Haberler

Sürdürülebilir Tarım için Akıllı Seralar: SenseCAP LoRaWAN, Kuzey Çin’de Tropikal Meyve Yetiştiriciliğini Sağlıyor

“`html

Proje Adı: Laiwu Tropikal Meyve Yetiştirme Projesi
Dağıtım Yeri: Laiwu, Çin
Hedeflenen Sektör Türü: Seracılık
Proje Ortak(ları):

On yıllardır, yoksullukla mücadele, Çin’in ulusal kalkınma planlarının en önemli önceliklerinden biri olmuştur. Kırsal reformların yoğunlaşmasıyla birlikte, ulusal yoksulluk ortadan kaldırma stratejisi “yardım odaklı” modelden “gelişim odaklı” modele dönüşmüştür. (Liu ve diğ., 2018). Bu nedenle, kırsal çiftçiler, gelirlerini artırmalarına ve yaşam koşullarını iyileştirmelerine yardımcı olabilecek, nispeten yüksek ekonomik getirisi olan meyve veya mahsul yetiştirmeye teşvik edilmiştir. Ancak, Çin’in büyük bir yüzölçümüne sahip olması nedeniyle, iklim ve hava koşları açısından büyük bölgesel farklılıklar bulunmaktadır; bu da belirli tarım ürünlerinin yetiştirilme olanaklarını kısıtlamaktadır. Coğrafi olarak, Güney Çin “tropikal ve subtropikal bölgeler”e, Kuzey Çin ise “soğuk bölge”ye aittir (Şekil 1). (Top China Travel, n.d.).


Şekil 1. İklim Üzerine Kuzey ve Güney Çin’in Bölünmesi (Top Asia Tour, n.d.)

Gerçek hayatta, Güney Çin’in sıcak ve nemli hava durumu, mum elması, lychee, mango, ejderha meyvesi, jackfruit, mangosteen, durian ve limon gibi tropikal meyvelerin yetiştirilmesi için uygundur. Bir kırsal çiftçi açısından, Güney Çin’in tropikal meyvelerini yetiştirmek, Kuzey Çin’in kış buğdayı ve mısır yetiştirmekten daha kârlıdır (turizmle birlikte). (Baidu, n.d.). Gerçekten de, bu durum Güney ve Kuzey arasındaki kırsal çiftçilerin yaşam standartlarının farklı olmasına yol açmaktadır. Ayrıca, tropikal meyveler Kuzey’de giderek daha fazla popülerlik kazandıkça ve Güney Çin’de üretildikçe, meyve fiyatları Kuzey pazarlarında nispeten daha yüksek hale gelmiştir.

Bu yüksek fiyatlar, tüm tedarik zinciri boyunca taşımacılık, depolama ve diğer ek lojistik maliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Tropikal meyveler nihai varış noktasına ulaşmadan önce, kontrol edilemeyen değişkenler nedeniyle büyük miktarda gıda israfı oluşmaktadır. Daha da kötüsü, taşımacılık sürecinde her gün CO2 emisyonu meydana gelmekte ve bu da çevremizi kirletmektedir. Evet, tropikal meyvelerin Güney Çin’deki tedarikçilerden Kuzey Çin’deki tüketicilere ulaştırılması uzun, ağır, maliyetli ve sürdürülemez bir uygulamadır. Tüketiciler giderek daha fazla sürdürülebilir tüketim yaşam tarzlarını benimsemeye başladıkça, yerel olarak yetiştirilen, görsel olarak kusurlu, minimum işlenmiş, yıkanmamış ve düşük fiyatlı gıda ürünlerini tercih etmeye başladılar (Gracia & Gómez, 2020).

Bu niş pazardan faydalanmak, yaşam standartlarını yükseltmek ve yerel olarak yetiştirilen gıda talebini karşılamak için, Kuzeyli çiftçiler sürdürülebilir tarımsal gelişim için modern tarımsal üretim teknolojileri ile yenilik yapmaktadır; bu da son zamanlarda “Güney Meyvelerini Kuzey’de Yetiştirme (南果北种)” adı verilen ulusal bir trende dönüşmüştür.

Zorluk Nedir?

Kuzey Çin’de tropikal meyveleri yetiştirirken genel yönetim maliyetlerini nasıl minimize edebiliriz?

