及效率,避免干擾蜂群,實現對多脾蜂箱內蜂王狀態的動態預警。
1.一種蜂王狀態監測方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,利用設置于蜂王上的射頻識別技術rfid標簽及設置于蜂箱上的傳感器,獲取實時數據,包括:
3.如權利要求2所述的方法,其特征在于,采用信號強度算法或到達時間差算法,利用部署于蜂箱內部的rfid讀寫器天線,持續讀取設置于蜂王上的超高頻無源rfid標簽的身份標識號,在讀取過程中實時確定蜂王在蜂箱內的運動軌跡,生成蜂王空間軌跡時序數據,包括:
4.如權利要求3所述的方法,其特征在于,根據所述第一信號強度、所述第二信號強度、與環境相關的路徑損耗指數及隨機陰影效應下的零均值高斯噪聲,確定所述超高頻無源rfid標簽與每個rfid讀寫器天線之間的距離,包括:
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,從所述蜂王空間軌跡時序數據、蜂群出入流量時序數據及蜂箱內部環境信息中,提取蜂王個體運動特征、蜂群集體行為特征及環境輔助特征,包括:
6.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在將所述蜂王空間軌跡時序數據、所述蜂群出入流量時序數據、所述蜂箱內部環境信息及所述實時多維特征向量,輸入預先訓練好的蜂王狀態評估模型,輸出蜂王狀態評估結果之前,還包括:
7.一種蜂王狀態監測裝置,其特征在于,包括:
8.一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至6任一所述方法。
9.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至6任一所述方法。
10.一種計算機程序產品,其特征在于,所述計算機程序產品包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至6任一所述方法。