Geleceğe Hoş Geldiniz: Tavukçulukta Kullanılan SenseCAP LoRaWAN Cihazları Sürdürülebilir Hayvancılığı Hızlandırıyor

Proje Adı: Akıllı Tavukçuluk Projesi
Dağıtım Yeri: Hebei, Çin
Hedeflenen Sektör Türü: Hayvancılık
Proje Ortak(ları):

Tarım endüstrisi son 50 yılda büyük devrimler geçirmiş olmasına rağmen, mevcut endüstri manzarası bir başka şaşırtıcı dönüşüme, yani “veri ve bağlantıya” tam olarak uyum sağlama aşamasındadır. McKinsey & Company’nin belirttiği gibi, IoT’nin bağlı sensörleri, AI, büyük veri analitiği ve diğer yeni teknolojilerin, kaynak verimliliğini artırması, ekonomik verimleri artırması ve hayvancılık için sürdürülebilirlik ve dayanıklılık boyutlarını önceliklendirmesi beklenmektedir. (Goedde ve diğ., 2020).

2050 yılına kadar dünya nüfusunun 9.7 milyara ulaşması bekleniyor (UNDESA, 2019), ve bu yaklaşan dönem, iklim değişikliği, artan insan tüketimi, küresel su ve kum kıtlığı ve dünya genelinde asılsız pandemiler gibi beklenmedik (veya beklenen) olaylar dizisini ortaya çıkarıyor. Bu talihsiz olayların, tüketiciler olarak çevreye ve gezegene karşı sürdürülemez ve laissez-faire tutumumuzu sorgulamamıza neden olduğu doğrudur. Evet, bu, tavukçuluk da dahil olmak üzere etik açıdan sağlam ve sürdürülebilir gıda arayışımızın nedenlerinden biridir. (Perez-Cueto, 2020). Bu nedenle, hayvancılık endüstrisi oyuncuları, çiftliklerinde mevcut ve gelecek bağlantı teknolojilerini, örneğin IIoT çözümlerini öğrenmek ve uygulamak için bizim gibi ICT endüstrisi oyuncuları ile işbirliği yapmaya motive olmaktadır, çünkü endüstrileri manuel iş gücü ile kontrol edilemeyen birçok değişken içermektedir (Şekil 1).

Şekil 1. Hayvancılıkta IoT Çözümü Örneği (Proximvo, 2018)

Zorluk Nedir?

Maliyet duyarlı çevresel özellikleri ve kontrol edilemeyen değişkenleri olan hayvancılık endüstrisini teknolojik ve sürdürülebilir bir şekilde nasıl ölçeklendirebiliriz?

Proje Nedir?

Ekim ile Aralık 2019 arasında, Kinghoo AgroTech, Hebei Eyaleti’ndeki tavuk çiftlikleri için IoT çözümü olarak SenseCAP Kablosuz LoRaWAN serisi bir geçit ve sensörlerimizi dağıtarak Seeed ile işbirliği yaptı. Toplamda, Kinghoo AgroTech’tan 3 personel tarafından bir günde 10 SenseCAP sensörü kuruldu ve çiftliklerin çevresel değişkenlerini önceden belirlenmiş aralıklarla tespit edip izlemek için kuruldu, böylece civcivlerin büyümesini ve sağlığını her türlü kontrol edilebilir ve kontrol edilemeyen senaryodan optimal bir şekilde koruyabilmek için (Şekil 2).

Şekil 2. Kinghoo AgroTech Tavuk Çiftliği

2015 yılında kurulan Kinghoo AgroTech, Pekin’de akıllı tarım ve hayvancılık için bir akıllı tarım çözümü sağlayıcısıdır ve “AI to Agro (A2A)” işlerine kendini adamıştır. Şirket, yerel çiftçilere, gelişmiş ekipman ve veteriner ile beslenme uzmanlığı entegre ederek kapsamlı ve profesyonel akıllı tarım çözümleri sunmaktadır. Bir dizi fikri mülkiyet ve telif hakkına sahip yazılımlarla, işletme, çiftlik tasarım hizmetleri, çiftlik ekipmanları, hastalık önleme ve teşhis, IoT çözümleri ve yazılım özelleştirmesi gibi hizmetler sunmaktadır. Şirket, hayvan hastalıklarının otomatik teşhisini ve robotik veteriner ilaçlarını sağlayan “Kinghoo eFarmer” adında bir AI teşhis uygulaması geliştirmiştir. 2019 yılında, besleme rutini ve su temini gibi hayvan çiftliklerinin çevresel koşullarının verilerini analiz etmek için “FRAMZAI” adında görselleştirilmiş bir yönetim ve analiz platformu geliştirmiştir (Şekil 3). Bay Niraj Prajapati, Kinghoo AgroTech’in CEO’su, ekibini Çin’de akıllı yetiştiricilik üzerine araştırma yapmaya yönlendirmiştir. Akıllı dönüşüm ve tavuk çiftliklerinin yeni inşası gibi projeler, hizmet kullanıcılarının ve endüstri oyuncularının gönlünü kazanmış ve şirket 2019 yılında ulusal yüksek teknoloji işletmesi sertifikası almıştır. Daha önce, kıdemli çözüm mimarı ve veri merkezi tasarımcısı olarak, Avocent-Emerson, Dell, GITPL ve diğer çok uluslu şirketlerde çalışmıştır.

Şekil 3. FRAMZAI Yazılım Platformu
ⓒ Kinghoo AgroTech

Tavukçulukta, hayvan yemi, su ve uygun tarım ortamı, civcivlerin büyümesini ve sağlığını belirleyen 3 hayati koşuldur. Tavukçulukta, bir civcivin doğumundan üretim hattına gittiği zamana kadar her civcivin yaşam süresi yaklaşık 40 gündür. Bu 40 günde, küçük bir civciv 2.5 kg’lık tam büyümüş bir tavuk haline gelir ve ardından kesimhanelere gönderilir. Şimdi, bu 40 günün her biri kritik öneme sahiptir çünkü civcivler günlük olarak büyür ve her tavuk ırkı farklı çevresel koşullara ihtiyaç duyar, örneğin belirli sıcaklık, nem, CO2 seviyeleri gibi. 100 civciv doğduğunda, ilk birkaç gün içinde su, beslenme ve çevresel sorunlarla ilgili olarak ölüm oranı yaklaşık %20’dir.

Tavukçuluğun birçok maliyet duyarlı özelliği içermesi nedeniyle, yalnızca manuel iş gücü ile yatırım getirisini (ROI) sürdürmek zor olmuştur. Bu sorun, hayvan çiftçilerini zorlamaktadır, bu nedenle Kinghoo AgroTech, tavuk çiftlikleri ve diğer hayvan çiftlikleri için FRAMZAI sisteminin bir parçası olarak SenseCAP Kablosuz LoRaWAN serimizi uygulamaya karar vermiştir ve civcivlerin her büyüme aşamasındaki ihtiyaçlarını izlemek ve karşılaştırmak için (Şekil 4). Bu aynı zamanda, çiftçilerin yokluğunda otomatik çiftlik kontrolünü de sağlar; örneğin, oda sıcaklığını artırmak için fan hızını artırmak veya ışık yoğunluğunu değiştirmek gibi.

“`

Şekil 4. İç ve Dış Mekan Tavuk Çiftliklerinde Dağıtılan SenseCAP Gateway ve CO2 Sensörleri

Öncelikle, SenseCAP’ın Kinghoo AgroTech’in tavuk çiftliklerinde IoT çözümü inşa etme konusundaki en iyi tercih olmasının 3 ana nedeni vardır: i) su geçirmez, toz geçirmez ve dayanıklı ürünler; ii) düşük güç tüketimi, uzun pil ömrü ve uzun mesafe sensörleri ile gateway’in maliyet etkinliği; iii) basit kurulum prosedürü.

İlk olarak, tavukların büyüme ve sağlık koşulları söz konusu olduğunda, uygun CO2, ışık yoğunluğu, hava sıcaklığı ve nem seviyelerinin düzenlenmesi esastır. Ancak, tavuk çiftçileri, hayvan çiftliklerindeki her bir çevresel koşulu tespit etmenin ve tanımlamanın kendileri için zor olduğunu ifade ettiler, çünkü kontrol edilemeyen çok fazla değişken var. Tavuk çiftliğinde hava sıcaklığı ve nemin doğru bir şekilde ölçülmesi için, sensörlerin hayvan atıkları ve tozla dolu zeminin yakınında kurulması ve hayvanların hareketlerinden etkilenmeyecek kadar dayanıklı olması gerekmektedir. Neyse ki, bu tavuk çiftçilerinin kabusları, SenseCAP LoRaWAN sensörleri ile kolayca çözülebilir. SenseCAP LoRaWAN ürünlerimiz, dayanıklı işlevselliğe sahip endüstriyel sınıf ürünlerdir, bu nedenle hayvanların vurma veya kazıma davranışlarıyla yok edilmesi zordur. Ayrıca, ürünler IP66 muhafazalarda güvenli bir şekilde yer aldığından, su geçirmez ve toz geçirmezdir. Bu, sensörlerden kesintisiz veri iletimi anlamına gelir. Ayrıca, optimal nefes alabilir açıklık, SenseCAP CO2 sensörüne yüksek performans ve doğrulukla işlevsellik kazandırır. Bu bağlamda, SenseCAP sensörleri, tavuk çiftliklerinde ve diğer tavuk yetiştirme senaryolarında dağıtılabilecek uygun ekipmanlardır (Şekil 5).

Şekil 5. İç Mekan Tavuk Çiftliğinde Dağıtılan SenseCAP Işık Yoğunluğu Sensörleri

İkincisi, SenseCAP, LoRaWAN teknolojisini destekler; bu, çiftlikte dağıtılan kablosuz sensörlerin düşük güç tüketimi ile uzun mesafelerde 3-8 yıl boyunca çalışabilmesini sağlar (evet, pil ömrü!). Şimdi, kaç tane gateway’in kurulması gerektiğini merak ediyor olabilirsiniz. İlginç bir şekilde, kontrol odasında yalnızca bir SenseCAP LoRaWAN gateway’ine ihtiyacımız var ve bu, birden fazla çiftlikte dağıtılan yüzlerce sensörle bağlantı kurabilir. Daha heyecan verici olanı, maksimum iletim mesafesi engeller dahil 2 km’ye kadar uzanır. Bu, çiftçilerin hayatını kolaylaştırır çünkü SenseCAP LoRaWAN sensörleri her 5 dakikada bir gerçek zamanlı veri alabilir, bu veriler bulut sunucumuza aktarılır ve ardından çiftçilerin tüm entegre ve güncellenmiş verilere erişebileceği ortak platforma gönderilir (Şekil 6). Çiftçiler açısından, sensörlerimiz kullanıcı dostudur çünkü onlara tavuk çiftliklerini sürekli manuel olarak kontrol ettirmemekte ve pilleri sık sık değiştirtmemektedir. Yani, SenseCAP ürünleri, tavuk çiftliği yönetim maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilir.

Şekil 6. Akıllı Tavuk Yetiştiriciliği Projesinin Sistem Dağıtım Diyagramı

Üçüncüsü, her ince fark, öngörülemeyen dışsal etkilere yol açabilir. Özellikle, hayvanlar, hayvancılıkta – zararlı gaz konsantrasyonu, verimsiz havalandırma, dışkı birikimi, amonyak ve CO2 seviyeleri gibi – değişken çevresel faktörlere duyarlıdır; bu nedenle, potansiyel ölüm oranını azaltmak için IoT sensörlerine ihtiyaç vardır. Neyse ki, SenseCAP LoRaWAN sensörleri kablosuz ve kolayca sökülüp takılabilen ürünlerdir. Kullanıcıların, tavuk çiftliklerini temizlerken ve dezenfekte ederken geçici olarak çıkarmaları pratik olup, devasa hayvan çiftlikleri etrafında 10-20 metre uzunluğunda kablolar kurma manuel iş yükünü ortadan kaldırır.

Bilginize, bu Proje kapsamında tavuk çiftliklerinde dağıtılan SenseCAP LoRaWAN sensörleri ve gateway’leri şunlardır:

1. SenseCAP Dış Mekan Gateway – LoRaWAN
2. SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
3. SenseCAP Kablosuz Hava Sıcaklığı ve Nem Sensörü – LoRaWAN
4. SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü – LoRaWAN

Bu pilot projenin başarılı bir şekilde uygulanmasından bu yana, Ocak 2020’den itibaren Çin genelinde çeşitli çiftliklerde ölçeklendirilmiştir ve SenseCAP ve FRAMZAI, yakın gelecekte Kenya, Uganda, Tanzanya ve Güney Afrika gibi birçok Afrika ülkesinde tekrar edilecektir.

Kısacası, Kinghoo AgroTech ile yapılan işbirliği, SenseCAP serisinin tavuk yetiştiriciliği uygulamaları ve diğer hayvancılık kategorileri için neden en havalı yenilik olduğunu gösteren harika bir örnektir; çünkü doğru ve gerçek zamanlı çevresel algılama IoT teknolojisine sahiptir. Kinghoo AgroTech CEO’su Niraj Prajapati’ye göre, SenseCAP, kablosuz özelliği, kompakt boyutu ve gelişmiş pil destekli mimarisi sayesinde çiftliklerin operasyonunu kesintiye uğratmadan kolayca kurulabilir:

“SenseCAP ürünleri, yerli ve uluslararası müşterilerimize sunduğumuz akıllı tarım çözümümüzde önemli bileşenlerdir. Kablosuz olan SenseCAP LoRaWAN sensörleri ve geleceğe yönelik ergonomik tasarımları, uygulama süremizi 3-4 haftadan birkaç güne indirdi. SenseCAP’ın tüm ürün yelpazesi, mevcut ve gelecekteki yol haritamızın ayrılmaz bir parçasıdır.”

“Akıllı tarım, yalnızca tavuk [yetiştiriciliği] ile sınırlı değildir. Ayrıca domuz yetiştiriciliği ve sığır yetiştiriciliği alanında da müşterilerimiz var. Bu nedenle, SenseCAP diğer tarım [senaryolarında] da dağıtılmıştır. … Ölçeklendirmek bizim için hiç zor olmadı. Öncelikle, SenseCAP çözümlerini dağıtırken, pazardaki diğer rakiplerden gerçek bir farklılık yaratıyor. Geleneksel tarımda, kablolu sensörler dağıtıyorlar, bu da yalnızca sıcaklık ve nem ölçümü ile sınırlıdır. … Bu, çiftlik koşullarını izlemek için ideal bir durum değildir. İkincisi, hayvan konumları. Tavuk [çiftliklerine] baktığınızda, farklı [katmanlarda] kafeslerde yetiştirilmektedirler. Her kafes ve her katman arasındaki sıcaklık farkı oldukça farklıdır. SenseCAP, [çiftlik] evinin içindeki farklı alanları izleme yeteneği sağlar, böylece şimdi tüm verileri daha doğru bir şekilde izleyebilir ve cihazları geleneksel [sensörlerden] daha kolay bir şekilde kaydırabiliriz. Üçüncüsü, pilotu tamamladığımızda, müşteri … çözümü diğer 20 [çiftlik] evine dağıtmak istedi. SenseCAP sensörlerinin dağıtımı hızlı bir şekilde yapılır, çünkü yalnızca sensörleri eklememiz gerekir, … bu nedenle, ölçeklendirmek geleneksel, kablolu sensörlere kıyasla oldukça daha kolaydır.”

Hangi Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri İlgili?

SenseCAP LoRaWAN serimizi Akıllı Tavuk Yetiştiriciliği Projesine uygulayarak, aşağıdaki BM Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine ulaşmak için sıkı bir şekilde çalışıyoruz (Şekil 7):

Şekil 7. Akıllı Tavuk Yetiştiriciliği Projesinin Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine Katkısı (BM, 2016)

Yukarıdaki Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine dayanarak, SenseCAP’ın hayvancılık sektöründe yaratabileceği olası yenilikleri yansıtacak belirli Hedeflerine daha yakından baktık:

1. Açlığı ortadan kaldırmak ve herkesin güvenli ve besleyici gıdaya erişimini sağlamak (Hedef 2.1)
2. İklim değişikliğine ve değişen hava koşullarına uyum sağlamak için sürdürülebilir gıda üretim sistemleri ve dayanıklı tarım uygulamaları benimsemek (Hedef 2.4)
3. Zararlı kimyasallar ve hava/su/toprak kirliliğinden kaynaklanan ölüm ve hastalık sayısını azaltmak (Hedef 3.9)
4. Teknik ve mesleki bilgiye sahip insan sayısını artırmak (Hedef 4.4 & 12.A)
5. Teknolojik olarak iş gücü yoğun sektörleri ölçeklendirerek ve kaynak verimliliğini artırarak ekonomik verimliliği artırmak (Hedefler 8.2 & 8.4)
6. Her sektörde su kullanım verimliliğini büyük ölçüde artırmak (Hedef 6.4)
7. Küresel enerji verimliliğini artırmak (Hedef 7.3)
8. Teknolojik ve sürdürülebilir sanayileşmeyi geliştirmek (Hedefler 9.2 & 9.5)
9. Küresel gıda israfını yarıya indirmek ve kimyasalların güvenli yönetimini içeren sürdürülebilir tüketim ve üretim programlarını hayata geçirmek (Hedefler 12.1, 12.3 & 12.4)
10. Kapasiteleri artırarak iklim değişikliği ile başa çıkma mekanizmalarını dahil etmek (Hedefler 13.2 & 13.B)
11. Kamu, özel ve sivil toplum sektörlerinden çok paydaşlı ortaklıklar aracılığıyla çevre dostu teknolojileri uygulamak (Hedefler 17.7, 17.16 & 17.17)

 

Artık, Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri’nin (SDG’ler) birbirleriyle örtüştüğünü veya benzer özellikler paylaştığını keşfetmiş olabilirsiniz. Bunun nedeni, SDG’lerin doğası gereği birbirleriyle bağlantılı olmasıdır; bu nedenle bir SDG’yi başarmak diğer SDG’leri olumlu, olumsuz veya nötr bir şekilde etkileyebilir. Bu nedenle, BM, tüm SDG’lerin bütünsel bir şekilde başarılmasının değerini vurgulamaktadır; belirli SDG’ler için izole bir şekilde çalışmak yerine. Bu yüzden, Seeed, kendimizi daha iyi versiyonları olabileceğimiz tüm sektörlerden ortaklarla çalışmaya heveslidir: Potansiyel Sürdürülebilirlik Şampiyonları. 🙂