Proje Adı: Beishao Triticale Tarla Projesi
Dağıtım Yeri: Dingzhou, Çin
Hedeflenen Sektör Türü: Tarım
Proje Ortak(ları): 
, Beishao Kolektif Paylaşım Kooperatifi
Hepimiz COVID-19 pandemisinin toplumun tüm seviyelerine nüfuz ettiğini kabul edebiliriz ve çoğumuz dijital teknolojiye her zamankinden daha fazla bağımlı hale geldik (Kremer, 2020). Ancak, herkesin bu sürekli dönüşüm döneminde geride kalmamak için erişilebilir araçları yok. Örneğin, tarım gibi geleneksel sektörlerde, küçük çiftçilerin geçim kaynakları, yüksek teknoloji kaynaklarına erişim eksikliği nedeniyle kötüleşti, COVID-19’un çeşitli sosyoekonomik etkilerinden bahsetmiyorum bile. Aynı şekilde, Dünya Ekonomik Forumu, çiftçilerin tarım arazilerinin yönetimini devrim niteliğinde değiştirmek için yararlı veriler elde edebileceği dijital tarımın benimsenmesini vurgulamaktadır (Şekil 1). Bu nedenle, çiftçiler ve tarım uygulayıcıları için dayanıklı ve sürdürülebilir bir tarım manzarası ve geçim kaynakları oluşturmak kritik öneme sahiptir. (Quayson ve diğ., 2020).
Şekil 1. Tarımda IIoT Çözümünün Fonksiyonları (Goyal, 2019)
Zorluk Nedir?
Geleneksel açık hava tarım sektörünü nasıl otomatikleştiririz ki yerel çiftçiler dijitalleşmeye sosyal olarak dahil olabilsin?
Proje Nedir?
2019 yılında, Seeed “Beishao Kolektif Paylaşım Kooperatifi” ve Pekin merkezli bir tarım sistem entegratörü ile ortaklık kurarak, Kuzey Çin’in Hebei Eyaleti’ndeki Dingzhou Şehri’nde bir tritikale tarlasında akıllı tarım çözümleri dağıtmayı amaçladı (Şekil 2). IoT çözümü, otomatik sulama sistemi, video/görüntü izleme sistemi, uzaktan kontrol veri platformu ve tritikalelerin büyümesini etkileyen 12 farklı çevresel faktörü toplayan bir çevresel veri izleme sisteminden oluşmaktadır: toprak pH’ı, toprak elektriksel iletkenliği (EC), toprak nemi (VWC), toprak sıcaklığı, rüzgar hızı, rüzgar yönü, ışık yoğunluğu, yağış miktarı, fotosentetik olarak aktif radyasyon (PAR), barometrik basınç, hava sıcaklığı ve hava nemi.
Şekil 2. Dingzhou Şehri Beishao Köyünde Bir Triticale Tarlası
Kuzey Çin Ovası’nda yer alan küçük Dingzhou şehri, tarıma büyük bir odaklanma ile, brüt tarımsal üretimin şehrin toplam çıktı değerinin %50’sinden fazlasını aşmaktadır. Son zamanlarda, yerel hükümet ve Dingzhou’daki Beishao Köyü’ndeki çiftçiler, daha yüksek ekonomik fayda sağlayan bir ürüne toplu olarak yatırım yapmak için kooperatif kurdular. Tritikale, bu kooperatifin kolektif tarlalarında yetiştirilmek üzere seçilen, buğday (Triticum) ve çavdar (Secale) melezidir ve alan büyüklüğü 1258 mu (83.87 hektar) olan Beishao Köyü’nde yetiştirilecektir. Çin’de, tritikalelerin toptan fiyatı 8 RMB/kg iken, normal buğday 2.4 RMB/kg’dır ve mu başına (0.067 hektar) verim sırasıyla 400kg ve 500kg’dır. Bu, çiftçilerin tritikale yetiştirirken mu başına ekstra 2000 RMB kazanabileceği anlamına geliyor. Tarımsal üretim, çok fazla zaman ve iş gücü gerektirdiğinden, kooperatif, pilot bir tritikale tarlasında kaynak verimliliği, çevresel izlenebilirlik ve IoT’nin sürdürülebilir uygulamalarını elde etmek için teknoloji ortakları arıyordu. İşte bu nedenle Seeed, SenseCAP LoRaWAN sensörlerimizi ve ağ geçidimizi sağlayarak bu Beishao Triticale Tarla Projesi için teknoloji ortağı oldu (Şekil 3).