Proje Nedir?

“Güney Meyvelerini Kuzey’de Yetiştirme” hareketine katkıda bulunmak amacıyla, Kebai Bilimleri (Pekin merkezli bir tarım IoT sistem entegratörü) bizi ilk pilot projesine katılmaya davet etti – Laiwu Tropikal Meyve Yetiştirme Projesi – Nisan 2019’da. Bu durumda, Kuzey Çin’in Shandong Eyaleti’ndeki Laiwu proje yeri olarak seçildi, çünkü Laiwu’daki çiftçiler Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’nın AI ve IoT destekli serasında hareketin konseptini benimsemeye istekliydiler (Şekil 2). SenseCAP sensörlerimiz ve merkezi bir ağ geçidi, çiftçilik uzmanlarının hassas tarım ve akıllı tarım teknikleri üzerine değerlendirme yapabilmesi için önemli çevresel verileri toplamak ve biriktirmek amacıyla Park’ın serasında konuşlandırıldı; bu da nihayetinde bölgedeki kırsal çiftçilere fayda sağlayacaktır.

Şekil 2. Laiwu’daki Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’ndaki Seralar

Ortaklarımız, Kebai Bilimleri, açık alan ve kontrollü ortam ayarlarında yerel çiftçilere ve tarım işletmelerine özel IoT çözümleri sunmaya adanmış bir şirkettir (Ellis, 2021). Kebai Bilimleri, 10 yılı aşkın bir süredir akıllı, yüksek performanslı ve düşük maliyetli IoT sistemleri ve veri işleme uygulamaları üzerinde araştırma ve geliştirme yapmaktadır (Şekil 3). Tarımsal IoT çözümleri bugüne kadar 30’dan fazla ülkede uygulanmış olup, temel rekabet avantajları modern tarımda kullanıcılara en verimli üretim ve verimlilik tekniklerini sunmaktır. Tarımsal ürün kalitesi izlenebilirliği, kirlilik kontrolü ve felaket önleme ve hafifletme gibi konular, güçlü yönlerinden bazılarıdır.

“`

Şekil 3. Kebai Sciences’ın Tarımsal IoT Çözümü (Kebai Sciences, n.d.)

 

Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı, Laiwu’da Kebai Sciences’ın büyük ölçekli seralarının bulunduğu sanayi parkıdır. Burada, tropikal ve subtropikal meyvelerin yetiştirilmesi için gerekli olan toprak, sıcaklık, nem ve diğer çevresel verilerin ayarlanmasında IoT ve büyük veri teknolojileri kullanılmaktadır. Laiwu, Kuzey Çin’de bulunduğu için, normal koşullar altında tropikal ve subtropikal meyvelerin yetiştirilmesi mümkün değildir. Ancak Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’nda, mum elması, papaya ve limon gibi birçok meyve yetiştirilmektedir (Şekil 4). (Jinan Daily, 2021).

 


Şekil 4. Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’nda Yetiştirilen Tropikal Meyveler
(Jinan Daily, 2021)

 

Laiwu Tropikal Meyve Yetiştirme Projesi’nin başlangıcında, çiftçiler parkta bir serada mum elması yetiştirme denemeleri yapıyordu ve iki gözlem yaptılar:

  1. Seranın çevresi, Güney’in iklim ortamını taklit etmek için sıkı bir şekilde izlenmeli ve kontrol edilmelidir. Aksi takdirde, meyve kalitesi tehlikeye girecektir.
  2. Seranın yönetimindeki iş gücü maliyeti yüksektir. Bu nedenle, gübre miktarını, havalandırma sürelerini ve uygun ısıtma ve sulama desenlerini otomatik olarak kontrol edebilen bir sisteme ihtiyaç vardır.

Çiftçilerin geri bildirimleri doğrultusunda, proje serada SenseCAP sensörleri ve bir geçit kurdu ve aşağıdaki çevresel veriler gerçek zamanlı olarak toplandı ve izlendi: CO2, ışık yoğunluğu, toprak sıcaklığı, toprak nemi (VWC), toprak elektriksel iletkenliği (EC) ve fotosentetik olarak aktif radyasyon (PAR). Bu sensörlerin verileri, LoRaWAN sensör düğümleri tarafından toplandı ve ardından LoRaWAN geçidi aracılığıyla SenseCAP Cloud Server’a gönderildi. Daha sonra, entegre veriler, ortaklarımızın veri platformunda görüntülendi (Şekil 5).

