Une ruche ne se résume pas à son poids, à sa température ou au bourdonnement que l’on perçoit en approchant l’oreille. Elle produit en permanence une multitude de signaux, dont certains restent invisibles à l’apiculteur. Les capteurs infrarouges permettent désormais de cartographier la chaleur au cœur de la colonie et de suivre les déplacements de la grappe, la stabilité thermique ou la reprise probable du couvain. Les capteurs ultraviolets, installés à l’extérieur, renseignent plutôt sur l’environnement lumineux dans lequel les abeilles organisent leurs sorties. Intégrées à BeeNode et croisées avec le poids, la météo, l’activité de vol et les observations sanitaires, ces données pourraient offrir à l’intelligence artificielle de nouveaux moyens d’analyser la résilience, l’efficience hivernale et l’adaptation des colonies — sans jamais transformer la ruche connectée en oracle électronique.

1. Le capteur infrarouge le plus pertinent : une matrice thermique

Il faut distinguer trois familles :

• le capteur de température infrarouge à un seul point ;
• le détecteur infrarouge de passage à l’entrée ;
• la petite caméra thermique matricielle.

Pour BeeNode, la solution la plus intéressante serait une matrice thermique MLX90640, composée de 32 × 24 pixels, soit 768 mesures de température sans contact. Elle communique en I²C et peut produire des cartes thermiques à faible résolution. (Adafruit Learning System)

Ce qu’elle pourrait mesurer

Installée au-dessus de la grappe ou face à un cadre expérimental, elle pourrait suivre :

• la position approximative de la zone chaude ;
• l’extension ou la contraction du couvain ;
• le déplacement hivernal de la grappe ;
• l’homogénéité thermique de la colonie ;
• une rupture de thermorégulation ;
• la reprise printanière ;
• un affaiblissement progressif ;
• la vitesse de retour à l’équilibre après une ouverture ou un coup de froid.

L’intérêt par rapport à une sonde classique est fondamental :

• une sonde donne une température en un point ;
• la matrice infrarouge donne une répartition spatiale de la chaleur.

L’IA pourrait ainsi suivre non seulement la température moyenne, mais aussi :

• la surface de la zone chaude ;
• son centre de gravité ;
• son déplacement ;
• l’écart entre le cœur et la périphérie ;
• la stabilité de la carte thermique ;
• la vitesse de récupération après perturbation.

2. Utilité directe pour la sélection

La matrice infrarouge permettrait de créer plusieurs indicateurs phénotypiques.

Stabilité thermique

Une colonie peut être évaluée sur sa capacité à maintenir une zone de couvain stable malgré les variations extérieures.

L’IA comparerait :

• température extérieure ;
• température moyenne du nid ;
• surface thermique ;
• consommation mesurée par la balance ;
• durée de la perturbation.

Une colonie thermiquement stable mais consommant énormément ne doit pas nécessairement être mieux classée qu’une colonie légèrement moins stable, mais beaucoup plus économe.

Efficience hivernale

L’association :

carte infrarouge + poids + température extérieure

permettrait d’estimer l’efficience hivernale.

Exemple :

• colonie A : grande zone chaude, consommation élevée ;
• colonie B : zone chaude plus compacte, stable, consommation modérée ;
• colonie C : zone thermique irrégulière, déplacement rapide, forte consommation.

La colonie B pourrait présenter le meilleur compromis entre maintien du microclimat et économie des réserves.

Dynamique du couvain

Après apprentissage à partir de visites contrôlées et de photographies de cadres, l’IA pourrait rapprocher certaines formes thermiques de :

• l’absence de couvain ;
• un couvain réduit ;
• une extension rapide ;
• une contraction ;
• une rupture de ponte ;
• un probable orphelinage.

Il faudra rester prudent : une caméra thermique ne voit pas directement les cellules. Elle observe seulement les conséquences thermiques de l’activité biologique.

Résilience

Après une ouverture, un traitement ou une nuit très froide, BeeNode pourrait mesurer :

• l’amplitude de la perturbation ;
• la durée de désorganisation ;
• le temps nécessaire pour retrouver le profil habituel.