Şekil 3. Beishao Köyü Triticale Tarlasında SenseCAP Dağıtımı
İşte IoT çözümümüzün nasıl çalıştığı. SenseCAP LoRaWAN sensörleri, 12 farklı öğenin verilerini toplar ve toplanan veriler bir ağ geçidi aracılığıyla Bulut Sunucusuna aktarılır. Daha sonra, entegre edilen ve işlenen veriler bir web platformunda görüntülenecektir (Şekil 4 & 5).
Şekil 4. Beishao Triticale Tarla Projesi Sistem Dağıtım Diyagramı
Şekil 5. Beishao Triticale Tarla Projesi Çevresel İzleme ve Veri Gösterim Platformu
Örneğin, toprak nem seviyesi önceden belirlenmiş değerinin altına düştüğünde, otomatik olarak sulamak için bir su pompası tetiklenecektir. Aslında, çiftçiler web platformunda bir düğmeye tıklayarak su anahtarını açıp kapatabilirler. Bu örnek, Beishao Köyü’ndeki tritikale tarlasında iş gücü maliyetlerini ve su kaynaklarını tasarruf etmek için kurulan akıllı bir sulama sistemini vurgulamaktadır. Benzer şekilde, çiftçiler, sensörler tarafından toplanan veriler ve HD kameralar tarafından yakalanan görüntüler/videolar aracılığıyla, zararlı kontrolü için en uygun zaman ve hasat sezonu gibi tarla ile ilgili olaylar hakkında daha iyi içgörüler elde edebilirler (Şekil 6). Bu, çiftçilerin daha az iş gücü girişi ile mahsulün koşullarını ve ihtiyaçlarını kavrayarak tritikale tarlalarını daha hassas bir şekilde yönetmelerini sağlar. Sonunda, daha yüksek verim elde edebilecekler.
Şekil 6. Beishao Triticale Tarlasında HD Kameranın Video Ekran Görüntüsü
Bu Proje için, aşağıdaki SenseCAP LoRaWAN ağ geçidi ve sensörler dağıtıldı:
“`
- SenseCAP Dış Mekan 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 Şiddeti 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
IoT Uygulaması tamamen kurulduktan sonra, Beishao Köyü çiftçileri bize ihtiyaçlarını karşıladığı görülen aşağıdaki geri bildirimi verdiler:
“Bu çözüm gerçekten çok yardımcı. İş gücünü azaltıyor ve verimliliği artırıyor. Artık su pompası yerlerine gidip onları manuel olarak açıp kapatmamıza gerek yok. Çok pratik!”
Nisan 2020 itibarıyla, SenseCAP LoRaWAN cihazlarımız Beishao’da 1 yıl boyunca kullanıldı. Yaz ve kış arasındaki, ayrıca Dingzhou’daki gündüz ve gece arasındaki büyük sıcaklık farklarına dayanabildiği bildirildi (en yüksek sıcaklık 39℃, en düşük sıcaklık ise -15℃) (Şekil 7). Hayatta kalma, SenseCAP serisinin sağlam bir IP66 muhafaza içinde iyi bir şekilde kapsüllenmiş olmasından dolayı mümkün oldu; bu da onu hava koşullarına bakılmaksızın dış mekan uzaktan algılama senaryoları için mükemmel hale getiriyor, örneğin Akıllı Tarım ve düşük güç, uzun mesafe ve uzun süreli veri toplama özelliklerine ihtiyaç duyan sayısız IoT uygulama olasılıkları.
Şekil 7. Dingzhou’daki Gündüz ve Gece Sıcaklık Farkları
Ayrıca, Beishao Kolektif Paylaşım Kooperatifi, yerel gıda ürünlerini tanıtmak için Tik Tok, WeChat ve Toutiao gibi yerel sosyal medya platformlarında aktif olmuştur: tahıllar, un ve tritikale ile yapılan erişteler. Bu sosyal medya platformları için, IoT çözümümüzden toplanan veriler, görüntüler ve videolar, müşterilerin tritikale’nin yetiştirme ortamını anlamalarına yardımcı olmaktadır. Bu, müşterilerin markaya olan güvenini artıracak, Beishao’da üretilen tritikale ürünlerini popülerleştirecek ve diğer sektör oyuncularını sürdürülebilirlik için hassas tarım alışkanlıklarını benimsemeye teşvik edecektir (Şekil 8).
