Motor de alertas para colmenas y cajas caza-enjambres instrumentadas
Banco de pruebas de las reglas que convierten una lectura de sensor en un aviso a una persona. Cada regla lleva su grado de evidencia, y las reglas sin respaldo publicado no disparan avisos: solo registran.
Borrador v0.1 · Grupo de Investigación Colmena DAO · para discusión técnica, no para despliegue
Qué hace y qué no hace este motor
Hace: evalúa lecturas de temperatura, peso e inclinación contra un conjunto explícito de reglas, y devuelve qué aviso saldría, con qué urgencia y hacia quién.
No hace: no predice la enjambrazón con días de anticipación. La literatura disponible detecta el calentamiento previo al despegue con una ventana de minutos, no de días. Tampoco diagnostica enfermedades, ni sustituye la revisión del apicultor.
Sin calibrar en el país: los umbrales publicados provienen de Apis mellifera de linaje europeo en climas templados. Las poblaciones africanizadas de Colombia y su régimen térmico no están cubiertos por esas fuentes. Antes de usar cualquier umbral como disparador real hay que medirlo en sitio.
Consola de simulación
Cargue un escenario o escriba valores. El motor evalúa en cada cambio.
Sin evaluar.
Las reglas, con su grado de evidencia
El grado no mide la importancia de la regla sino de dónde sale el umbral. Es lo que decide si la regla puede disparar un aviso o solo puede registrar.
Grado A — el umbral aparece medido en literatura revisada por pares. Puede disparar avisos.
Grado B — la magnitud está publicada pero el umbral concreto es una derivación nuestra, o el fenómeno está documentado sin cifra transferible. Puede disparar avisos con revisión humana.
Grado C — umbral de ingeniería, sin respaldo publicado. No dispara avisos hasta que se calibre en campo: solo escribe en la bitácora.
Regla
Condición
Grado
De dónde sale el umbral
Destino del aviso
Por qué la caja caza-enjambres es el mejor primer sensor
Instrumentar una colmena productiva y instrumentar una caja trampa son proyectos distintos, y el segundo es mucho más barato de acertar.
La pregunta es binaria: la caja está ocupada o no lo está. No hay que interpretar un estado fisiológico ni entrenar un modelo.
El ahorro es inmediato y medible: una trampa se cuelga entre 2,5 y 5 m de altura y hoy hay que subir a revisarla cada semana. Un aviso de ocupación reemplaza decenas de revisiones en vano, y ese número se puede contar y publicar.
El error tiene costo bajo. Un falso positivo cuesta un viaje; un falso negativo cuesta una semana de espera. En una colmena productiva un falso negativo puede costar la colonia.
La caja vacía no tiene abejas dentro mientras se prueba el hardware, así que el ensayo no pone en riesgo a ninguna colonia.
Es la línea que ya tiene contraparte pública y datos tratados en el proyecto de Kennedy, y una ocupación registrada es además un dato de investigación sobre dónde y cuándo enjambra la ciudad.
Cómo se conecta con lo que ya existe
El nodo de la caja no publica lecturas: publica eventos. Envía ocupada, caida o sin_datos, no una serie de pesos. Menos tráfico, menos batería y menos superficie de datos expuesta.
El evento entra por el servicio de alertas ya desplegado con una categoría propia, en vez de crear un canal nuevo.
La coordenada exacta de la caja no viaja en el evento: viaja el identificador de la unidad. La ubicación se resuelve del lado del custodio, igual que en el registro de apiarios.
La huella del evento puede anclarse en cadena si la trazabilidad del hallazgo importa; el aviso a la persona no debe esperar a esa confirmación.
Alineación con los documentos de hardware abierto del grupo
Este banco de pruebas se escribió antes de incorporar los dos documentos técnicos de la línea de apicultura abierta. Al contrastarlo, tres cosas cambian.
La plataforma ya está decidida, y no es la que uno supone. Para peso, temperatura, humedad y transmisión periódica el nodo correcto es un microcontrolador con sueño profundo y radio de largo alcance, no un computador de placa: la diferencia es de microamperios frente a vatios, y de meses de pila frente a panel solar obligatorio. El computador de placa va en el servidor del apiario, no en la caja. Está documentado incluso el caso de quien construyó primero la versión con computador dentro de la colmena, se le agotó la batería pese al panel, y rehízo el sistema entero.
