Etkinlik Adı: Dijital Doğacılık Konferansı 3 (Dinacon 3)
Etkinlik Yeri: Sri Lanka (Batticaloa)
Hedeflenen Sektör Türü: Hassas Tarım
Katılımcı Ortak(lar): 
Yaban hayatı, biyolojik çeşitlilik ve çevresel koruma konusundaki tartışmaları ve çabalarımızı sürdürmek için, Seeed’in Saha Uygulama Mühendisi, Lakshantha Dissanayake (Şekil 1) 10-20 Temmuz 2022 tarihleri arasında Sri Lanka, Batticaloa’da düzenlenen Dijital Doğacılık Konferansı (genellikle ‘Dinacon 3’ olarak kısaltılır) etkinliğine katıldı. Lakshantha’nın etkinliğe katılımını desteklemekten ve 15 atölye katılımcısı ile akıllı luffa tarım projesi için 6 adet SenseCAP K1100 Kitleri ve 1 adet SenseCAP M2 Veri Sadece LoRaWAN Kapalı Alan Geçidi sağlamak için mutluyuz.
Şekil 1. Lakshantha Dissanayake,
Seeed Studio’da Saha Uygulama Mühendisi
Peki, Dinacon 3 nedir? Andrew Quitmeyer (Şekil 2) ve Dijital Doğacılık Laboratuvarları (diğer adıyla ‘Dinalab’) tarafından kurulan ve yönetilen Dinacon, doğayla etkileşim kurmanın yeni yollarını bulmak için Saha Biyolojisi ile Etkileşim Tasarımını ve Yaban Hackleme yöntemlerini birleştiren, her yıl düzenlenen 100’den fazla farklı alandan insanın katıldığı sıradışı, deneysel ve uygulamalı bir buluşmadır (daha çok bir ‘konferans dışı’ etkinlik). Bu yıl Dinalab, Dinacon 3’ü organize etmek için yerel bir kar amacı gütmeyen kuruluş olan DreamSpace Academy ile ortaklık kurdu. DreamSpace Academy, yerel toplulukta sosyo-ekonomik ve çevresel zorluklarla başa çıkmak için işbirlikçi bir öğrenme ortamı geliştirmektedir; bu, zorluk temelli öğrenme, aşağıdan yukarıya yenilik teknikleri ve etki girişimi oluşturma yoluyla gerçekleştirilmektedir. Organizatörlerin tanıtım videosunda paylaştığı gibi (Dijital Doğacılık Laboratuvarları, 2021),
“[Dinacon 3] insanları bir araya getirir, şeyler yapar ve doğal dünyayı keşfeder. … Ormanlarla etkileşimde bulunun, filler ve balinalar görün, bilim insanları, zanaatkarlar, tasarımcılar, sanatçılar ve yerel topluluklardan ve dünyanın dört bir yanından hackerlarla birlikte yaşayıp çalışırken. … [Dinacon 3] basit, açık uçlu bir yapıya sahiptir. Öncelikle ‘bir şey yapmanız’, ‘bunu dünyayla açıkça paylaşmanız [açık kaynaklı belgeler aracılığıyla]’ ve ardından ‘başkalarına geri bildirim vermeniz’ gerekir.”
“`
Şekil 2. Andrew Quitmeyer,
Digital Naturalism Laboratories ve Dinacon’un Kurucusu ve İcra Direktörü
Ⓒ Andrew Quitmeyer (Dinacon, 2017)
Şekil 3. Dinacon 3 Etkinlik Mekanı
Ⓒ Lakshantha Dissanayake
Dinacon 3’teki tek kural, her ‘Dinasaur’ (katılımcılar kendilerine ‘Dinasaur’ derler) bir şey inşa etmek ve bunu doğayla yakından ilgili bir şekilde belgelemektir. Bu nedenle, tüm Dinasaur’lar, Lakshantha da dahil olmak üzere, farklı ilgi alanları ve konuları kapsayan çeşitli yaratıcı atölyeler ve yerinde projeler oluşturmak için heyecanlıydılar! Heyecan verici beyin fırtınası oturumlarından, duvarda böyle görünen bir etkinlik programı yaptılar:
“`html
Şekil 4. Dinasaurlar Tarafından Oluşturulan Etkinlik Takvimi
Ⓒ Lakshantha Dissanayake
O halde, Lakshantha’nın Dinacon 3’teki projesine ve atölyesine derinlemesine bir dalış yapalım!
