Tecnologia
Engenharia ao serviço das abelhas
Cada componente da Hive Box foi escolhido para maximizar fiabilidade, precisão e autonomia em condições rurais adversas.
Arquitetura do Sistema
3 camadas. Uma solução integrada.
Camada de Perceção
- • Sensor DHT22 — Temperatura + Humidade
- • DS18B20 — Temperatura exterior
- • HX711 + Load Cells — Balança
- • SPH0645 MEMS — Som / Vibração
- • MH-Z19B NDIR — CO₂
- • Câmara Sony IMX708 — 12 MP 1080p
Camada de Processamento
- • Raspberry Pi 4 Model B — ARM Cortex-A72 1.8 GHz, 4 GB RAM
- • Arduino Nano ESP32 — Controlo periférico
- • OpenCV — Algoritmo de visão computacional
- • Ativação de arpas em < 200 ms
Camada de Conectividade
- • Módulo SIM7600G-H — 4G/LTE global
- • RFM95W 868 MHz — LoRaWAN até 15 km
- • u-blox NEO-M8N — GPS ±2 m
- • Cloud → App iOS + Android
Componentes
Hardware de precisão
Raspberry Pi 4 Model B
O cérebro do sistema. Processa o feed da câmara em tempo real com OpenCV para detetar a vespa asiática. Quando confirmada, ativa as arpas eletrificadas em menos de 200 ms.
Tabela de Sensores
| Sensor | Modelo | Parâmetros | Precisão / Gama |
|---|---|---|---|
| Temperatura interior | DHT22 + DS18B20 | Temperatura (°C), humidade (%) | ±0,5°C / ±2% HR |
| Temperatura exterior | DS18B20 waterproof | Temperatura ambiente | ±0,5°C; –55°C a +125°C |
| Peso da colmeia | HX711 + load cells | Variação de peso (kg) | ±50 g; 0–200 kg |
| Som / vibração | SPH0645 MEMS | Análise acústica | 20 Hz – 20 kHz |
| CO₂ interior | MH-Z19B NDIR | Concentração CO₂ (ppm) | 0–5.000 ppm; ±50 ppm |
Sensor de CO₂ — MH-Z19B NDIR
- ›Gama: 0–5.000 ppm com precisão ±50 ppm
- ›Colmeia saudável: 1.000–3.000 ppm
- ›Alerta automático acima de 3.500 ppm
- ›Colônias com CO₂ < 2.500 ppm produzem 15–20% mais mel
Câmara Sony IMX708 — 12 MP
- ›1080p/50fps, campo de visão 66°
- ›Posicionada no alvado da colmeia
- ›Algoritmo OpenCV classifica: abelha / vespa asiática / outro
- ›Ativação das arpas em < 200 ms após confirmação
Arpas Eletrificadas Anti-Vespa
- ›500–1.000 V DC, intensidade < 1 mA (seguro para abelhas)
- ›Distância entre fios: 6 mm (abelha passa, vespa não)
- ›Aço inoxidável 304, resistente à corrosão
- ›Ativação automática em < 200 ms após confirmação pelo algoritmo
Módulo LoRaWAN — RFM95W 868 MHz
- ›Protocolo LoRaWAN 1.0.3, 868 MHz (Europa)
- ›Alcance: até 15 km em espaço aberto; 2–5 km em floresta
- ›Consumo em sleep: apenas 0,2 μA
- ›Modo dual 4G + LoRa com comutação automática
- ›Compatível com rede pública TTN (The Things Network)
Sistema de Energia Solar
- ›Painel monocristalino 20 W (350×250×18 mm, 1,5 kg)
- ›Controlador MPPT 10 A + bateria LiFePO₄ 12 V/20 Ah
- ›Consumo médio: 2,8 W / 67 Wh por dia
- ›Produção solar em Portugal: 80–100 Wh/dia
- ›Autonomia sem sol: ≈ 3,5 dias
Caixa de Proteção IP67
- ›Material: ABS, 200×150×80 mm
- ›Passacabos herméticos roscados
- ›Resistente a poeira total
- ›Resistente a imersão em água até 1 m durante 30 minutos
Processo de Fabrico
Da bancada ao apiário
Aprovisionamento
Seleção e aquisição de componentes certificados de fornecedores verificados
Soldadura da PCB
Montagem e soldadura de componentes eletrónicos na placa de circuito impresso
Calibração de Sensores
Integração e calibração individual de todos os sensores com referências rastreáveis
Configuração de Firmware
Flash do firmware com suporte a OTA updates para atualizações remotas futuras
Montagem IP67
Instalação na caixa estanque com passacabos herméticos e teste de vedação
Controlo de Qualidade
Testes finais elétricos, funcionais e ambientais antes da embalagem
Embalagem e Expedição
Embalagem em caixa rígida com espuma recortada e envio via CTT Expresso / DHL