Para saber si una caja está ocupada hay una vía más barata que el peso. La barrera de infrarrojos en la piquera —pares de emisor y receptor que registran el paso y distinguen entrada de salida— está verificada, funciona con microcontrolador y no necesita báscula, ni cámara, ni modelo. En meliponicultura instrumentada es directamente el método estándar de conteo. Para una caja trampa, cuya pregunta es binaria, es probablemente la mejor opción: la regla R2 debería ensayarse en dos variantes, peso y barrera óptica, y quedarse con la que menos falsos positivos produzca en la temporada.
Una noticia buena sobre el umbral de peso. El error documentado de una celda de carga económica es del orden de 130 g, con deriva térmica notable; con cuatro celdas de gama alta la variación medida entre frío y calor fue de ±20 g. Como el umbral de ocupación de la regla R2 es de 1 kg, una celda barata basta: el error es un orden de magnitud menor que la señal que se busca. Eso no vale para pesar producción, donde sí haría falta el montaje bueno.
Lo que hay que proteger, y con qué
Los modos de falla que matan estos montajes no son de software. Están documentados: el ácido fórmico del tratamiento contra varroa inutiliza sensores de humedad, la condensación los mantiene mojados antes de romperlos, y las abejas sellan con propóleo micrófonos y cableado. La revisión sistemática recoge dos soluciones concretas y baratas: alojar los sensores interiores dentro de jaulas perforadas de introducción de reinas, y poner malla metálica sobre los micrófonos. Y añade que la posición útil del sensor de temperatura es el centro, cerca del racimo: una lectura de un lateral no es comparable con una del centro.
Una convención, no dos
Este banco de pruebas marcaba sus reglas con grados A, B y C. El ecosistema ya tiene una convención en uso —verificado, autorreporte, no verificado y corregido— aplicada en los dos documentos técnicos y navegable con filtros. Mantener dos escalas distintas para lo mismo dentro del mismo sitio es el tipo de inconsistencia que después alguien nota. La escala de este documento debe migrar a la del ecosistema: el grado A pasa a verificado, el grado B a autorreporte o derivación declarada, y el grado C a no verificado.
Fuentes de los umbrales
Zacepins, A.; Kviesis, A.; Stalidzans, E.; Liepniece, M.; Meitalovs, J. (2016). Remote detection of the swarming of honey bee colonies by single-point temperature monitoring. Biosystems Engineering, 148, 76–80. DOI 10.1016/j.biosystemseng.2016.05.012 — Diez colonias monitoreadas cuatro meses, nueve enjambrazones observadas. Subida de 1,5 a 3,4 °C desde el rango típico de 34–35 °C hasta 37–38 °C en los 10 a 20 minutos previos al despegue; una medición por minuto basta. Origen del umbral de la regla R1.
Seeley, T. D.; Morse, R. A. (1978). Nest site selection by the honey bee, Apis mellifera. Insectes Sociaux, 25, 323–337. DOI 10.1007/BF02224297 — Preferencias de sitio de anidación: altura 5 m sobre 1 m, área de entrada 12,5 cm² sobre 75 cm², entrada en la parte baja de la cavidad, orientación sur sobre norte, volumen 40 L sobre 10 y sobre 100 L. Base del diseño de la caja, no del umbral de ocupación.
Zacepins, A.; Brusbardis, V.; Meitalovs, J.; Stalidzans, E. (2015). Challenges in the development of Precision Beekeeping. Biosystems Engineering, 130, 60–71 — Rango típico de temperatura del nido 34–35 °C y estados de colonia detectables por temperatura, incluida la colonia muerta. Origen de la regla R4.
Revisión sistemática de apicultura de precisión (2023), 201 estudios clasificados por parámetro: peso, temperatura interna, humedad relativa, actividad de vuelo, sonidos y vibraciones, gases, y variables externas. Confirma que peso y temperatura son los parámetros con más respaldo, y el sonido el de mayor dispersión metodológica.
Trabajos de detección de anomalías en colmenas con autocodificadores (2020 y 2021, arXiv 2003.04576 y 2110.03945) — Documentan anomalías fácilmente confundibles con enjambrazón en las series de temperatura. Es la razón por la que R6 no dispara y por la que el motor exige confirmación en dos lecturas.
Sin fuente publicada: el umbral de caída o robo (R3) y el umbral de reservas mínimas en kilos (R5). Se declaran como grado C o como parámetro local y no deberían presentarse como respaldados.