1. Lakshantha’nın Projesi: LoRaWAN ile Akıllı Tarım
Batticaloa’nın doğal çevresini ilk günlerinde incelerken, Lakshantha bir luffa çiftliğiyle karşılaştı ve bu sebzenin IoT sensörleri veya AI veri analitiği olmadan geleneksel bir yöntemle yetiştirildiğini gözlemledi. Dikkatlice düşündüğünde, bu kaynak, zaman ve iş gücü yoğun tarım tekniğinin, geleneksel tarım sektörünün dijitalleşmesi için Seeed’in AIoT ürünleri ile geliştirilebileceğini düşündü. SenseCAP K1100 Kit’nin Wio Terminal (ana mikrodenetleyici olarak), Grove – Wio-E5, Grove – Vision AI Modülü, Grove – Sıcaklık ve Nem Sensörü, Grove – VOC ve eCO2 Gaz Sensörü, Grove – Toprak Nem Sensörü ile, luffa çiftliğini gerçek zamanlı ve kronolojik olarak izlemek ve analiz etmek için IoT destekli bir çevresel izleme cihazı geliştirdi (Şekil 5).
Şekil 5. Lakshantha’nın Luffa Çiftliğini İzlemek İçin AIoT Cihazı
Ⓒ DreamSpace Academy
Sonra, Lakshantha bir zorlukla karşılaştı – toplanan tüm çevresel sensör verilerini görselleştirmek için buluta nasıl gönderecekti? Wifi iletişimi, IoT sensörlerinin bir Wifi yönlendiricisinin yakınında konuşlandırılması gerektiği anlamına geldiğinden, Lakshantha Wifi yerine LoRa kullanmayı tercih etti, çünkü bu uzun mesafe iletişimini sağlıyor. Bunun için, SenseCAP M2 Veri Sadece LoRaWAN İç Mekan Ağ Geçidini kullandı ve sensörlerden toplanan çevresel veriler buluta gönderildi. Daha sonra, veriler bilgisayar panosunda görselleştirildi. Cihazı kaynak verimli ve sürdürülebilir hale getirmek için, Lakshantha cihazın güneş enerjisi ile çalışmasını sağladı.
LoRaWAN Ağ Geçidi, DreamSpace Academy’nin içinde kuruldu ve Lakshantha, luffa çiftliğinde kurulan sensörler için yeterli LoRaWAN sinyal gücünü aldı, ancak çiftlik LoRaWAN Ağ Geçidi’nden biraz uzaktaydı. Bu bir LoRaWAN Ağ Geçidi kurarak, Dinacon 3’teki herhangi bir Dinasaurlar, kendi LoRa düğümlerini ve sensörlerini bu LoRaWAN Ağ Geçidi ile bağlayarak kullanıp test edebildi (Şekil 6).
“`
Şekil 6. DreamSpace Akademisi’nde Kurulan SenseCAP LoRaWAN Geçidi
Ⓒ Lakshantha Dissanayake
Şimdi, Lakshantha’nın bu luffa çiftliği izleme cihazını nasıl yaptığını öğrenelim!
Öncelikle, çiftliğin gerçek zamanlı ve kronolojik izlenimini (kesintisiz izleme) sağlamak için, Lakshantha projenin gün boyunca sürekli çalışmasını sağlamak zorundaydı. Ancak, ne yazık ki, çiftlikte yakınlarda elektrik prizi yoktu. Bu nedenle, cihazı tamamen çalıştırmanın tek seçeneği güneş panelleri kullanmaktı. Bu yüzden, prototip cihazının başarılı bir şekilde çalışması için yeterince büyük bir güneş enerjisi depolama alanı oluşturmak amacıyla 6 küçük güneş panelini (her biri 5V/100mA) bir araya getirdi.
