Ölçeklenebilir, kullanışlı ve veri çağında son derece etkili olan Nesnelerin İnterneti (IoT), neredeyse her iş problemini büyük sonuçlarla çözmek için uygulanabilir. Ancak, en büyük kullanım alanlarından biri kesinlikle Tarımda IoT’dir. Tarım endüstrisi, her zaman en önemli endüstrilerden biri olmuştur ve olmaya devam edecektir. Süreçlerinde yeni teknolojileri benimseyerek, kontrol, verimlilik ve sonuçları geliştirmek için yüzyıl boyunca önemli ölçüde evrim geçirmiştir.
Bu makalede, IoT nedeniyle tarımda gerçekleşen dönüşümün önemini ve bu trendden yararlanarak tarım uygulamalarını nasıl geliştirebileceğinizi tartışacağız. Ayrıca, IoT teknolojilerinin, özellikle LPWAN (örneğin, LR), çeşitli senaryolarda iş problemlerini çözmek için nasıl uygulandığını ele alacağız!
Akıllı Tarıma Giriş
Akıllı tarım, tarımsal sorunları çözmek için IoT çözümlerinin kullanılmasını ifade eder. IoT, internete bağlı olan fiziksel cihazlar (“şeyler”) ağına atıfta bulunur ve veri toplar ve paylaşır. Tarımda IoT de farklı değildir!
Küçük boyutlu bilgisayarlar ve uzun menzilli kablosuz yeteneklerdeki gelişmeler sayesinde, çiftçiler çevresel koşulları izlemek, hayvanları takip etmek ve tarımın tüm yönlerinde daha iyi iş kararları almak için IoT sensörlerini kullanabilirler – bu da tarımı “akıllı” hale getirir!
Tarımda IoT’nin Faydaları
Tarımda IoT kullanmanın birçok faydası vardır ve bunlar topluca işletmelere maliyetleri azaltma ve verimliliği artırma konusunda yardımcı olur. Bu makalede, bunları 4 ana başlık altında özetleyeceğiz.
1. Daha İyi Süreç İzleme
IoT cihazları çeşitli süreçlere dağıtıldıkça, çiftçiler hava durumu, toprak, hayvan veya ürün koşulları gibi metrikler hakkında daha iyi içgörüler elde ederler. Bu, işin genel bir görünümünü sağlar ve işletme performansını ve verimliliğini artırır.
2. Ürün Kalitesinin Artması
IoT sayesinde sağlanan kapsamlı izleme, çiftçilerin tarımsal uygulamalardaki boşlukları belirlemelerine olanak tanır. Bu, israfı veya bozulmayı en aza indirerek maliyetleri düşürebilir ve genel ürün kalitesini artırabilir.
3. Süreç Otomasyonu
Bir adım daha ileri giderek, IoT tarımsal süreçlerin otomasyonunu daha güvenilir hale getirir. Örneğin, sulama sistemleri, toprakta bulunan sensörlerden gelen nem verilerine otomatik olarak yanıt vererek hem aşırı hem de yetersiz sulamayı önleyebilir.
4. Veri Analitiği
Veri gelecektir. IoT, çiftçilere daha önce hiç olmadığı kadar toplu bir şekilde büyük verilere erişim sağlar ve modern makine öğrenimi yöntemleri kullanarak büyük ölçekli veri analitiği yapmalarına olanak tanır.
Tarım IoT’si için LPWAN?
Tarımda kullanılabilecek çeşitli IoT teknolojileri vardır:
- Hücresel (3G/4G/5G)
- Bluetooth ve BLE
- Wi-Fi
- LPWAN
Ancak bunlar arasında LPWAN kesinlikle öne çıkmaktadır.
LPWAN, Düşük Güçlü Geniş Alan Ağı anlamına gelir ve uzun mesafelerde düşük bant genişliğine sahip veri iletimini kolaylaştırmak için tasarlanmış bir kablosuz telekomünikasyon türüdür! Çiftliklerin genellikle büyük arazi alanlarında faaliyet gösterdiğini göz önünde bulundurursak, LPWAN tarım endüstrisinde etkili IoT çözümlerini mümkün kılmak için mükemmel bir konumdadır.
Ayrıca, LPWAN’ın düşük güç özellikleri endüstriyel ortamlarda özellikle kritik öneme sahiptir. Örneğin, bir IoT çözümünü uygulayıp ardından batarya değiştirme ve bakım masraflarında önemli maliyetler üstlenmek pek faydalı olmaz. Neyse ki, LPWAN cihazları tek bir batarya ile 10-15 yıl boyunca çalışabilir!
