3D打印智能蜂巢助力生態(tài)養(yǎng)蜂

導讀：BeeHero公司利用Shapeways提供的3D打印技術(shù)來制造智能蜂巢，用以實時監(jiān)測蜂巢動態(tài)，便于保持蜜蜂的健康并提供精確授粉服務(wù)。

△智能蜂巢

“采得百花成蜜后，為誰辛苦為誰甜“，蜜蜂在人們的印象當中都是辛勤勞作者的形象出現(xiàn)。關(guān)于蜜蜂也有很多有趣的知識，例如它們有四個翅膀，所有的工蜂都是雌性，它們可以利用太陽定位每天航行幾英里之遠。然而就是這樣一個勤勞的物種如今也面臨著各種嚴峻的挑戰(zhàn)。由于氣候變化、作物多樣性的減少和棲息地的喪失，每年有數(shù)十億只此類昆蟲死亡，而我們同時還要了解到的是世界上三分之一的糧食生產(chǎn)需要依賴于昆蟲。

隨著地球人口的不斷增加，授粉動物的重要性也在增加，而伴隨著的是蜜蜂的死亡率也在增加。這導致聯(lián)合國將5月20日定為世界蜜蜂日，以提高人們對蜜蜂重要性的認識。此外，南極熊也了解到有一家名為BeeHero的公司將幾代人的養(yǎng)蜂經(jīng)驗與最新技術(shù)相結(jié)合，以維持健康的蜂群繁衍，確保為農(nóng)作物有效授粉。迄今為止，BeeHero已經(jīng)在5萬多個蜂箱上部署了智能技術(shù)，幫助為540億朵花和300萬棵樹授粉。當然，這家公司的早期成功離不開3D打印技術(shù)的出現(xiàn)。

BeeHero首席執(zhí)行官OmerDavidi表示：" BeeHero為市場帶來的是為農(nóng)民提供的精確授粉服務(wù)，以及為養(yǎng)蜂人提供智能蜂巢裝置。智能蜂巢的工作原理是將安裝在3D打印外殼內(nèi)的傳感器放入蜂巢，實時監(jiān)測蜂王和蜂群的健康、巢內(nèi)壓力等，以降低死亡率�！�

作為一家創(chuàng)業(yè)公司需要快速發(fā)展，然而在采取像傳統(tǒng)制模這種工藝時需要提前六到八周計劃，這是是相當棘手的。因此BeeHero最初便將3D打印技術(shù)用于原型設(shè)計，很快就進入了生產(chǎn)階段。利用Shapeways的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，用尼龍材料打印傳感器外殼，選擇這種材料是因為它具有生物相容性。雖然3D打印這些部件的成本實際上高于用傳統(tǒng)方法制造它們，但BeeHero有充分的理由走AM路線。正如Davidi解釋的那樣："這永遠不是最終產(chǎn)品，有很多變化需要一直做下去。如果你從單位的成本來看，模具可能更便宜，但一直改變模具的成本是相當昂貴的。當你承認變化的成本將花費巨額的這一事實時，以這種模式工作可能更好。“

△BeeHero的智能蜂巢傳感器

在加入BeeHero之前，Davidi在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域工作了10年，在遇到Itai Kanot之后，他進入了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。Itai Kanot是第二代商業(yè)養(yǎng)蜂人，其家族擁有以色列最大的蜜蜂農(nóng)場。在與Kanot多次討論養(yǎng)蜂人和農(nóng)民所面臨的挑戰(zhàn)后，Davidi和Kanot成立了一家能夠解決這些問題的公司，前者擔任首席執(zhí)行官，后者擔任首席運營官。

這個想法很簡單，為了確保蜂群不會丟失，并有效地部署蜂巢以最大限度地增加花朵被授粉的數(shù)量。這個過程中他們需要更多地了解蜜蜂的健康和行為，Davidi解釋說："我們過去測試的是，我們在蜂群的中心地帶如何向蜂巢內(nèi)發(fā)送特定信息，以及收集聲音、溫度、濕度、磁場等數(shù)據(jù)。同時將蜂巢能設(shè)置為智能模式，以便在蜂王處于危險之中或螨蟲較多的時候發(fā)出警報。在這種環(huán)境中是相當具有挑戰(zhàn)性的，因此這需要養(yǎng)蜂人的參與。在試驗中，蜜蜂曾吃掉我們放在那里的東西，或者蜜蜂并把認為是威脅的東西覆蓋起來，這就與外界斷絕了聯(lián)系。將這種外部機構(gòu)引入到一個生物群體中，確實有很多方面需要解決。"

△BeeHero傳感器外殼

但Davidi表示在這個過程中，BeeHero團隊也鍛煉了快速解決不同難題的能力，例如調(diào)整設(shè)計特征和打印新的迭代產(chǎn)品。公司試驗的初始階段開始階段是將嵌入麥克風和傳感器的電線放入蜂巢，這很有效，但不可能成為商業(yè)化的東西。在安裝了傳感器后，他們開始使用一個大型的設(shè)備，并分割了蜂巢的核心——蜂王產(chǎn)卵的地方，據(jù)說這會影響蜂巢的自然行為。