Bundan sonra, Lakshantha bir TP4056 batarya şarj cihazı, bir 18650 batarya ve bir MT3608 DC-DC Yükseltici Dönüştürücü ile basit bir devre hazırladı. Amaç, 18650 Lityum-iyon bataryayı TP4056 batarya şarj cihazına bağlamak ve güneş panelini TP4056’ya bağlayarak güneş panelinin 18650 bataryayı şarj etmesini sağlamaktı. Ayrıca, Wio Terminal’i düzenlenmiş 5V giriş kaynağı ile beslemek amacıyla çıkış voltajını 5V’ta tutmak için bir MT3608 DC-DC Yükseltici Dönüştürücü kullanıldı (Şekil 7).
Şekil 7. Lakshantha Güneş Panelleri Üzerinde Çalışıyor ve Seeed’in Grove Sensörlerini Montaj Ediyor
Ⓒ Lakshantha Dissanayake, DreamSpace Akademisi
Tüm bağlantıları lehimledikten sonra, Lakshantha izleme cihazı için dışarıda luffa çiftliği alanında kullanılmak üzere bir muhafaza yapmayı düşündü. Fusion 360 kullanarak basit bir kutu tasarladı ve 3D yazıcıda bastı (Şekil 8). Sadece bu değil – ayrıca Wio Terminal’in ahşap tahtaya asılabilmesi için küçük bir askı yapısı da tasarladı!
“`html
Şekil 8. Cihaz Kafeslerinin Tasarımı ve 3D Yazdırılması
Ⓒ DreamSpace Academy, Lakshantha Dissanayake
Kutu yazdırıldıktan sonra, Lakshantha bağlı devreyi kutunun içine yerleştirdi ve ardından batarya takıldı. Devreden çıkan düzenlenmiş 5V çıkışı Wio Terminal’in 5V pinine bağlandı. Daha sonra, MT3608’den gelen bağlı çıkış Wio Terminal’e bağlandı; bu da bir sıcaklık ve nem sensörü, LoRa alıcı-verici ve bir toprak nem sensörü ile bağlantılıydı (Şekil 9). Sonrasında, Wio Terminal bir bilgisayara bağlandı ve cihazın çalışması için Arduino IDE üzerinde programlama yapıldı.
“““html
Şekil 9. IoT Sensörlerinin Cihaz Kılıflarına Yerleştirilmesi
Ⓒ Lakshantha Dissanayake, DreamSpace Academy
Ve işte! Nihai izleme cihazı tamamen geliştirildi ve programlandıktan sonra, tüm donanım bileşenlerini yağmur ve diğer aşırı hava koşullarından korumak için bir kartondan küçük bir kapak yaptı. Lakshantha, cihazı DreamSpace Academy’de kurdu ve kısa süre içinde, sensörlerden gelen tüm veriler LoRaWAN Gateway’e gönderildi ve Helium LoRaWAN ağ sunucusuna aktarıldı. Daha sonra, analiz edilen veriler Azure IoT Central’a gönderildi ve grafikler ve istatistikler şeklinde görselleştirildi (Şekil 10). Bu proje hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Lakshantha’nın Hackster.io’daki tam proje belgelerine göz atın:
https://www.hackster.io/meilily-li/smart-luffa-farming-with-lorawan-b705b0
“““html
Şekil 10. Akıllı Luffa Tarım Cihazı Dışarıda Kurulu
Ⓒ DreamSpace Akademisi, Lakshantha Dissanayake
2. Lakshantha’nın Atölyesi: SenseCAP K1100 Kiti ile LoRaWAN Kullanarak IoT Sensör Verilerini Uzun Mesafelere Göndermek
Lakshantha, Akıllı Luffa projesinin yanı sıra, SenseCAP K1100 Kitini Arduino programlaması ile kullanma ve sensör verilerini LoRaWAN Ağ Geçidi üzerinden uzun mesafelere aktarma konusunda uygulamalı bir atölye düzenledi. DreamSpace Akademisi’nden, yerel topluluktan ve ABD ile Hindistan’dan Dinasaurlar olmak üzere 15 katılımcı vardı (Şekil 11) ve küçük gruplar halinde çalışarak Lakshantha’nın getirdiği SenseCAP K1100 Kit ile uygulamalı öğrenme gerçekleştirdiler. Aynı zamanda, atölye için kullandığı LoRaWAN ağının Helium olduğu için Helium ağ kapsamının kısa bir özeti gösterildi. Atölyenin sonunda, tüm katılımcılar Microsoft Azure IoT Central Dashboard’da sensör verilerini görselleştirebildi.
“Bu sensör verilerini bir LoRaWAN ağ geçidi aracılığıyla buluta gönderdiğimiz kısma geçtim. Burada, DreamSpace’teki projem için daha önce kurduğum LoRaWAN ağ geçidi kullanıldı. Katılımcılara kendi Helium hesaplarını oluşturmaları ve Wio Terminal’in Helium ağı ile bağlantı kurabilmesi için kod yazmalarında yardımcı oldum, Grove – Wio-E5 LoRaWAN Modülü ile birlikte, bağlı sensör verilerini Helium konsoluna gönderdik. Sonrasında, bu sensör verilerinin Microsoft Azure IoT Central Dashboard’a görselleştirilmesi için Helium konsolu ile Microsoft Azure entegrasyonunu kurmalarına yardımcı oldum!”
– Lakshantha
Sonuç olarak, Dinasaurlar açık kaynak AIoT araçları ve LoRa teknolojisi hakkında öğrenmekten heyecan duydular ve çeşitli sürdürülebilirlik hedefleri için kendi AIoT yeniliklerini geliştirme tutkusunu paylaştılar. AIoT araçları hakkında daha fazla bilgi edinmek için SenseCAP K1100 Kiti ile ilgili iyi belgelenmiş Seeed wiki sayfalarını ziyaret edebilirsiniz! Ayrıca, Dinacon 3 hakkında daha fazla bilgi edinmek için Lakshantha’nın makalesine göz atmayı unutmayın buradan! 😉
“““html
Şekil 11. SenseCAP K1100 Kiti ve LoRaWAN Atölyesi
Ⓒ DreamSpace Academy, Lakshantha Dissanayake
Bekleyin, bu blogu bitirmeden önce, “SenseCAP K1100 Kiti nedir (Şekil 12)?” diye merak ediyor olabilirsiniz. Bu, gerçek dünya zorluklarını ele almak için IoT sensörlerinin birlikte yaratımını teşvik etmek amacıyla tasarlanmış açık kaynaklı bir prototip kitidir. Böylece, Kit, LoRaWAN® kullanarak dünyayı hızla dijitalleştirmenizi sağlar ve gerçek dünya zorluklarını çözmeyi hızlandırmanıza yardımcı olur. Bu tak-çalıştır araç seti ile herkes, kenar cihazlarına AI ekleyebilir ve AIoT’nin potansiyelini açığa çıkarabilir. Bununla birlikte, özelleştirilmiş kodlama için Arduino gibi kolay başlangıç programlama platformlarıyla uyumludur. Ayrıca, kullanıcılar, yerleşik özellikler ve Grove sensörleri kullanarak Wio Terminal’i TinyML modelleri ile eğitebilir. İlham almanız için, Seeed’in IoT2Wild Yarışması’ndan kazananların projelerine göz atın ve dünya genelinde benzer düşünen insanlarla tanışın – hepsi, IoT, AI ve Kenar Hesaplama kullanarak yaban hayat, biyolojik çeşitlilik ve çevresel koruma ile ilgili zorlukları çözmeye motive olmuş durumda: https://www.hackster.io/contests/iotinthewild
Şekil 12. SenseCAP K1100 Kiti: Nasıl Çalışır
Atıf: ‘LoRa®’ markası Semtech Corporation ve bağlı kuruluşlarının ticari markasıdır.