Radar maint cerdyn credyd yn caniatáu monitro ymreolaethol cychod gwenyn

Nawaf Aldabashi with his radar pointed at a hive in the background

Ar 6 Mehefin 2021 cyflwynodd Nawaf Aldabashi, myfyriwr PhD KESS 2 o Brifysgol Bangor, ei ddyfais radar monitro gwenyn mêl arloesol yn Symposiwm Microdon Rhyngwladol IEEE, a gynhelir yn rhithwir o Atlanta yn yr Unol Daleithiau. Roedd y digwyddiad yn gyfuniad o bresenoldeb ar-lein ac wyneb yn wyneb a rhoddwyd cyfle i Nawaf arddangos o bell ei ddyluniad a’i ddatblygiad o system radar symudol hynod sensitif a ddefnyddir i olrhain gwenyn.

Mae’r system radar, sy’n gludadwy oherwydd ei fod oddeutu maint cerdyn credyd, yn gallu monitro ystod eang o dargedau, gan gynnwys pryfed. Fel rhan o ymchwil Nawaf, defnyddiwyd y radar yn benodol ar gyfer monitro a gwerthuso lefelau gweithgaredd cychod gwenyn a chacwn. Wedi’i oruchwylio gan academyddion Prifysgol Bangor Dr Cristiano Palego a Dr Paul Cross, mae’r prosiect ymchwil hwn a ariennir gan KESS 2 yn defnyddio’r system radar i ddarparu gwell dealltwriaeth o ymddygiad gwenyn a’u rhyngweithio â’u hamgylcheddau.

Roedd y radar, o’i osod o flaen cwch gwenyn, yn dangos ei allu i adnabod symudiadau gwenyn. Roedd hyn yn fodd o adnabod gwenyn oedd yn dod i mewn, yn mynd allan ac yn hofran o amgylch y gwch. Defnyddiwyd y radar ymhellach i nodi llofnodion micro-Doppler gwenyn, sydd yn ei dro yn caniatáu canfod amlder curiad adenydd unigol. Dangosodd profion pellach fod y radar hefyd yn gallu adnabod gwahanol guriadau adenydd pryfed, sy’n golygu y gellir ei ddefnyddio fel dyfais i ddosbarthu gwahanol rywogaethau o bryfed sy’n hedfan.

Dywedodd Dr. Cristiano Palego,

“Mae hwn wedi bod yn ymdrech ymchwil hynod ddiddorol ar nifer o lefelau. Mae wedi rhoi arf pwerus a chost isel i ni fonitro statws ac ymddygiad peillwyr na chredwyd ei fod yn bosibl ddwy flynedd yn ôl. Mae hefyd wedi grymuso partneriaeth o ymchwil a diwydiant i ymgymryd â heriau technolegol a chynaliadwyedd wrth greu cyfleoedd ar gyfer arloesi, busnes ac addysg i gyd ar unwaith.”

Mae prosiect Nawaf yn partneru â chynnyrch S&A, un o gynhyrchwyr ffrwythau meddal mwyaf Ewrop sy’n adnabyddus am weithredu peillio biolegol yn seiliedig ar gacwn.

Dywedodd Edward Palmer, cyfarwyddwr technegol cynnyrch S&A,

“Fel tîm, rydyn ni wedi gweithio’n galed i ddefnyddio syniadau newydd i ddatblygu technoleg gadarn, sydd, yn bwysig, ddim yn amharu ar ymddygiad naturiol y gwenyn ac sy’n caniatáu i ni nawr eu monitro’n gywir mewn amser real. Mae hyn wedi gwella ein dealltwriaeth o sut mae’r peillwyr pwysig hyn yn rhyngweithio â’n cnydau a sut y gallwn eu cefnogi’n well. Rydym wedi herio ffiniau a syniadau confensiynol ymhellach, drwy ddatblygu technoleg sy’n gyfeillgar i wenyn.

Rwyf hefyd wedi fy nghyffroi gan ddatblygiad ein tîm o’r hyn a oedd yn syniad a gyflwynais i ddechrau ar gyfer y cysyniad o fonitro radar â chymorth nanoronynnau bedair blynedd yn ôl, i brototeipiau gweithredol. Mae’n gam arwyddocaol arall ymlaen yn ein taith o ddatblygiadau technolegol gyda’n gilydd, a fydd yn cefnogi gwasanaethau peillio gwenyn a biolegol ar gyfer tyfwyr yn fyd-eang yn ogystal â bod yn drosglwyddadwy ar draws llawer o ddiwydiannau eraill yr ydym wedi’u nodi. Mae gweithio gyda thîm Bangor dros y blynyddoedd diwethaf wedi bod yn gyffrous, oherwydd fel ni maen nhw wedi’u gwreiddio mewn realiti ymarferol, ond heb fod yn gyfyngedig mewn creadigrwydd i helpu i ddatrys ein heriau”.

Rhannodd Dr. Paul Cross ei farn am y prosiect a chyflawniadau cyffredinol y grŵp trwy ddweud,

“Mae’r ymchwil a wnaed ym Mangor o dan raglen KESS 2 wedi bod yn daith o ddarganfod gwyddonol. O’r Tabula rasa cychwynnol, rydym wedi datblygu tag sy’n gweithredu’n ysgafn, heb fatris ar gyfer olrhain mêl a chacwn; gallwn ragweld gyda ~ 95% yn gywir beth fydd cacwn yn ei wneud wrth adael y nyth (chwilota am adnoddau neu fforio); pennu taflwybrau gwenyn sy’n dod i mewn ac allan gan ddefnyddio effaith Doppler a monitro gwenyn unigol o fewn y cwch/nythfa gan ddefnyddio tracio thermol ac algorithmau ffansi.

Mae pob un o’r uchod yn cyd-fynd â pheirianneg amledd electronig a radio arloesol, dylunio radar a dysgu AI, gan ganiatáu olrhain amser real bron am gost ariannol gymharol isel. Rydyn ni wedi arloesi a gwthio ffiniau’r ddisgyblaeth tuag at yr 22ain Ganrif.”

Ychwanegodd Nawaf,

“Rwyf wedi bod yn ffodus i weithio ochr yn ochr â phobl wych a’m galluogodd i ddylunio a datblygu’r radar. Roedd yn fraint mynychu Cynhadledd Rhithwir IMS IEEE a oedd yn brofiad gwych a roddodd y cyfle i mi rannu ein hymchwil a dangos ein canfyddiadau gyda ymchwilwyr o ystod eang o ddisgyblaethau.”

Gellir gweld cyflwyniad IEEE Nawaf yma:

Cyhoeddiadau:

Integration of 5.8GHz Doppler Radar and Machine Learning for Automated Honeybee Hive Surveillance and Logging – Nawaf AldabashiSam WilliamsAmira EltokhyEdward PalmerPaul CrossCristiano Palego
Dolen: https://ieeexplore.ieee.org/document/9574826/

A Printed Circuit Board Continuous Wave Doppler Radar for Machine Learning-Enhanced Biometrics – Nawaf Aldabashi; Cristiano Palego; Samuel M. Williams; Paul Cross
Dolen: https://ieeexplore.ieee.org/document/9714590/