Maliyet Etkili Bir LPWAN Çözümü: LR & LoRaWAN
LR en popüler LPWAN teknolojilerinden biridir. Semtech Corporation tarafından geliştirilen chirp spread spectrum modülasyonu üzerine inşa edilen LR 15 kilometreye kadar uzun menzilli radyo iletimlerini mümkün kılarken, güvenlik ve düşük maliyetler gibi çeşitli avantajlarla birlikte gelir!
Ancak, belki de LR bu kadar popüler olmasının nedeni, LR üzerine inşa edilmiş bir ağ protokolü olan LoRaWAN’dır! LoRaWAN, dağıtılmış geçitler aracılığıyla küresel ağ erişimi sağlar ve bu da IoT uygulamalarını desteklenen herhangi bir bölgede kolayca dağıtmanıza olanak tanır. En önemlisi, LoRaWAN lisanssız radyo bantlarında çalışır, bu nedenle ek bir maliyet olmadan kullanabilirsiniz!
Donanım ve yazılım geliştiricileri, ağ sağlayıcıları ve endüstri derneklerinden oluşan çeşitli bir ekosistem tarafından desteklenen LR teknolojileri giderek daha fazla kabul görmekte ve dünya genelinde uygulanması daha kolay hale gelmektedir. Bu nedenle, LoRaWAN ile başlamayı seçen herkes, LoRa Alliance® ile birlikte kapsamlı belgelere ve The Things Network (TTN) gibi platformlarla topluluk desteğine güvenebilir.
“`html
Tarımda LPWAN IoT: Seeed’in SenseCAP LoRaWAN’ı
Seeed olarak, tarımsal IoT dahil olmak üzere her türlü endüstriyel ihtiyacı karşılamak için endüstriyel düzeyde IoT ürünleri ve çözümleri geliştirmeye kararlıyız. Seeed, SenseCAP Sensörlerimiz ve SenseCAP LoRaWAN Geçidi aracılığıyla LPWAN destekli IoT ile tarımsal dönüşümü desteklemektedir. Bulut üzerindeki sunuculara bağlı geniş bir ağ oluşturarak, izleme, kontrol veya bakımda amaçlanan uygulamadan bağımsız olarak her türlü iş problemi için çeşitli çözümler geliştirilebilir!
İşte tarımda IoT çözümlerini uygulamanın bazı yolları ve Seeed tarafından tasarlanan tarımsal çözümlere dair örnek vaka çalışmaları!
1. Çevresel Koşulları İzleyin
Göreceli olarak basit, ama güçlü bir çözüm, IoT cihazlarını hava durumu istasyonları olarak kullanmaktır. Hava durumu istasyonları, iklim koşullarını haritalamak için farklı bölgelerde dağıtılmış, kablosuz iletişim özellikli bir cihaza bağlı birden fazla sensörden oluşur. Örneğin, SenseCAP S700, uzaktan görselleştirme yetenekleriyle bir hava durumu istasyonu olarak kolayca kullanılabilir.
2019 yılında, Seeed, Beishao Kooperatifi ve Pekin merkezli bir tarımsal sistem entegratörü ile birlikte, Kuzey Çin’deki büyük ölçekli bir triticale çiftliği için bir IoT çözümü geliştirmek üzere işbirliği yaptı. Verimlilik, izlenebilirlik ve kaynakların optimal ve sürdürülebilir kullanımı hedeflenerek tasarlanan çözüm, otomatik sulama sistemi, video/görüntü izleme sistemi ve uzaktan kontrol platformu içeriyordu. Ayrıca, triticale büyümesini etkileyen 12 ana metrik için çevresel verileri toplayan bir çevresel veri izleme sistemi barındırıyordu.
Bu kapsamlı çözümü elde etmek için, geniş bir LR geçidi ve IoT sensörleri seti benimsenmiştir:
- SenseCAP Kablosuz Geçidi LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak pH Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak Sıcaklığı & VWC & EC Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Rüzgar Hızı Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Rüzgar Yönü Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Yağmur Ölçer LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz PAR Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Barometrik Basınç Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Hava Sıcaklığı ve Nem Sensörü LoRaWAN
Entegre veri ve kontrol sistemleri ile çiftlik artık çok daha hassas ve pratik bir şekilde yönetilebilir. Özellikle, akıllı sulama sistemi iş gücü ve su maliyetlerini tasarruf sağlarken, çevresel sensörler ve kameralar haşere kontrolü veya hasat ile ilgili karar verme süreçlerini yönlendirmektedir. Bu örneği daha ayrıntılı olarak öğrenmek için vaka çalışmasının tam detaylarına buradan ulaşabilirsiniz!
