Ant Smart-Home - Projektbericht

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dmeise
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#1 Ant Smart-Home - Projektbericht

Beitrag von dmeise » 28. Juni 2020, 12:03

Hallo liebes Ameisenforum,

als "Neuhalter" habe ich dieses Jahr mit diesem spannenden Hobby begonnen! Ausgesucht habe ich mir - wie so viele Anfänger - die Art Messor Barbarus.
Als Anfänger habe ich es meinen Damen nicht gerade leicht gemacht. Zu Beginn trocknete das RG zu schnell aus, es erfolgte eine sehr misslungene Zwangsumsiedlung, welche in einem anderen Beitrag thematisiert wurde.
Die Gründung wäre dadurch beinahe misglückt, da aus den ersten ~10 Puppen nur zwei Arbeiterinnen geworden sind, wovon eine verstorben ist. Der Grund: Der Wattestopfen im RG war zu dicht. Versuche der manuellen Befeuchtung führten ständig zu Panik - es war eine schwierigie Zeit für die Damen und für ihren Halter.

Ich wollte von Anfang an bei der Gründung dabei sein, daher kam nur eine Königin ohne Arbeiterin in Frage. Um dennoch störungsfrei regelmäßige/tägliche Nesteinblicke zu bekommen, habe ich während der Gründungsphase ein kleines System gebastelt, um mithilfe eines Raspberry Pi und Infrarot-LEDs bzw. der enstprechenden Kamera diese zu erhalten. Die Entwicklung des nötigen Web-Interfaces geschah dabei weitgehend selbstständig; Erwähnt sei hier die Software "Cam Control v6.0.25", welche sehr hilfreich war, jedoch von mir umfassend angepasst wurde. Sie ist jedoch bis heute das Fundament des Projekts.

Sämtliche seit dem 12.04.2020 aufgenommen Bilder (mindestens 3 täglich) können bei Bedarf bereitgestellt werden.
Hier zunächst zwei Screenshots des "Smart-homes" und des Web-Interfaces:
Capture.PNG
20200628_103756.jpg
Da ich leider zurzeit keinen Zugang zu einer Werkstatt habe, war eine qualitativ höherwertige Verarbeitung nicht möglich. Der aktuelle Zustand ist daher als Prototyp zu sehen.
Für alle Ästethen: Hier ein Palindrom mit Bezug zur Ameisenhaltung, damit sich die Sinne beruhigen können: "Eine Horde bedrohe nie!" :D

Zu den Features:
  • Aufnahme von Kurzvideos und Snapshots.
  • Automatisierte Aufnahme eines Bildes zu beliebigen Zeiten (derzeit 3Xtäglich)
  • Live-Feed zur "Echtzeit-Nesteinsicht"
  • Überwachung von Luftfeuchtigkeit und Temparatur; Sensoren sind in dem Kästchen angebracht
  • Überwachung von Luftfeuchtigkeit und Temparatur in der Arena, automatische Aktivierung/Deaktivierung einer Heizmatte über Funksteckdosen (derzeit deaktiviert)
Da ich nicht will, dass Fremde ständig bei mir das Licht an/ausknipsen, funktioniert die Seite natürlich nur in meinem Netzwerk - sorry!

Allgemeine Infos:
Kosten: Raspberry Pi, Infrarotkamera, Relais für die Infrarot LEDs, Sensoren, Funksteckdosen und deren Sender für den Raspberry, Lötgerät (welches ich nicht hatte) und diverse Verbrauchsmaterialien: Die Kosten dürften sich auf ca. 150€ belaufen.
Erforderliches technisches Know-How: Grundwissen im Umgang mit einem Webserver sind sehr hilfreich; Insbesondere das Ansteuern des Raspberries über ein Webinterface ist nicht gerade benutzerfreundlich. Grundwissen zu HTML/PHP sind erforderlich! Jemand ohne Vorwissen sollte zumindest ausgiebige Lernfreude mitbringen, die Raspberry Community ist jedoch äußerst hilfsbereit: Die meisten Probleme sind bereits in diversen Foren-Posts gelöst.

Ablauf und Erfahrungen mit dem Projekt:

Das Anschließen der Kamera und erste Tests waren vielversprechend! Zum Testen der besten Einstellungen wurde ein Reagenzglas mit diversen darin enthaltenen Gegenständen benutzt. Als die optimalen Einstellungen gefunden wurden, wurde die Kamera mit den angeschlossenen Infrarot LEDs an der Innenseite der auf dem Bild erkennbaren Holzbox montiert - ein Fehler, dazu später mehr! Die Qualität der Aufnahmen war jedoch im Vergleich zur heutigen Qualität phänomenal - hier ein Video der ersten Tests. Ich habe leider erst am Ende bemerkt, dass sie ein Ei gelegt hat.



