Comment choisir sa balance connectée pour ruche ?

Ces dernières années ont vu l'émergence d'un grand nombre de produits pour la surveillance des ruches. En particulier, l'offre de balances connectées s'est fortement développée. Rien qu'en France, l'ITSAP répertorie une vingtaine de modèles. Au niveau mondial, il existe une quarantaine de produits commerciaux et une trentaine de produits open source.

Maintenant, face à cette diversité, comment choisir votre balance connectée ? Les solutions disponibles peuvent être classées en 5 critères.

1. Architecture de la balance
2. Système de communication et transmission
3. Fonctionnalités logiciel et praticité
4. Support et durabilité dans le temps
5. Coût

Nous allons donc détailler chacun de ces points. Mais avant d'aller plus loin, sachez qu'il n'y a pas de solution "gagnante". Il y a seulement que des solutions qui correspondent à des besoins. Bien sûr, le besoin fondamental c'est de surveiller à distance le poids des ruches, mais nous verrons que cette consigne n'est pas suffisante : Il faut savoir quoi surveiller, dans quelles conditions et pour quelle prise de décision.

Passons donc en revue les sujets énumérés ci-dessus. Nous commençons par l'architecture de la balance.

Architecture de la balance

L'architecture de la balance constituera un facteur essentiel dans votre choix. Malgré la diversité de l'offre, les choix techniques pour peser une ruche ne sont pas infinis. En pratique, et sauf quelques exceptions marginales, elles se réduisent à 3 architectures qui se caractérisent par le nombre de pesons (ou céllules de charge) installés.

Balances à un seul peson

C'est l'architecture de la mythique balance Capaz. Dans cet article, je ne ferai référence à aucun fabricant, mais je pense que Capaz Gmbh peut être mentionné pour deux raisons : La première est que M. Guido Koch d'Oberkirch en Allemagne a été le pionnier des balances pour l'apiculture il y a environ 15 ans. La seconde est que cette marque s'étant retirée du marché, nous pouvons en parler comme on parle des grandes stars une fois qu'elles sont parties...

Reprenons le sujet : Nous parlions des balances avec une seule cellule de charge. Celle-ci est souvent située au centre d'une structure métallique en forme de double H. Cette solution est certainement l'une des plus précises et vous la trouverez dans votre boucherie ou dans tout magasin ayant besoin d'une métrologie légale du poids.

Si la précision est l'atout de cette architecture, il y a aussi un inconvénient majeur qui est son poids. Comptez 10 à 12 kg par balance. Plus elle sera lourde, plus elle sera précise car le but est d'avoir une structure super rigide autour de ce seul peson qui doit être l'unique élément déformable (le poids est déduit de la déformation). Le boucher s'en moque du poids, pas l'apiculteur transhumant.

Cette architecture présente un deuxième inconvénient qui est la stabilité de la ruche sur la balance. Comme toutes les forces passent par un seul peson reliant le plateau supérieur à la base inférieure, elle n'est par définition pas soutenue sur plus d'un point. Le boucher s'en moque car il ne pèse que des tranches de jambon ou des côtes d'agneau, mais si l'on y charge une ruche avec hausses, elle se déhanchera un peu. Plus la balance est rigide, moins cette oscillation sera visible, mais plus la balance sera lourde (pour revenir au point précédent).

Typiquement dans cette catégorie, si le capteur est de bonne qualité (exiger C3 minimum selon la classification OIML) la précision peut aller jusqu'à +/-50 gr. Cette architecture peut être recommandée pour un usage scientifique ou de recherche lorsqu’une haute précision est exigée.

Et la transhumance des ruches, me direz-vous ? Eh bien, ces modèles ont été largement utilisés pour l'apiculture transhumante ces dernières années (premiers modèles sur le marché) et ils ont effectivement le grand avantage d'être insensibles au nivellement et à l'installation. Cependant, leur poids et leur taille constituent une contrainte opérationnelle. Il est possible de ramener 12kg de plus au rucher pour avoir une mesure de haute précision, mais l'expérience montre qu'il vaut mieux peser plusieurs ruches avec une précision légèrement moindre que d'en peser une seule avec le plus grande précision.

Balances à deux pesons

Les balances à deux pesons ressemblent souvent à une barre. Cette barre, qui est placée à l'avant ou à l'arrière de la ruche, comporte une cellule à chaque extrémité.

Ce dispositif pèse la moitié de la ruche et fait poids_ruche = poids_balance x 2 en supposant que le centre de gravité est entièrement centré à l'avant et à l'arrière.

L'avantage de cette architecture est sa légèreté et sa compacité. Environ 1 kg pour cette balance, ce qui la rend très facile à manipuler et à installer. Le coût bénéficiera également de cette économie de matériel ainsi que du transport pour vous l'expédier. L'inconvénient est que la ruche doit être correctement installée et mise à niveau. Vous aurez besoin d’un tasseau en bois de taille similaire sur le côté opposé de la ruche et de vous assurer que la ruche est bien assise des deux côtés.