 


Şekil 5. Laiwu Tropikal Meyve Yetiştirme Projesi’nin Sistem Dağıtım Diyagramı

 

SenseCAP serisi, çevresel verileri toplamak ve izlemek için kablosuz sensör ağı çözümü sağlarken, ortaklarımız SenseCAP çözümünü kontrol sistemi ile entegre ederek çiftçilerin gözlemlerini dikkate alan aşağıdaki hedeflere ulaşmayı başardılar (Şekil 6):

  1. Otomatik gübreleme ve sulama: SenseCAP, toprak nemi veya gübredeki önceden belirlenmiş değerin altındaki bir eksikliği tespit ettiğinde, tropikal meyveleri gübrelemek ve sulamak için gübreleme ve sulama sistemlerini tetikler.
  2. Otomatik havalandırma sistemi açma: SenseCAP, havalandırma sistemine bağlıdır ve sıcaklık önceden belirlenmiş değerin üstünde tespit edildiğinde serayı soğutmak için etkinleştirilir.
  3. Dışarıdaki termal örtüyü otomatik olarak yönetme: Sera termal örtüsü, radyant ısının %95’ini tutmaya yardımcı olur ve seranın içindeki hava, nem ve buharı tutarak yoğunlaşmayı en aza indirir. SenseCAP, termal örtünün kontrol sistemi ile bağlandığında, izlenen çevresel verilere göre katlanabilir veya açılabilir.

 

Şekil 6. Serada Dağıtılan SenseCAP

 

Şimdi, merakınız için, bu Projenin serasında dağıtılan SenseCAP LoRaWAN sensörleri ve geçitleri aşağıdaki IIoT cihazlarını içermektedir:

  1. SenseCAP Dış Mekan Geçidi – LoRaWAN
  2. SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
  3. SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü – LoRaWAN
  4. SenseCAP Kablosuz Toprak Sıcaklığı, VWC & EC Sensörü – LoRaWAN
  5. SenseCAP Kablosuz PAR Sensörü – LoRaWAN

 

Bu Projenin bir sonucu olarak, tropikal meyveler Laiwu’daki IoT destekli seralarda açmaya başladı. Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’ndan bir çalışan, Laiwu’nun “Kuzeyde Güney Meyveleri Yetiştirme” başarısını kutladı (Yan, 2019):

“Güney iklimini sürekli simüle ederek, %95’in üzerinde bir hayatta kalma oranıyla, Kuzeyde Güney Meyveleri Yetiştirme ölçeğine ulaştığımızı güvenle söyleyebiliriz. … IoT ile modern tarım tesisleri, seralar gibi, tropikal ürünler için çok düşük maliyetlerle daha uygun bir yetiştirme ortamı sağlamamıza olanak tanırken, ürünlerdeki zararlıları ve hastalıkları azaltıyoruz.”

Ayrıca, Kebai Akıllı Tarım Sanayi Parkı’nda bir Sera Proje Uzmanı olan Bay Han, IIoT çözümümüzü övdü:

“Seeed ile çalışmak büyük bir zevkti. SenseCAP’ı akıllı tarım parkımıza tanıtmak gerçekten faydalı oldu, çünkü bize kesin veriler gösteriyor ve mevcut sistemimizin otomatik olarak çalışmasına yardımcı oluyor. Bu, mum elması için çok daha iyi bir büyüme ortamı yaratıyor. Seeed teknik ekibinden çok fazla destek aldık.”

SenseCAP serimizi dağıttıktan sonra, 2019 Ağustos’unda çiftçilerden taze hasat edilmiş mum elması paketi aldık. Beklediğimizin aksine, mum elmalarının tadı aslında Güney’dekilerden daha tatlıydı; bunun nedeni Kuzey’in yaz günlerinin daha uzun (daha yüksek ışık yoğunluğu) olmasıydı.

 

Hangi Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri İlgili?