Şekil 8. Nisan 2020’de Beishao Köyü’ndeki Triticale Tarlasında SenseCAP Cihazları
Hangi Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri İlgili?
SenseCAP IIoT çözümlerinin uygulanmasıyla, Beishao Triticale Alan Projesi aşağıdaki Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine ulaşmayı hedeflemektedir (Şekil 9):
Şekil 9. Beishao Triticale Alan Projesi ile İlgili 12 Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi (BM, 2016)
Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri’nin Hedeflerini incelediğimizde, Beishao Triticale Alan Projesi’nin geleneksel tarım endüstrisini dijital olarak dönüştürmenin sürdürülebilir kalkınma üzerindeki kritik etkilerini gözlemlemek mümkündür:
- Dayanıklı geçim kaynakları sağlamak ve çeşitli kaynaklardan kaynak mobilizasyonunu sağlamak suretiyle yoksulluk seviyesini farklı boyutlarda azaltmak (Hedefler 1.2, 1.5 & 1.A)
- Küçük ölçekli çiftçilerin gelirlerini ve tarımsal verimliliğini artırmak için sürdürülebilir tarım için teknolojik bilgi ve diğer kaynaklara erişim sağlamak (Hedef 2.3, 2.4, 2.A)
- Ulusal ve küresel sağlık risklerini yönetmek ve önlemek için kapasite geliştirmeyi güçlendirmek (Hedef 3.D)
- Daha fazla yetişkin ve genç insanın mesleki ve teknolojik becerilerle donatılmasını sağlamak (Hedef 4.4)
- Tüm endüstrilerde su verimliliğini artırmak ve işbirliği yoluyla entegre su kaynakları yönetimini gerçekleştirmek (Hedefler 6.4 & 6.5)
- Enerji verimliliğini artırmak (Hedef 7.3)
- Emek yoğun sektörlerde çeşitlendirme ve teknolojik olarak ölçeklendirme yoluyla daha yüksek ekonomik verimlilik ve kaynak verimliliği sağlamak (Hedefler 8.2 & 8.4)
- Sürdürülebilir sanayileşme için herkesin erişebileceği ve karşılayabileceği kapsayıcı ve dayanıklı altyapı sağlamak (Hedefler 9.1 & 9.2)
- Çevre dostu teknolojilerle endüstrileri yenilemek (Hedef 9.4)
- En savunmasız nüfus gruplarının gelir artışını kademeli olarak artırmak ve sosyo-ekonomik ve politik boyutlarda kendi güçlenmelerini kolaylaştırmak (Hedef 10.1, 10.2 & 10.3)
- Mecburi durumların doğrudan etkilediği savunmasız kişilerin ekonomik kayıplarını azaltmak (Hedef 11.5)
- Sürdürülebilir üretim gerçekleştirmek ve doğal kaynak verimliliğini artırmak (Hedefler 12.1, 12.2 & 12.A)
- Çeşitli aktörlerin işbirliği yoluyla bilim, teknoloji ve yeniliği teşvik etmek (Hedefler 17.6, 17.7, 17.8 & 17.16)
Son olarak, ancak önemli olarak, IIoT çözümlerini bugünkü örnekte olduğu gibi geleneksel tarım projelerine uygulamadan önce, tüm hayal edilebilir ve hayal edilemez proje etkilerini, özellikle en kötü durumlarda meydana gelebilecek olumsuz dışsallıkları bütünsel bir şekilde değerlendirmemiz gerekmektedir. Böyle derin bir yansıtma ve simülasyon süreci, projenin tüm paydaşlarını tasarıma dahil ederek gerçekleştirilmelidir, böylece çevresel, sosyal ve ekonomik açıdan daha az zarar veren projeler geliştirebiliriz. Zaten burada olan sürdürülebilir dalgaların akıntısına katılın ve daha büyük bir sürdürülebilirlik patlamasına hazırlanın. Erken kalkan yol alır, değil mi? 😉