Typiquement, cette catégorie de balance est adaptée à l'apiculture sédentaire. Lorsque les socles sont bien en place et que l'on peut s'assurer de leur mise à niveau, elles donnent d'excellents résultats avec une précision de l'ordre de +/- 100 à 150gr selon les modèles. C'est certainement l'un des produits phares pour les apiculteurs amateurs.

Balances à quatre pesons

Dans cette catégorie, nous revenons aux balances qui effectuent une pesée complète de la ruche. L'architecture à 4 pesons combine les avantages des deux catégories précédentes. Cela signifie que le poids complet de la ruche est mesuré sans aucune contrainte de centrage ou de mise à niveau. La stabilité est garantie aussi car la structure est hyperstatique. Ces balances sont également légères avec environ 2-3kg grâce à une économie de matériaux dans la structure.

Cette architecture de balance est idéale pour l'apiculture transhumante. Elle peut être déployée dans des conditions de travail sévères (travail de nuit) sans qu'il soit nécessaire de consacrer trop de temps à leur installation. Même sur un terrain en pente et avec une base bancale, les lectures seront de haute qualité.

Cette architecture est également un bon candidat pour l'intégration sur palettes. Dans ce cas la balance ne s'installe plus. Elle vient avec l'ensemble palette+ruches

En termes de précision, elle se situera entre les deux catégories précédentes. Comptez en moyenne +/-100g. Mais cela dépendra de la conception et du grade des cellules de charge (on trouve des C3, C2 et sans classement). Quant à l'encombrement, elle peut rejoindre aussi l'une des deux architectures précédentes. Soit elle est construite en mode plateau avec une structure rigide qui maintient les 4 pesons, soit elle est construite en mode double barre.

Le tableau suivant résume ce que nous venons de voir :

Architecture	Avantages	Inconvénients	Usage
Balances à 1 peson	Mesure intégrale Précision ~50g Insensible au nivellement et au défaut d’assise	Encombrement Poids ~12kg	Scientifique et recherche
Balances à 2 pesons	Légèreté < 1kg Faible encombrement Facilité d’installation Coût	Demi-poids Précision 100-200gr Soigner le nivellement et l'assise	Apiculture sédentaire
Balances à 4 pesons	Poids complet Légèreté < 3kg Faible encombrement Installation facile Insensible au nivellement et au défaut d’assise Palettisable	Selon le modèle : encombrement ou câbles	Apiculture transhumante   Apiculture sédentaire

Maintenant que nous avons vu l'architecture matérielle de la ruche, passons à l'architecture de communication du système.

Architecture du système

Les balances connectées dépendent de l'accès à un réseau pour transmettre leurs données. Dans ce contexte, nous aurons deux types de produits selon qu'ils fonctionnent seuls ou en réseau local :

• Balances communicantes autonomes : Ils embarquent le système de communication vers le cloud. Dans ce cas, le produit est complètement autonome, avec son propre abonnement.


• Balances fonctionnant en réseau local : typiquement, la balance communique avec un Hub (ou Gateway) placé dans le rucher qui mutualise les moyens de communication avec le cloud. Cette solution en réseau permet de faire fonctionner un plus grand nombre de capteurs (balances, sondes de couvain, stations météo, compteurs d'abeilles, caméras etc.) avec un seul abonnement qui est celui du Hub. Voir même sans abonnement si le protocole de communication local est Bluetooth et que vous décidez d'effectuer des synchronisations manuelles avec votre smartphone..

Architecture du système	Avantages	Inconvénients
Balances autonomes	Dispositif autonome pouvant fonctionner seul	Difficilement extensible Un abonnement par appareil
Balances en réseau local	Surveiller plusieurs ruches et/ou propriétés du rucher avec un seul abonnement Fonction de transmission mutualisée Accès direct au capteur avec son smartphone pour sa gestion	Nécessite un Hub pour un transmission automatique

Réseau de transmission

On peut ensuite distinguer les réseaux de communication utilisés par l'appareil. Dans ce registre, il existe deux grandes catégories :

• Ceux qui fonctionnent avec des réseaux cellulaires (2G, 3G ou 4G). Ils comprennent une carte SIM (souvent multi-opérateurs) qui peut se connecter à l'un des réseaux généraux disponibles.
• Ceux qui s'appuient sur les réseaux LPWAN (radio) dédiés aux objets connectés tels que Sigfox ou LoRA.

Système de transmission	Avantage	Inconvénient
Réseau céllulaire 2G/3G/4G	Accès à multiples opérateurs avec une seule SIM Test de couverture réseau avec son smartphone Repose sur le réseau généraliste (grand public) Large bande passante de données (envois 1x par heure)	Consommation d'énergie supérieure
Réseaux LPWAN (SigFox, LoRa)	Faible consommation d'energie	Associé avec un unique réseau et sa disponibilité Difficulté à évaluer la couverture sans un dispositif adapté Bande passante de données restreinte (envois 1x par jour)

Chaque réseau a ses avantages et ses inconvénients. Les réseaux cellulaires consomment plus d'énergie que les réseaux LPWAN, bien qu'ils aient considérablement amélioré leurs performances ces dernières années.
Avec les réseaux LPWAN, la consommation d'énergie est moindre, mais l'utilisateur est lié à un seul opérateur et avec une bande passante de données plus restreinte. En revanche, l'utilisateur des réseaux cellulaires a plus de chances d'être couvert par l'un des réseaux mobiles disponibles et peut envoyer plus de données de manière plus fréquente.

Les réseaux cellulaires présentent l'avantage de pouvoir évaluer la couverture directement avec votre téléphone (du moins avec votre propre opérateur), tandis que les réseaux LPWAN nécessitent un appareil dédié pour tester le réseau.

Tous ces réseaux ont une couverture relativement élevée (>85%) du territoire. Le problème est que les apiculteurs aiment se cacher dans les 15% restants ! Le mieux que vous puissiez faire est donc d'aller vérifier sur chacun de vos sites que vous disposez de la connectivité attendue.

Notez que le domaine est extrêmement dynamique et que les améliorations et évolutions se suivent sans cesse (lisez l'article à propos de Sigfox). Difficile de dire qui seront les gagnants à l'avenir.

Autres aspects pratiques

Au-delà des considérations ci-dessus, il existe certains aspects pratiques qui peuvent également faciliter l'utilisation quotidienne de l'équipement. En voici une liste non exhaustive :

• Si les appareils disposent d'une mémoire interne, pour sauvegarder les relevés et pouvoir les récupérer en cas d'interruption de la communication
• La durée de vie de la batterie de chaque appareil est un point important : 1, 2, 4 ans ou à vie ?
• La nature des batteries : s'agit-il d'un standard du marché ou d'un modèle spécifique ?
• La possibilité de fonctionner sans antennes déportées ou autres fils.
• Pouvez-vous les connecter avec votre smartphone pour les gérer/vérifier directement sur site ?

Fonctionnalités du logiciel

Jusqu'à présent, nous avons considéré l'aspect matériel. Les appareils et leur transmission. Cependant, ces dispositifs ne sont pas une fin en soi, ils sont un moyen d'atteindre notre objectif de surveiller les ruches à distance. Ce qui importe vraiment, c'est de déterminer l'efficacité avec laquelle vous pourrez utiliser les informations qu'ils fournissent.

Sur ce point, considérons plusieurs aspects :

• Disponibilité des informations brutes
• Disponibilité d’alertes automatiques
• Disponibilité d’analyses et algorithmes avancées
• Disponibilité de données connexes (météo, annotations, partage de ruchers, etc.)
• Traçabilité des positions de chaque appareil au fil du temps (quelle ruche/rucher)
• Disponibilité en mobilité et hors réseau
• Fonctions Collaboratives

Les mesures brutes

Le service de base consiste à obtenir des mesures brutes : le poids horaire, parfois la température ambiante ou la température du couvain sont des mesures assez courantes. Sur ces mesures, certaines plateformes proposent des alertes automatiques (surpoids par exemple)

Un service météo

Dans certains cas, vous disposez également d'un service météo. Peut-être même avec des prévisions, 3 jours ou 10 jours. C'est loin d'être un détail mineur. Le fait de disposer d'un ensemble intégré facilite l'établissement de liens de causalité et la prise de décisions.

Assurer la traçabilité des données

Un autre aspect important est de s'assurer que les données pourront être toujours utilisées. Au cours d'une saison, vous allez déplacer votre balance du Rucher A au Rucher B, de la ruche 1 à la ruche 2. La balance mesurera le poids en permanence, mais comment faire le tri à la fin de la saison ? C'est là que le suivi de l'emplacement entre en jeu. Si le système vous permet de définir les différents emplacements de votre balance, vous pourrez y revenir longtemps après. L'année prochaine, par exemple, pour savoir quelle a été la miellée du rucher A en 2020.
C'est à ce niveau que le système de monitoring devient un atout majeur pour l'apiculteur Pro. Il lui permet de comprendre et de comparer d'une année à l'autre, d'un rucher à l'autre, d'une ruche à l'autre.

Dans d'autres secteurs agricoles ou industriels, les appareils peuvent rester au même endroit pendant des années. Pas besoin de traçabilité dans ce cas. Mais pour l'apiculture, la traçabilité est une fonction essentielle si l'on souhaite capitaliser ses données.