Laiwu Tropikal Meyve Yetiştirme Projesi’ni BM’nin 17 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri ile yeniden bağlamak için, Proje ile bağlantılı 10 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefini belirledik (Şekil 7):

 

Şekil 7. Laiwu Tropikal Meyve Yetiştiriciliği Projesi tarafından Etkilenen 10 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi (BM, 2016)

 

BM ve Üye Devletleri tarafından belirlenen yalnızca 17 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi (SDG) olmasına rağmen, aslında SDG’ler içinde 169 Hedef (her SDG için detaylı hedefler ve kapsamlar) bulunmaktadır. Bugünkü Proje için, aşağıdaki Hedefler Seeed’in yukarıdaki SDG’leri ilerletmek için nasıl çalıştığını paylaşan bir mesaj taşımaktadır. Bu arada, bizler, bir Maker Topluluğu olarak, herkes için sürdürülebilir bir dünya inşa etme yolunda ilerlemeliyiz:

  1. Gelir farklarını azaltmak (Hedef 10.3)
  2. Küçük ölçekli çiftçilerin tarımsal gelirlerini ve verimliliklerini artırmak için mal değeri yaratma fırsatları sunarak ve tarımsal araştırma ve teknolojiye yatırım yaparak (Hedefler 2.3 & 2.A)
  3. Çeşitli kaynakları mobilize ederek çok boyutlu yoksulluğu ortadan kaldırmak için geliştirilmiş kalkınma işbirliği yoluyla programlar yürütmek (Hedef 1.A)
  4. Yenilik, gelişim odaklı politikalar ve üretimde kaynak verimliliği yoluyla daha yüksek ekonomik verimlilik seviyelerini artırmak (Hedefler 8.2, 8.3 & 8.4)
  5. Uygun fiyatlı ve eşit erişilebilirliğe odaklanan sürdürülebilir teknoloji araştırma ve geliştirmesini kolaylaştırmak (Hedefler 9.1, 9.5, 9.A & 9.B)
  6. Yerel olarak yetiştirilen gıda ürünleri gibi sürdürülebilir üretim ve tüketimi desteklemek (Hedefler 12.A & 12.B)
  7. Kaynak verimliliği, kimyasallar, atıklar ve sürdürülebilir kalkınma etkileri için izleme araçları geliştirmek suretiyle sürdürülebilir ve çevre dostu yönetimi ilerletmek (Hedefler 12.2, 12.4 & 12.5)
  8. Kentsel, kırsal ve peri-kentsel alanlar arasında olumlu sosyo-ekonomik ve çevresel bağları desteklemek (Hedef 11.A)
  9. Kapsayıcı, katılımcı ve temsilci karar verme süreçlerini güvence altına almak, yani kırsal çiftçilerin ve diğer paydaşların alanda yer almasını sağlamak (Hedef 16.7)
  10. İklim değişikliği uyumu ve azaltımı konusunda farkındalık artırma, kurumsal ve insan kapasitesini güçlendirmek (Hedef 13.3)
  11. Kentsel ve kırsal alanlar arasında bilgi transferlerini teşvik etmek ve çevre dostu teknolojiler üzerine hedeflenmiş kapasite geliştirmek (Hedefler 17.6, 17.7 & 17.9)

Özetle, Laiwu Tropikal Meyve Yetiştiriciliği Projesi, çeşitli meyve veya mahsullerin iç mekanlarda, coğrafi konumlar veya iklim koşulları ile sınırlı olmaksızın yetiştirilebileceği gelecekteki tarımımızın bir tezahürüdür. Bu fikri küresel bir kapsamda ele aldığımızda, bu, IoT çözümlerinin akıllı sera tarımını dünyanın her yerinde erişilebilir hale getirerek dünya açlık sorunlarını çözme sürecini hızlandırma fırsatlarına sahip olduğunu ima etmektedir. Sonuç olarak, modern tarımsal üretim teknolojilerini, örneğin SenseCAP LoRaWAN serimizi kullanarak, böyle eşitlikçi bir toplumu inşa etmeye katkıda bulunmaktan onur ve mutluluk duyacağız.

Ortaklarımızla birlikte, yüksek hedeflerimizi gerçeğe dönüştürüyoruz; inanarak, yüksek sesle ifade ederek, yaparak, büyüterek, değer vererek ve kaderimizi inşa ederek. Hadi, benzersizlik+, her şeyin daha iyisi+ ve her şeyin daha fazlasını+ yaratalım.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *