Automatisering av biodlingsprocessen Realtidsanalys med maskininlärning på sensordata från bikupor

Typ
Examensarbete för kandidatexamen
Program
Publicerad
2022
Författare
Anzelius, Tuss
Josefsson, Måns
Samuelsson, Lisa
Svensson, Kevin
Rydin, Filip
Åkesson, Lovisa
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Som pollinatörer har bin en viktig roll då de säkerställer den globala livsmedelsproduktionen och bevarar den biologiska mångfalden. För att gynna bins välmående och minska biodlares arbetsbelastning är syftet med detta projekt att skapa en webbapplikation som biodlare kan använda för att övervaka sina bikupor. Den slutgiltiga applikationen innehåller information om miljön i den aktuella bikupan (inklusive vikt, temperatur och luftfuktighet) samt indikatorer på om en bidrottning finns i kupan, hur mycket varroakvalster som har detekterats samt om svärmning sker eller håller på att ske. Applikationen använder en sensoruppsättning som fanns innan projektets början. Denna uppsättning bygger på att data från sensorer samlas in och analyseras med en mikrodator. Projektet har huvudsakligen fokuserat på utvecklingen av tre modeller. Maskininlärningsmodellen, ResNet50, för varroakvalsterdetektion analyserades vid olika antal tränade epoker, och dess högsta precision beräknades vara cirka 80%. Uträkning av modellens F1-precision samt F1-känslighet resulterade i att F1-värdet blev maximalt. Bidrottningdetektion använder två knearest neighbors modeller för analys av ljud. Modellerna hade precisionen 86,4% respektive 99,6% på testdata och när hela programmet kördes på tidigare data från sensorerna samt i realtid indikerades korrekt svar i samtliga fall. För svärmningsdetektion utvecklades en analytisk modell baserad på bestämda villkor för vikt, temperatur och väder. Modellen testades med enhetstester och redan insamlad svärmningsdata, och gav då korrekta utslag. Fortsatt arbete med fler tester på verkliga bikupor kommer att visa hur pålitliga modellerna är. Projektet har resulterat i en fungerande webbapplikation där modellernas klassificeringar ger en indikation på bisamhällets välmående. Denna applikation kan användas som ett underlättande verktyg för biodlare, och projektets syfte anses därmed vara uppnått.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Citation
Arkitekt (konstruktör)
Geografisk plats
Byggnad (typ)
Byggår
Modelltyp
Skala
Teknik / material