2. Hassas Tarım
Hassas tarım, çevresel koşullar hakkında veri toplamak için sensörlerin kullanılmasını ifade eder ve bu sayede tarım koşullarında sürekli ayarlamalar yapılabilir. Çiftçiler, tarımsal ürünlerin hayatta kalması için gerekli olan belirli çevresel koşullar veya maksimum ürün verimi ve kalitesi için gereken koşulları belirlemek gibi çeşitli nedenlerle hassas tarım kullanmayı tercih edebilirler.
Bazı durumlarda, hassas tarım bir gereklilik bile olabilir. Örneğin, durian, kremsi dokusu ve benzersiz tadıyla tanınan, Güneydoğu Asya’da “Meyvelerin Kralı” olarak adlandırılan ve büyük bir popülariteye ve ekonomik değere sahip bir meyvedir. Ancak, durian yetiştiriciliği özellikle zorlu ve birçok sorunla karşı karşıyadır:
- İnceleme, sulama, gübreleme, haşere kontrolü gibi zahmetli tarım süreçleri için yeterli iş gücü eksikliği.
- Doğru sulama gerektiren su ve diğer çevresel koşullara yüksek hassasiyet.
- Durian yetiştiriciliği için standart bir uygulama olmaması, anekdot deneyim paylaşımına dayanması.
Malezya’da, MIE Agro Farm Sdn Bhd, MIE Industrial Sdn Bhd‘nin bir yan kuruluşu olarak, çeşitli türlerde 200 dönüm durian ağacı yetiştirmektedir. Durian yetiştiriciliğinin getirdiği zorluklarla başa çıkmak ve büyük tarım arazilerini yönetmek için MIE, IoT ekibini yönlendirerek toprak performansını izlemek için 20’den fazla SenseCAP LoRaWAN Toprak Sensörü ve LoRaWAN geçidi dağıttı.
Endüstriyel düzeyde sensörler ve uzaktan erişilebilir bir bulut kontrol paneli ile, durian ağaçlarının günlük kontrolleri artık sadece daha fazla kolaylıkla değil, aynı zamanda daha yüksek hassasiyet ve doğrulukla gerçekleştirilebilmektedir. İş gücü artık bitki sağlığı denetimi gibi daha önemli görevlere yönlendirilebilir. En önemlisi, MIE’nin SenseCAP’ı dağıtması, gelecekte durian için hassas tarımda yeni bir standart belirlemektedir ve çiftçilere daha önce hiç olmadığı kadar veri ve içgörü sağlamaktadır!
Bu inanılmaz örneği daha fazla öğrenmek için tam makaleyi buradan okuyabilirsiniz!
3. Tarımsal Süreçleri Otomatikleştirin
Birçok iş gücü yoğun tarımsal süreç otomatikleştirilebilir ve artık daha önce hayal edilenden çok daha fazla şekilde gerçekleştirilebilir. Örneğin, hasat, ekim, yabancı ot temizliği gibi işlemler, çiftçilerin iş gücü eksiklikleriyle başa çıkmalarına ve aynı zamanda verimliliği artırmalarına yardımcı olmak için gelişmiş robotik sistemlerle otomatik hale gelmektedir. Bu cihazlar ayrıca IoT bağlantısı sayesinde uzaktan izlenebilir ve yönetilebilir!
Kuzey Çin’deki çiftçiler, daha yüksek ürün fiyatlarından daha yüksek ekonomik getiriler elde etmek için seralarında Güney ürünleri yetiştirmeyi denemekteydiler, ancak iki büyük engelle karşılaştılar:
“`
- Güneyin çevresel koşullarını taklit etmek için sıkı çevresel izleme gereklidir, bu da meyve kalitesini sağlamak için önemlidir.
- İzlenmesi gereken birçok koşul nedeniyle yüksek yönetim maliyetleri, otomatik bir sistem gerektirir.
Bu sorunu ele almak için, Seeed, sera içindeki gübreleme ve sulama, havalandırma sistemleri ile termal örtünün otomatik kontrolünü sağlamak için SenseCAP tabanlı bir çözüm tasarladı. Bu sayede, çiftçilerin CO2, ışık yoğunluğu ve toprak özellikleri gibi koşulları izleyip sürdürmelerine olanak tanıyan kapsamlı bir sistem geliştirildi ve IoT destekli hassas tarım gerçekleştirildi!
Sera içinde kullanılan tarım sensörleri ve geçitleri şunlardır:
- SenseCAP Kablosuz Geçit – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak Sıcaklığı, VWC & EC Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz PAR Sensörü – LoRaWAN
Bu vaka çalışması ilginizi çekiyorsa, lütfen buraya tıklayarak tam hikayeyi okuyun.
4. Hayvancılığı İzleme ve Yönetme
Hayvancılık ve kümes hayvanları yönetimi, bitki bazlı tarıma kıyasla benzersiz bir dizi zorluk sunar. Özellikle sürdürülebilir ve etik hayvancılığa doğru bir geçişle birlikte, bazı çiftçiler IoT’ye yönelerek hayvanlarını daha etkili bir şekilde izleyip yönetmeyi tercih etmiştir. Kimliklendirme ve konumun yanı sıra, hayvan sağlığı ve tarım koşulları da izlenebilir, böylece hastalıklı hayvanların ayrılması gibi önleyici tedbirler alınabilir!
Hayvancılıkta, yem, su ve çevre, tarımsal verimliliği büyük ölçüde etkileyen üç temel unsurdur. Bu nedenle, Kinghoo Agrotech, kümes hayvanları ve büyükbaş hayvan çiftlikleri için bir IoT çözümü geliştirmek amacıyla bir çözüm aradığında, Seeed’in SenseCAP LoRaWAN Ürünlerini kullanmaya karar verdiler.
Seeed’in SenseCAP LoRaWAN serisi, düşük enerji tüketimi, uzun pil ömrü, sağlam yapısı ve eşsiz uzun mesafe veri iletimi ile kolayca kurulabilir ve en önemlisi uygun fiyatlıdır. Ayrıca, kablosuz iletim tabanlı bir sistem, hatalı kablolama nedeniyle arıza olasılığını azaltarak sistem güvenilirliğini artırır.
Uygun sensörlerle donatılan SenseCAP, tarımsal işletmelerin uzaktan ama yakından tarım koşullarını izlemelerine olanak tanır, hayvan ölümlerini en aza indirir, ürün kalitesini artırır ve çiftlik verimliliğini optimize eder. Bu projede kullanılan SenseCAP serisi ürünlerden bazıları şunlardır:
- SenseCAP Kablosuz Geçit LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü LoRaWAN
Bu vaka çalışması ilginizi çekiyorsa, lütfen buraya tıklayarak tam hikayeyi okuyun.
5. Kırsal Yeniden Canlandırma & Topluluk Oluşturma
Çoğu kişi unutmuş olsa da, tarım modern yerleşik insan medeniyetinin gelişiminde önemli bir rol oynamıştır. Bugün, tarım ekonomik büyüme için kritik öneme sahiptir ve kırsal kalkınmaya katkıda bulunmanın yanı sıra yoksulluğu azaltmanın da ana yollarından biridir. IoT ile tarım, bu bağlamda kırsal alanlarda yaşayanların yaşamlarını iyileştirmek ve toplulukları güçlendirmek için daha da güçlenmektedir.
IoT aracılığıyla tarımsal uygulamaların iyileştirilmesinin etkileri, yalnızca artan verimlilik ve maliyet tasarrufları ile sınırlı değildir. Bu projede, Seeed, Vanke’nin, Xiankeng’deki turizm temelli kırsal yeniden canlandırma yoluyla yoksulluğu azaltma konusundaki ortaklık davetini memnuniyetle kabul etti; bu köy, Hakka kültürü ile zengin kökleri olan bir yerdir.
Vanke’nin önerisi, IoT sensörlerini kullanarak meteorolojik verileri toplamak ve Xiankeng’in hava ve çevresinin mevsimlerden bağımsız olarak turistler için uygun olduğunu göstermekti. Aynı IoT teknolojisi, yerel çiftçilere de fayda sağlayarak, verileri kullanarak pirinç ve çaylarının kalitesini doğrulamalarına ve yerel ürünler için tanınırlık oluşturmalarına olanak tanıyacaktır.
SenseCAP ürünleri kullanılarak, 10 çevresel ölçüm toplandı, entegre edildi ve bir web sayfasında gösterildi. Aynı bilgiler, tarımsal alanların yönetimi için yerel topluluk desteğinden yararlanmak amacıyla bir WeChat platformunda da erişilebilir hale getirildi. Yerel turizm ajansları ve tanıtım paydaşları da verileri kullanarak çeşitli hava göstergelerine göre farklı turistik aktiviteleri tanıtmak için kullandılar.
Xiankeng’de dağıtılan cihazlar şunlardır:
- SenseCAP LoRaWAN Geçidi
- SenseCAP Kablosuz Barometrik Basınç Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Hava Sıcaklığı & Nem Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak Nem & Sıcaklık Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Rüzgar Hızı Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Rüzgar Yönü Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Yağmur Ölçer – LoRaWAN
Bu vaka çalışması ilginizi çekiyorsa, lütfen buraya tıklayarak tam hikayeyi okuyun.
6. Daha Yeşil Sanayiler Geliştirme
İklim değişikliği küresel bir endişe kaynağıdır ve her sanayinin daha yeşil ve sürdürülebilir uygulamalara geçişte bir rolü vardır, tarım da dahil. Bu geçişin zaman alması bekleniyor ve yeni, daha temiz teknolojilere yönelik araştırmalar ve mevcut sanayi uygulamaları üzerinde derin bir düşünme gerektiriyor. Yine de, IoT izleme kullanarak eko-bilinç geliştirmek harika bir başlangıçtır.
Örneğin, Seeed, Stockholm, İsveç’teki ortağımızla çevresel izleme projeleri yürütmek için işbirliği yaptı. Onlar, parklar, bahçeler ve ormanlarda yaygın olarak kullanılan elektrikli testere, bahçe traktörü ve çim biçme makineleri gibi dış mekan güç ürünlerinin tasarımı ve üretiminde küresel bir liderdir. Bu nedenle, ürünlerinin çevresel etkilerini azaltmaya çalışıyorlar!
Aşağıdaki IoT sensörleri ve ağ geçitlerinin bir sanayi ve kamu parkında kullanılmasıyla, ortağımız CO2, basınç, ışık yoğunluğu, sıcaklık ve nem verilerini toplayarak çevre bilincini artırmayı ve daha iyi bir yaşam ortamı oluşturmanın temelini atmayı hedefliyor. Sonuçta, dünyayı kurtarmak için önce ona nasıl zarar verdiğimizi bilmemiz gerekiyor!
- SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Barometrik Basınç Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Hava Sıcaklığı ve Nem Sensörü LoRaWAN
- SenseCAP LoRaWAN Ağ Geçidi
Bu vaka çalışması hakkında daha fazla bilgi için tam makaleyi buradan okuyabilirsiniz!
Daha Fazla Örnek
Eğer tarımda IoT’nin olanaklarını daha fazla keşfetmek istiyorsanız, Seeed’den aşağıdaki örneklere göz atabilirsiniz!
- SenseCAP LoRaWAN ile Beihai Guangxi, Güney Çin’de Tatlı Kavunlar için Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı
- AiCU, Seeed Ortağı, 2019-2020 Otonom Sera Yarışması’nda 2. Oldu
- Seeed, Küresel Sürdürülebilir Tarımı Teşvik Etmek İçin Küresel IoT Eğitim İnisiyatifi’nde OPEN ile Ortaklık Kurdu
- Mengding Dağı’nda Anahtar Çevresel Verileri İzlemek için SenseCAP LoRaWAN ile Akıllı Tarım, Verimliliği ve Müşteri Güvenini Artırmak İçin
Özet
Nesnelerin interneti tarım endüstrisini hızla dönüştürüyor. Bugün paylaştığım örnekler aracılığıyla, tarımda IoT’nin sağladığı çeşitli faydaları daha net bir şekilde görebileceğinizi umuyorum; bu faydalar yalnızca büyük ölçekli tarımı desteklemekle kalmayıp, aynı zamanda olumsuz iklimlerde tarımı mümkün kılmak ve sosyal & toplumsal etkilere de uzanabilir. Kendi tarımsal IoT uygulamanızı veya çözümünüzü geliştiriyorsanız, LPWAN – özellikle Seeed’in SenseCAP LoRaWAN’ı – kesinlikle değerlendirmeniz gereken bir seçenektir.
SenseCAP ve Endüstriyel IoT hakkında daha fazla bilgi edinmek için, aşağıdaki makaleleri okumanızı şiddetle tavsiye ederim: