Proje Adı: Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı Projesi
Uygulama Yeri: Beihai, Çin
Hedeflenen Sektör Türü: Tarım
Proje Ortak(ları): 
İklim değişikliği ile ilgili çeşitli kanıtlar, dünyanın dört bir yanından gezegenimizde ortaya çıkmaktadır. En yaygın olanları, küresel ısınma ve atmosferdeki artan CO2 seviyesidir; bu ikisi birlikte yaşam ortamımız için büyük bir tehlike oluşturmakta ve varlığımızı tehdit etmektedir. Birçok akademik araştırmaya göre, gıda endüstrisinin, kötüleşen çevresel koşullar nedeniyle mahsullerin büyümesi, kalitesi ve verimliliği üzerinde ciddi sonuçlar doğurması beklenmektedir. Aslında, gıda güvensizliği ve iklim değişikliği, birbirini olumlu veya olumsuz etkileyebilecek iki iç içe geçmiş kavramdır (Ogada ve ark., 2020).
Bu, geleneksel tarıma büyük ölçüde bağımlı kırsal nüfus için ne anlama geliyor? Onların perspektifinden, kırsal nüfusla herhangi bir sosyoekonomik önlem veya teknolojik bilgi paylaşılmadığı sürece, toplumumuz istemeden geride kalacak başka bir savunmasız grup yaratmaktadır (Şekil 1). Ancak, IoT çözümleriyle sağlanan “kesin tarım” gibi ileri teknolojik kavramlar, verimli, karlı ve kaliteli mahsuller yetiştirme konusunda bazı umutlar sunmaktadır (Agrimonti ve ark., 2020).
Şekil 1. Teknolojik Kaynak Açığını Kapatmanın Gerekliliği
Kentsel ve Kırsal Alanlar Arasında
Ⓒ Doris Liou (The New York Times, 2019)
Zorluk Nedir?
Doğal kaynakların israfını nasıl azaltabilir, iş gücü girdiğini nasıl düşürebilir ve mahsul yetiştiriciliğinde verimi nasıl artırabiliriz?
Proje Nedir?
Seeed’in SenseCAP kablosuz IoT sensörleri ve geçitleri ile sağlanan IoT yeniliği, kesin tarım ve akıllı tarımın birçok senaryosunda uygulanmıştır. 2019 yılında, Çin’in Guangxi Zhuang Özerk Bölgesi’ndeki Beihai Şehri Yinhai Bölgesi yerel hükümeti, Seeed, Guangxi Tarım Bilimleri Akademisi (GAAS) ve Pekin merkezli bir sistem entegratörü ile işbirliği yaparak bir akıllı tarım pilot projesi uygulamaya karar verdi. Pilot proje, Yinhai Bölgesi’ndeki Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı’nda (200 hektar) yer aldı (Şekil 2).
Şekil 2. Güney Çin’deki Beihai’deki Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı
Beihai Şehri Yinhai Bölgesi’nde 124,000 tarım nüfusu bulunmaktadır ve bu, bölgenin toplam nüfusunun %53’ünü oluşturmaktadır. Ayrıca, 18,000 hektar tarıma elverişli arazi içermektedir. Yerel çiftçilerin verimliliğini artırmalarına, iş gücü maliyetlerini düşürmelerine ve tarımda verimi artırmalarına yardımcı olmak için, Yinhai yerel hükümeti Çin’in farklı bölgelerini ziyaret ederek, yerel tarım endüstrisine uygulanabilecek en iyi IoT dijital çözümleri araştırmaktadır; bu nedenle Seeed seçilmiştir.
Diğer bir proje ortağı, GAAS, bölgedeki tarımsal alanlara yüksek teknoloji çözümlerinin uygulanmasıyla ilgili araştırmalar yapmaktan sorumlu bir kurumdur. Tarımsal çevrenin, kaynak verimliliğinin ve tarımsal ürün işleme süreçlerinin teknolojik yenilik ve dönüşümünde aktif olarak yer almaktadır. Böylece, GAAS bölgesel tarımsal reformları ve kırsal ekonominin gelişimini yönlendirmektedir. (GAAS, 2020).
Şekil 3. Beihai’deki Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkında Tatlı Kavunlar (Beihai Daily, 2017)
Başlangıçta, Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı Projesi, yerel çiftçiler ve yerel hükümetle bir dizi kapsayıcı diyalogla başladı. Ardından, aşağıdaki unsurları dikkate alarak bu Proje için hedef mahsul olarak tatlı kavunlar seçildi (Şekil 3):
- Tatlı kavun, yılda iki hasat dönemi, 0.067 hektar başına 2500 kg verim ve kilogram başına 10 RMB satış fiyatı ile yerel olarak üretilen mahsuller arasında en karlı meyvelerden biridir. Bu nedenle, Çin’in ulusal “Bir Köy, Bir Ürün (一村一品)” hareketi için de seçilmiştir. Bu nedenle, IoT çözümlerini akıllı tarım uygulamalarına uygulayarak, çiftçilerin tatlı kavunları yetiştirmelerine ve büyümelerini yönetmelerine yardımcı olması beklenmiştir.
- Mevcut mahsul yönetim uygulaması, çiftçilerin serayı sık sık bizzat ziyaret etmelerini ve farklı sistemlerin anahtarlarını manuel olarak açıp kapatmalarını gerektirmektedir. Bu, zaman alıcı ve iş gücü yoğun olarak algılanmaktadır.
- Yerel çiftçilerin geleneksel tarım konusundaki yıllık deneyimleri ve içgörüleri ile mevcut mahsul yönetim süreci, uygun miktarda gübre ve sulama yapılmadığı için çok fazla su ve elektrik israfına yol açmaktadır; bu da düşük verime neden olmaktadır.
Yukarıda belirtilen zorlukları ele almak için, Akıllı Tarım Demonstrasyon Parkı Projesi, dünya genelinde endüstriyel kullanım için uygun SenseCAP LoRaWAN kablosuz geçidimizi ve sensörlerimizi dağıttı (Şekil 4). SenseCAP’ın birden fazla ISM bandı içermesi ve IP66 muhafazasında sağlam bir şekilde kapsüllenmesi sayesinde, SenseCAP IIoT uygulama senaryoları düşük güç, uzun mesafe ve uzun süreli veri toplama desteği sağlayabilir.
“`
Şekil 4. SenseCAP Beihai Parkı’ndaki Serada Kurulu
Toprak sıcaklığı, toprak nemi (VWC), toprak elektriksel iletkenliği (EC), ışık yoğunluğu, CO2, pH ve fotosentetik olarak aktif radyasyon (PAR), hava sıcaklığı ve nem, barometrik basınç, rüzgar yönü ve yağmur ölçer gibi farklı çevresel unsurları ölçmek için farklı sensörler vardı. Bir LoRaWAN IoT çözümü olarak, SenseCAP sensörleri yukarıda belirtilen her bir unsurun parametrelerini toplar. Daha sonra, toplanan tüm veriler bir geçit aracılığıyla Cloud Server’a ulaşacak ve entegre veriler, çiftçilerin gerçek zamanlı olarak bir web sayfası veya WeChat’teki mini-APP aracılığıyla bilgi kontrol etmeleri için bir veri platformunda görüntülenecektir (Şekil 5 & 6).
Şekil 5. Akıllı Tarım Demonstrasyon Park Projesinin Sistem Dağıtım Diyagramı
Şekil 6. Akıllı Tarım Demonstrasyon Park Projesi için Veri Platformu Olarak Web Sayfası
Seranın havalandırma sistemi, güneşlik perde sistemi ve sulama sistemi, SenseCAP sensörleri tarafından toplanan verilerle yerel çiftçilerin uzaktan kontrolü veya otomatik kontrolü için bağlantılıdır. Ayrıca, hava sıcaklığı ve nem, barometrik basınç, ışık yoğunluğu, CO2, rüzgar yönü ve yağmur ölçer parametrelerini toplamak için seranın dışına bir akıllı hava durumu istasyonu kurulmuştur (Şekil 7).
Şekil 7. Parkta Seranın Dışında Kurulu Hava Durumu İstasyonu
Benzer şekilde, iç mekanlarda tatlı kavunların büyüme koşullarını izlemek için kameralar kurulmuş ve dış mekanlarda gözetim için kullanılmıştır (Şekil 8). Gerçekten de, çiftçiler seranın iç ve dış koşullarını gözlemleyebilecekler, bu da işçileri serayı yerinde kontrol etmek için göndermeye gerek kalmadan yapılmasını sağlar. Bu, iş gücü maliyetlerini düşürür ve enerji verimliliğini önemli ölçüde artırır.
Şekil 8. Parktaki Seranın İçinde Kamerayla Çekilen Görüntü
Şu anda merak ettiğiniz gibi, aşağıdaki SenseCAP LoRaWAN geçidi ve sensörler Beihai’nın Yinhai Bölgesi’nde kurulmuştur:
- SenseCAP Dış Mekan Geçidi – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak Sıcaklığı, VWC & EC Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Toprak Nemi & Sıcaklık Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Işık Yoğunluğu Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz pH Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz PAR Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz CO2 Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Hava Sıcaklığı ve Nem Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Barometrik Basınç Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Rüzgar Yönü Sensörü – LoRaWAN
- SenseCAP Kablosuz Yağmur Ölçer – LoRaWAN
Bu Proje sonucunda, biriken veriler GAAS’taki uzmanlar tarafından yerel çiftçilere hangi ürünlerin ve meyvelerin Yinhai Bölgesi’nde en iyi şekilde yetişeceği konusunda bilgi ve danışmanlık sağlamak için kullanılacaktır. Bu şekilde, çiftçiler iklim duyarlı tarım uygulamalarını uygulayabilecek ve uzun vadede ekonomik olarak faydalı tarımsal alışkanlıkları içselleştirebileceklerdir. Evet, bu pilot proje Beihai’de tam hızla devam ediyor ve yerel çiftçiler ve yerel hükümet yetkililerinden çok olumlu geri dönüşler aldı. Bu durum, IIoT çözümlerinin diğer seralara ve tatlı kavunlar, biberler ve diğer yüksek ekonomik fayda sağlayan tarım ürünlerinin açık alan tarımına genişletilebileceğini göstermektedir.
Hangi Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri İlgili?
Bugünün Akıllı Tarım Demonstrasyon Park Projesi, IIoT çözümünün iklim değişikliği sorunlarını hafifletmedeki büyük potansiyelini ve kırsal çiftçilerin ekonomik verimliliğini artırmadaki rolünü bize göstermektedir. Bu gözlemler, BM’nin Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri ile aşağıdaki gibi yakından ilişkilidir (Şekil 9):
Şekil 9. Akıllı Tarım Demonstrasyon Park Projesi ve Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri Arasındaki İlişki (BM, 2016)
Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri’nin daha ayrıntılı ve spesifik olan Hedeflerine baktığımızda, hassas tarım uygulamalarının kırsal alanlarda neden gerekli olduğunu daha derinlemesine anlayabiliriz:
- İklim değişikliği ile ilgili planlama, stratejiler ve dayanıklılık için yerel ve savunmasız topluluklara kapasite geliştirme önlemleri sağlamak (Hedefler 13.B, 13.1, 13.2, 13.3 & 3.D)
- Bilim, teknoloji, yenilik ve kaynakların bilgi paylaşımını geliştirmek için kamu, özel sektör ve sivil toplum ortaklıkları arasında çok paydaşlı ortaklıkları ve bölgesel işbirliğini güçlendirmek (Hedefler 17.6, 17.16 & 17.17)
- En marjinalleşmiş nüfus gruplarının gelirini artırmak ve sosyo-ekonomik ve politik alanlarda kendi güçlenmelerini kolaylaştırmak (Hedef 10.1, 10.2 & 10.3)
- Zorlayıcı durumlar tarafından doğrudan etkilenen savunmasız insanların ekonomik kayıplarını azaltmak (Hedef 11.5)
- Sürdürülebilir sanayileşme için çevre dostu teknolojilerle yenileme sanayilerini ilerletmek (Hedefler 9.4, 9.1 & 9.2)
- Küçük ölçekli çiftçilerin gelirlerini ve ekonomik verimliliğini artırmak için iş gücü yoğun sektörlerde çeşitlendirme ve teknolojik yükseltme sağlamak (Hedefler 8.2, 8.4, 2.3, 2.4, 2.A)
- Çeşitli kaynaklardan dayanıklı geçim kaynakları ve kaynak mobilizasyonu sağlayarak yoksulluk seviyesini farklı boyutlarda azaltmak (Hedefler 1.2, 1.5 & 1.A)
- Daha fazla yetişkin ve genç insanlara mesleki ve teknolojik beceri eğitimleri sağlamak (Hedef 4.4)
- Tüm sanayilerde su verimliliği uygulamak ve işbirliği yoluyla entegre su kaynakları yönetimini gerçekleştirmek (Hedefler 6.4 & 6.5)
- Enerji verimliliğini artırmak (Hedef 7.3)
- Sürdürülebilir üretim gerçekleştirmek ve doğal kaynak verimliliğini artırmak (Hedefler 12.1, 12.2 & 12.A)
Son olarak, Seeed’in henüz en iyi sürdürülebilirlik şampiyonu olmayabileceğini paylaşmakta fayda var, ancak ürünlerimize, hizmetlerimize ve topluluğumuza uygulamak için sürdürülebilir kalkınma hakkında daha fazla bilgi edinmeye çalışıyoruz ve yaşadığımız dünyaya anlamlı bir şeyler geri vermek istiyoruz. Eşitler olarak birlikte büyüyoruz ve birlikte yeni bir yol, bir fark ve bir değişim yaratabiliriz. 🙂