Si vous ne faites pas ce travail d'association, vous utiliserez le système dans sa fonction de base, au fur et à mesure. Il sera un outil d'aide à la décision sur le moment, mais rien de plus. Vous aurez manqué une utilisation beaucoup plus puissante, qui consiste à capturer les données au fil des ans pour vous aider à prendre de meilleures décisions sur la base de vos expériences passées (fondées sur des données).

Des algorithmes qui parlent à l'apiculteur

Les mesures brutes peuvent être traitées par des algorithmes pour fournir à l'apiculteur des informations telles que le Gain de poids (variation sur une période donnée) ou la Productivité (variation limitée au seul travail des abeilles) ou encore la quantité de couvain dans la ruche et son état de développement. Ces algorithmes apportent un réel avantage à l'apiculteur qui dispose ainsi d'une information méthodiquement digérée, qui parle le jargon de son métier.

Le développement de ces outils nécessite un effort et des compétences spécifiques. C'est pourquoi vous ne les trouverez pas dans toutes les offres. Attendez-vous à payer un peu plus pour les avoir.

Application mobile et application de bureau

Disposer d'une application mobile permettant d'accéder aux informations à tout moment (en temps masqué, sur la route entre deux ruchers) avec ou sans connectivité réseau. Lorsqu'on nage dans le rush de la saison, c'est un réel avantage.

L'application web, sur un grand écran, sera utilisée pour effectuer des analyses sur des périodes plus longues. En manipulant plus facilement les données et les horizons temporels. D'autre part, l'application mobile est l'outil pour les temps d'action. Vous utiliserez les deux.

Fonctions collaboratives:

Dans certains cas, vous aurez plusieurs utilisateurs collègues, salariés ou partennaires. Une fonctionnalité pratique consiste à installer l'application sur plusieurs smartphones entièrement synchronisés. Si votre collègue a déplacé une balance ou ajouté une note d'inspection, vous la retrouverez automatiquement sur votre smartphone.

Le partage de ruches entre deux comptes différents est également une fonctionnalité qui vous permet de donner un accès à un confrère qui travaille dans le même secteur et avec lequel vous partagez votre équipement de mesure..

Voici la synthèse:

Fonctionnalités logiciel	Exemple
Informations brutes	Poids et température horaire de la (des) ruches
Alertes automatiques	Seuil de poids, surchauffe, alertes météo, seuil de couvain, ruches en difficulté
Algorithmes avancés / indicateurs métier	Gain de poids Productivité Volume de couvain Arets et reprises de ponte Risque d'essaimage Prévisions
Access à des données connexes	Météo locale Annotations, Floraisons Conditions de la miellée
Traçabilité des emplacements	Position du capteur au fil du temps (ruche/rucher)
Disponibilité en mobilité et hors réseau	App mobile Android/iOs Access hors réseau Dépannage sur site Plateforme Web
Fonctions collaboratives	Synchronisation automatique de l'application sur plusieurs smartphones Partager des ruchers entre confrères

Soutien et pérennité dans le temps

Le contexte sanitaire et climatique dans lequel nous vivons nous pousse à gérer nos ruches beaucoup plus finement que ne pouvaient le faire nos aînés. Adopter un système de surveillance des ruches est une décision importante. C'est s'engager dans une pratique nécessairement différente de l'apiculture. C'est transformer sa pratique. L'apiculteur qui s'engage dans l'utilisation d'une balance connectée doit savoir que rien ne sera plus comme avant. Il s'engage aussi dans un nouvel apprentissage qui éclaire ce qui parfois étaient des croyances ou suppositions et renforce drastiquement la prise de décision.

Dans ce contexte, le choix du système qu’on souhaite adopter est un choix structurant. Car le risque est qu'au bout d'un certain temps, on ait acquis plusieurs équipements auprès de divers fournisseurs et que la dispersion des données et des informations ne rende pas service à long terme. (lisez Comment choisir sa solution de surveillance des ruchers).

Le coût du système

Voici le sujet que j'ai laissé pour la fin. C'est une sorte de contrepoids que je fais ici car, d'après mon expérience, le coût d'un système est peut-être la première chose que chacun regarde au moment de faire son choix.

Si c'est votre premier pas dans le domaine de la surveillance des ruches, n'oubliez pas que vous n'achetez pas un pull, ni même une "balance". Avant tout, vous prenez un engagement envers vous-même et envers un fabricant pour une période que vous souhaitez tous les deux la plus longue possible.

Le coût final n'est rien d'autre que le résultat de toutes les considérations précédentes. Personnellement, j'aime bien le dicton "On en a toujours pour son argent".

Le mot de la fin

Si vous avez lu jusqu'ici, félicitations, j'espère que vous avez appris quelque chose et que vous avez acquis les grandes lignes du sujet.

N'hésitez pas à partager vos commentaires ci-dessous !