Cela formerait un indice de récupération thermique, potentiellement utile pour sélectionner des colonies robustes.

---

3. Où placer la matrice infrarouge ?

C’est le point délicat.

Option A — Sous le couvre-cadres

La matrice regarde vers le bas, en direction des têtes de cadres.

Avantages :

• vue globale de la partie supérieure de la colonie ;
• installation relativement simple ;
• accès facile pour maintenance ;
• aucune intrusion profonde entre les cadres.

Limites :

• la cire, le bois et le couvre-cadres masquent une partie du rayonnement ;
• la propolisation peut progressivement obstruer le champ ;
• l’image thermique représente surtout la partie supérieure de la grappe.

C’est la meilleure option pour un premier prototype.

Option B — Dans un cadre instrumenté

La matrice observe latéralement une face de cadre.

Avantages :

• données plus proches du couvain ;
• meilleure analyse spatiale ;
• possibilité de comparer directement avec des photographies lors des visites.

Limites :

• intégration plus complexe ;
• réduction de l’espace disponible ;
• risque de propolisation ;
• nécessité de protéger l’électronique contre l’humidité et les abeilles.

Cette version conviendrait plutôt à une station expérimentale.

Option C — Sous la ruche

Une matrice dirigée vers le haut pourrait observer la chaleur traversant le plancher.

C’est possible avec un plancher adapté, mais la lecture serait fortement influencée par :

• le matériau ;
• l’épaisseur ;
• les débris ;
• l’humidité ;
• la circulation d’air.

Cette implantation serait moins précise pour le couvain.

---

4. Attention aux fenêtres de protection

Une erreur fréquente consisterait à placer le capteur derrière du verre ou du plexiglas ordinaire.

Le MLX90640 mesure l’infrarouge thermique à grande longueur d’onde. Une vitre courante peut être opaque ou très atténuante dans cette bande. Il faut donc :

• laisser l’optique directement exposée dans un logement protégé ;
• ou employer une fenêtre spécifiquement transmissive aux infrarouges thermiques ;
• protéger mécaniquement le module sans couvrir son champ optique ;
• prévoir une grille anti-propolisation suffisamment ouverte.

Le boîtier doit aussi être thermiquement isolé du processeur et du régulateur, qui pourraient chauffer le capteur et fausser les mesures.

---

5. Raccordement au projet BeeNode

Le MLX90640 utilise une interface I²C. Il peut donc être raccordé au même bus logique que d’autres capteurs, sous réserve de vérifier les adresses, la longueur du câblage et les résistances de rappel. (Adafruit Learning System)

Architecture proposée

Panneau solaire
      ↓
Régulateur MPPT
      ↓
Batterie LiFePO4
      ↓
Convertisseur 5 V / 3,3 V
      ↓
ESP32-S3 ou STM32
      ├── I²C → MLX90640
      ├── I²C → température / humidité
      ├── I²C → CO₂ éventuel
      ├── ADC → balance
      ├── GPIO → compteur d’abeilles
      └── LoRaWAN / LTE-M → serveur Apisphère

Connexions minimales

MLX90640     BeeNode
VIN       → alimentation adaptée au module
GND       → masse commune
SDA       → bus I²C SDA
SCL       → bus I²C SCL

Sur une carte nue, il faut respecter strictement le niveau logique indiqué par le fabricant. Sur une carte d’adaptation, la régulation et parfois la conversion de niveau sont déjà intégrées.

Bus local ou BeeBus RS485 ?

L’I²C doit rester très court. Il n’est pas conçu pour courir sur plusieurs mètres dans une ruche ou entre plusieurs ruches.

Je recommande :

• I²C uniquement à l’intérieur du module capteur ;
• microcontrôleur local à proximité du MLX90640 ;
• transmission vers le nœud central par RS485 BeeBus lorsque le module est éloigné ;
• ou connexion directe au microcontrôleur principal si le câble reste court.

Module thermique déporté

[MLX90640]
     │ I²C, 10 à 30 cm
[Microcontrôleur local]
     │ RS485 BeeBus
[Unité BeeNode]
     │ LoRaWAN ou LTE-M
[Apisphère]

Cette organisation serait plus robuste qu’un long câble I²C exposé à l’humidité et aux perturbations électriques.

---

6. Gestion de l’énergie

Une matrice thermique consomme davantage qu’une sonde de température ordinaire. Le module MLX90640 reste relativement compact, mais il ne faut pas transmettre des images en permanence. Certaines cartes annoncent une consommation inférieure à quelques dizaines de milliampères, ce qui reste significatif pour une station autonome. (Core Electronics)

Je recommande :

• une acquisition toutes les 5 à 15 minutes en période normale ;
• une fréquence plus élevée lors d’un événement détecté ;
• extinction électrique du module entre deux séquences lorsque le montage le permet ;
• calcul local des indicateurs ;
• transmission des indicateurs plutôt que des 768 températures brutes à chaque mesure.

Exemple

Le microcontrôleur pourrait :

1. allumer le capteur ;
2. attendre sa stabilisation ;
3. prendre trois images thermiques ;
4. supprimer les pixels aberrants ;
5. calculer une image moyenne ;
6. extraire dix indicateurs ;
7. éteindre le capteur ;
8. envoyer uniquement le résumé.

Cela réduirait fortement :

• la consommation ;
• le volume de données ;
• le coût de transmission LTE-M ;
• la charge de la base de données.

Les images brutes pourraient être conservées seulement :

• une fois par heure ;
• lors d’une alerte ;
• pendant une campagne expérimentale ;
• ou sur une carte microSD locale.

---

7. Données à transmettre à Apisphère

Une trame pourrait contenir :

{
  "station_id": "BN43-0001",
  "captured_at": "2026-07-31T12:00:00Z",
  "sensor": "mlx90640",
  "thermal_mean_c": 34.1,
  "thermal_max_c": 36.2,
  "thermal_min_c": 22.7,
  "hot_area_ratio": 0.31,
  "hotspot_x": 17,
  "hotspot_y": 9,
  "thermal_gradient": 5.8,
  "thermal_stability_index": 0.92,
  "sensor_status": "ok"
}

Pour les acquisitions de recherche, on pourrait ajouter un fichier compressé contenant la matrice complète.

Tables possibles

beenode_thermal_samples
- id
- station_id
- captured_at
- mean_temperature
- max_temperature
- min_temperature
- hotspot_x
- hotspot_y
- hot_area_ratio
- thermal_gradient
- stability_index
- raw_matrix_path
- quality_status

Puis une table d’interprétation :

beenode_thermal_events
- id
- station_id
- detected_at
- event_type
- confidence
- model_version
- supporting_metrics
- validation_status
- validated_by

Les événements possibles seraient :

• brood_expansion
• brood_contraction
• cluster_displacement
• thermal_instability
• recovery_delay
• possible_brood_break
• possible_queen_loss

Le terme possible est essentiel tant que le modèle n’a pas été validé par des visites.

---

8. Et le capteur ultraviolet ?

Le capteur UV est moins utile à l’intérieur de la ruche, où l’exposition ultraviolette est presque inexistante.

Son intérêt se situe surtout à l’extérieur.

Un capteur comme l’AS7331 mesure séparément les UVA, UVB et UVC et communique en I²C. Il peut fonctionner en mesure continue ou déclenchée. (ams-osram)

Usages envisageables

Caractériser l’environnement lumineux

Le rayonnement UV influence l’environnement visuel dans lequel les abeilles se déplacent. Le capteur pourrait enrichir les données météorologiques locales :

• intensité UVA ;
• évolution journalière ;
• durée d’exposition ;
• couverture nuageuse indirecte ;
• comparaison activité de vol/rayonnement.

Étudier l’activité de butinage

En croisant :

• UV ;
• luminosité ;
• température ;
• vent ;
• activité à l’entrée ;

l’IA pourrait rechercher les conditions dans lesquelles chaque colonie commence ou cesse de voler.

On pourrait alors caractériser :

• la précocité de sortie ;
• l’exploitation des courtes fenêtres météorologiques ;
• la sensibilité au mauvais temps ;
• la régularité du butinage.

Suivre le vieillissement du matériel

Les UV dégradent :

• certains plastiques ;
• câbles ;
• boîtiers ;
• peintures ;
• joints ;
• panneaux photovoltaïques.

Le capteur pourrait aider à documenter les conditions réelles d’exposition des stations BeeNode, mais cela relève davantage de la maintenance que de la sélection.

Recherche sur les floraisons

Associé à une caméra multispectrale, un capteur UV pourrait participer à l’étude :

• de la luminosité disponible ;
• des changements saisonniers ;
• des périodes de floraison ;
• de l’attractivité de certaines zones.

Mais un simple capteur UV ponctuel ne permet pas d’identifier les fleurs ni les ressources butinées.

---

9. Limite importante du capteur UV

Le capteur doit être exposé au ciel avec une fenêtre adaptée.

Une protection transparente ordinaire peut filtrer une partie des UV, surtout les UVB et plus encore les UVC. Il faut donc :

• utiliser une fenêtre optique adaptée à la bande mesurée ;
• connaître la transmission du matériau ;
• éviter une coupole qui jaunit avec le temps ;
• prévoir un nettoyage ;
• corriger l’orientation et l’ombrage ;
• installer le capteur horizontalement ou selon une géométrie documentée.

En pratique, la mesure UVC naturelle au sol a peu d’intérêt apicole courant. Pour BeeNode, les UVA et UVB suffiraient largement.

---

10. Quel capteur intégrer en priorité ?

Priorité 1 — Infrarouge thermique

Je recommande d’intégrer d’abord :

MLX90640, champ de vision de 55°, placé sous le couvre-cadres.

Pourquoi 55° plutôt que 110° ?

• meilleure concentration sur la zone centrale ;
• moins de pixels gaspillés sur les parois ;
• meilleure résolution apparente du nid ;
• interprétation plus simple.

Le champ de 110° serait utile si le capteur est placé très près des cadres ou doit couvrir presque toute la largeur de la ruche. Les deux variantes existent. (Adafruit Learning System)

Priorité 2 — Capteur UV extérieur

À installer seulement sur certaines stations de référence :

• ruchers expérimentaux ;
• stations météo BeeNode ;
• ruchers de montagne ;
• sites comparatifs.

Il ne serait pas nécessaire d’équiper chaque ruche. Un seul capteur UV par rucher suffirait généralement, puisque l’exposition solaire est une donnée environnementale partagée.

---

11. Architecture BeeNode recommandée

Je ferais évoluer la gamme ainsi :

Version	Capteurs
BeeNode N1	Poids + température interne
BeeNode N2	Poids + températures interne/externe + humidité
BeeNode N3	N2 + CO₂
BeeNode Thermal	N2 + matrice infrarouge MLX90640
BeeNode Station Rucher	Météo + lumière + UV + pression + pluie
BeeNode Research	Thermal + CO₂ + acoustique + compteur d’activité

Le capteur UV appartient plutôt à la Station Rucher.

La matrice infrarouge appartient plutôt à chaque ruche expérimentale.

---

12. Ce que l’IA pourrait produire

Avec plusieurs saisons de données, Apisphère pourrait calculer :

• indice de stabilité thermique ;
• indice d’efficience hivernale ;
• indice de compacité thermique ;
• date estimée de reprise du couvain ;
• date estimée de réduction automnale ;
• vitesse de récupération après stress ;
• fréquence des anomalies thermiques ;
• corrélation entre rayonnement UV et activité ;
• comparaison entre colonies filles ;
• comparaison entre ruchers et altitudes.

La donnée UV serait surtout une variable explicative environnementale.

La donnée infrarouge serait un phénotype direct de fonctionnement de la colonie.

Conclusion

Pour BeeNode, le choix rationnel est donc :

Intégrer une matrice infrarouge sur certaines ruches et réserver le capteur UV à une station météorologique commune au rucher.

L’infrarouge peut contribuer directement à la sélection en décrivant la thermorégulation, le couvain, l’hivernage et la résilience. L’UV enrichit surtout l’analyse du milieu et peut aider l’IA à expliquer les variations de l’activité de vol.

Il ne faut donc pas opposer les deux capteurs : ils ne répondent simplement pas au même besoin.