隨后，BeeHero公司解決了這些問題，并設(shè)計了一個圓形裝置，它可以放在框架的頂部，足夠堅固，可以承受任何磨損，即插即用。因此BeeHero公司不需要每個地方安裝裝置，也不會傷害蜜蜂或蜂巢。在測試了各種設(shè)計和材料，監(jiān)測每一種變化對感應(yīng)技術(shù)的影響以及是否會干擾蜜蜂之后，BeeHero公司才決定采用尼龍材料，進而走到了如今的生產(chǎn)模式。

Davidi說："我們造出成品后，把它放入蜂巢后并持續(xù)跟蹤監(jiān)測，就可以確定蜜蜂是否以一種敵對的方式作出反應(yīng)。只要蜂群內(nèi)部有真正的問題，它們就會作出反應(yīng)。我們很快就發(fā)現(xiàn)，用我們的產(chǎn)品情況并非如此。從生物學的角度來看，每當蜜蜂認為某些東西對蜂群構(gòu)成威脅時，它們的反應(yīng)非�？�。通常它們處理外部入侵者的最佳方式是用蜂膠覆蓋，而我們沒有看到蜜蜂對這種材料有任何此類行為�！�

BeeHero公司已經(jīng)與Shapeways一起完成了項目的后原型設(shè)計階段，Kanot之前曾使用過這項服務(wù)。Shapeways將其制造專長部署到智能蜂巢產(chǎn)品中，能夠為3D打印優(yōu)化設(shè)計，并使用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)投入生產(chǎn)。

Shapeways首席執(zhí)行官MikoLevy回憶說："他們帶著幾乎是成品的產(chǎn)品來找我們。當我們測試它時，我們發(fā)現(xiàn)它沒有為3D打印產(chǎn)品進行優(yōu)化，所以我們的用戶應(yīng)用團隊與BeeHero的設(shè)計師一起做了一些更多的迭代來進行對他進行定型，這樣它就將以一種好的方式持續(xù)工作下去。我認為用于SLS這種多功能塑料很棒，最終的結(jié)果也是令人滿意的。我們在很短的時間內(nèi)生產(chǎn)了幾萬個零件，工廠夜以繼日地工作，以確保它按時發(fā)貨�！�

這就是3D打印的優(yōu)勢，你可以在快速和短周期內(nèi)打印出工業(yè)級的產(chǎn)品，而不必擔心庫存供應(yīng)商的問題。如果他們要注射模具，有幾十萬件放在工廠里，那很明顯這不是正確的解決方案。

△安裝BeeHero的智能蜂巢設(shè)備

目前，Shapeways與BeeHero合作開發(fā)的的3D打印智能設(shè)備正監(jiān)測數(shù)以萬計的蜂巢，幫助數(shù)百萬植物授粉。有了智能蜂巢，養(yǎng)蜂人可以獲得其蜂場表現(xiàn)和進展的實時數(shù)據(jù)，能夠遠程監(jiān)控每個蜂巢，以便于規(guī)劃和管理蜂巢。他們還擁有一張地圖，可以將他們和他們的團隊引向最需要關(guān)注的區(qū)域。對于BeeHero的農(nóng)戶來說，這關(guān)系到確保蜂巢能夠活躍在正確的位置，以準確預測整個季節(jié)的授粉進展。無論是藍莓、蘋果、腰果、杏仁還是其他糧食作物，BeeHero公司宣傳它的智能蜂巢技術(shù)在提升產(chǎn)量和利潤方面都得到了明顯的進步。

Davidi說："我們不是在小規(guī)模的實驗中展示影響力，而是部署了超過50,000個蜂巢，它是第四大授粉服務(wù)的提供者，這對農(nóng)戶來說也是一種極大的改善。未來，我們希望最終能布置一百萬個蜂箱。對于養(yǎng)蜂人，僅僅通過提醒養(yǎng)蜂人和及時解決現(xiàn)在的問題，我們已經(jīng)看到蜜蜂死亡率下降了10-15%以上。如果你知道蜂群中的蜂王已經(jīng)死亡，并在接下來的兩三天內(nèi)去更換蜂王室，就可以拯救整個蜂群。如果你在不知道蜂王已經(jīng)死亡的情況下等待下一次去查看蜂群，那么可能就晚了。"

我們需要深刻認識到的是，3D打印技術(shù)正在推動BeeHero的智能蜂巢技術(shù)的應(yīng)用，這對所有人都是有利的，包括農(nóng)民、養(yǎng)蜂人和大自然。此外，BeeHero還在繼續(xù)著對蜜蜂行為和精確授粉的研究，以求進一步探索監(jiān)測蜂群和樹木內(nèi)部的方法，將產(chǎn)品規(guī)模擴大到數(shù)十萬個單位，而不僅僅是數(shù)萬個單位。毫無疑問，在這樣做的同時也增加其對3D打印的應(yīng)用。

最后，南極熊想說的是，BeeHero是一家了不起的公司，他們所做的是改變世界的事情。偉大也不單單只是在航天入海，星辰宇宙的格局上才談得上偉大，正如小小的蜜蜂，大大的生態(tài)，也許正是因為關(guān)注了我們生活中那些不起眼的事物，我們才可能去做成一件件偉大的成就