Zu diesem Zeitpunkt wollte ich die Kamera und die LEDs noch im Dauerbetrieb laufen lassen, am besten sodass ich die Ameisen ständig auf meinem Fernseher im Blick haben kann. Jedoch brach stets nach Aktivierung Panik aus, teils nach 20 Minuten, teils nach 5; Das typische "Zucken" bei Störung war jedoch meistens schon nach wenigen Sekunden erkennbar. Im nächsten Schritt habe ich die Infrarot LEDs so weit wie möglich heruntergeregelt. Dabei komm ich mir heute noch blöd vor: Ich habe IR-LEDs, welche auf eine Distanz von 5-6 Metern ausgelegt sind, 2cm entfernt von der Königin montiert...
Heute ist beiden LEDs ein Widerstand von 1000 Ohm vorgeschaltet, jedoch auch bei 3000 Ohm sind die Bilder noch brauchbar. Falls Ihr ein ähnliches Projekt plant: Dies ist unbedingt zu beachten! :!:

Gebracht hat es jedoch wenig: Selbst ohne die Infrarot LEDs - Umrisse waren bei direktem Sonnenlicht auch so erkennbar - sobald die Kamera aktiviert wird kann das typische Zucken bei der Königin beobachtet werden. Die Arbeiterinnen reagieren noch sehr viel schneller! Die nächste Theorie war, dass die Hitzestrahlung der Kamera diesen Effekt herbeiführt - Ameisen sind ja bekanntlich extrem sensibel, selbst bei feinsten Wärmeschwankungen.

Die Kamera und die Infrarot-LEDs wurden daher an der Außenseite angebracht. Hierfür habe ich passende Löcher durch die Holzwand gebohrt. Die Infrarot LEDs, bisher direkt auf das RG gerichtet, wurden außerdem parallel zum RG platziert damit die Beleuchtung weniger direkt erfolgt. Hier ein Screenshot von der Rückseite der Box: Linke Seite: Kamera; Rechte Seite: LEDs; Das Reagenzglas wird in eine Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite der LEDs eingeführt. Natürlich hatte die größere Distanz zum RG die Konsequenz, dass die Qualität der Bilder extrem gelitten hat - schade!
20200628_111309.jpg
Reißzwecken sind ein legitimes Baumaterial!

Gebracht hat das ganze Prozedere leider: Gar nichts. Auch bis heute schalte ich den "Live-Feed" der Kamera für maximal 10 Sekunden an, und dies auch nur maximal einmal täglich. Die Königin reagiert dabei selten, die Arbeiterinnen fangen jedoch sofort an sich zu bewegen. Die "Snapshots" gehen dabei jedoch verhältnismäßig schnell. Auf Knopfdruck werden die LEDs aktiviert, ein Bild wird gemacht, die LEDs werden deaktivert - das ganze dauert vll. 2 Sekunden und verursacht, soweit ich dies beurteilen kann, keine bis minimale Reaktionen seitens meiner Horde!

Hier bitte ich um Eure Meinung:
Was denkt Ihr, woran es liegen könnte? Hat hier jemand Erfahrung?
  • Die LEDs können es meiner Meinung nach nicht sein, sind aber noch nicht zu 100% ausgeschlossen, hochwertige IR-LEDs könnten helfen (je billiger, desto näher sind diese am sichtbaren Licht)
  • Die Hitzestrahlung der Kamera sollte eigentlich durch das Anbringen auf der Außenseite nicht mehr wahrnehmbar sein
  • Eine weitere Idee: Vielleicht verursacht der "Shutter" der Kamera bei Videos entsprechende Vibrationen?
Nachdem die nächsten Eier vorhanden waren (durch die Bilder nachweislich bis zum 05.5.2020 gelegt) habe ich die Königin und die Arbeiterin nochmals zwangsumgesiedelt (der erste Wurf ist ja leider größtenteils gescheitert) - dieses Mal in ein geeignetes Reagenzglas.
heute (Spoiler) habe ich ca. 10-14 Arbeiterinnen. Damit ist die Gründung geglückt, ein aktuelles Bild folgt am Ende des Posts.

Ich versuche den Post kurz zu halten: Daher komme ich zu meinen Abschlussgedanken:

Insgesamt war das Projekt erfolgreich: Ständige Neststörungen durch ungezügelte Neugierde konnte ich erfolgreich vermeiden. Dieses außerordentlich spannende Hobby wurde nicht länger durch die Pein mangelhafter Selbstdisiziplin getrübt. 4)
Der größte Vorteil für mich zeigt sich jedoch darin, dass man die Reaktion der Ameisen unmittelbar beobachten kann, statt mehrere Tage bis zur nächsten Nesteinsicht warten zu müssen. Als Anfänger konnte ich so unschätzbar wertvolle Einblicke in das Verhalten und in die Reaktion der Ameisen erhalten - Einige Beispiele:
  • Fütterung: Störung oder Hilfe?
Da ich nur noch eine Arbeiterin hatte, welche auch nie das Nest verließ, habe ich das RG wieder verschlossen und innerhalb der letzten 6 Wochen alle 6 Tage ein kleines Insekt in das RG gegeben. Ihre (Königin) Reaktion war hierbei höchst spannend:
Die Panik war stets innerhalb weniger Minuten verflogen, das Futter (meistens Fliege) wurde umgehend zur Brut gezogen und verzehrt. Körner wurden jedoch auch in dieser Phase nicht angefasst.
  • Stopfen: Verschluss des RG
Ein üblicher konisch zulaufender Wattestopfen wird von mir nicht mehr verwendet, da die dadurch bedingten seitlichen Lücken bei der Königin Unruhe hervorriefen. Ein gewöhnlicher Wattestopfen hingegen sorgte meistens für unmittelbare Ruhe und wurde sehr viel besser angenommen.

Zum Ende bedanke ich mich an alle, die bis zum Ende durchgehalten haben, noch mit einem aktuellen Snapshot:
2020-06-28_10-36.jpg
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ErneAmeisehalter120Rapunzula

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