Gelişmiş teknolojiler, insanlığa birçok konuda fayda sağlayabilir. Örneğin son yıllarda Nesnelerin İnterneti (IoT’ler), algılarımızı genişleterek ve çevreyi değiştirme yeteneğimizi geliştirerek günlük yaşamda önemli bir rol oynamaya başladı.

Özellikle tarımsal ve endüstriyel sektörler IoT’leri geliştirerek hem teşhis hem de kontrol amacıyla akıllı tarımda kullanıyor. Ayrıca bu teknoloji son kullanıcıya/tüketiciye mahsulün menşei ve özellikleri hakkında detaylı bilgi de sağlayabilir.

IoT (INTERNET OF THİNGS) NEDİR?

“Nesnelerden” yapay zeka yardımıyla veri toplanmasını ve çeşitli amaçlar için işlenmesini temsil eden IoT terimi, 1999 yılında Kevin Ashton tarafından icat edildi.

Nesnelerin İnterneti (IoT), kısaca internet üzerinden ağ ve veri bağlantısına sahip cihazların, sensörlerin, yazılımların ve diğer teknolojik nesnelerin ağ paylaşımını ifade eder.

Dijital sistemler, bu hiper bağlantılı ağda nesneler arasındaki her etkileşimi kaydedebilir, izleyebilir ve amaca göre işleyebilir. Böylelikle fiziki dünya dijital dünya ile buluşarak iş birliği yapar.

IoT UYGULAMALARI TARIMI NASIL ŞEKİLLENDİRİYOR?

Nesnelerin İnterneti’nin (IoT) giderek daha fazla benimsenmesiyle çeşitli ağ cihazları ve sensörler; sağlık, fitness, ev otomasyonu, otomotiv ve lojistikten akıllı şehirlere ve endüstriyel IoT’ye kadar hayatımızın her alanına girdi.

Bu nedenle IoT’nin tarım sektöründe kendine yer edinmesi ise kaçınılmaz hale geldi. Dolayısıyla IoT neredeyse yaşamımıza günlük bir ihtiyaç olarak belirmişken ve otonom araçlar, dronlar ve sanal gerçeklik ise bilim kurgu olmaktan çıkmışken insan niçin hala atlara ve pulluklara güvenebilir?

Çiftçilik, son on yılda bir dizi teknolojik dönüşüm geçirdi, daha sanayileşti ve teknoloji odaklı hale geldi. Çiftçiler, çeşitli akıllı tarım uygulamaları kullanarak, hayvan ve mahsul yetiştirme süreci üzerinde daha çok kontrol sahibi oldu. Süreci daha öngörülebilir hale getirdi ve tarımsal ürün verimliliğini artırdı.

Ayrıca küresel ısınma ve çevre sorunlarının başlıca sebeplerinden biri olan tarım sektörünü daha sürdürülebilir çözümlerle çevreye duyarlı hale getirdi.

Örneğin, ekinlerin durumunu izlemek için akıllı tarım sensörlerini kullanan çiftçiler; optimum verime ulaşmak için tam olarak ne kadar pestisit ve gübre kullanılması gerektiğini belirleyebilirler.

Böylelikle toprağa karışan kimyasal girdi seviyeleri kontrol altına alıanabilir ve bitkiler için pestisit değerleri uygun miktarlarda ayarlanabilir. Bu da toprağa karışan kimyasal girdi değerlerini dengeleyerek toprak yapısını koruyabilir ve çevre kirliliğinin önüne geçilmesini sağlayabilir.

Ayrıca IoT uygulamaları ile donatılmış akıllı tarım robotu kullanan çiftçiler; böcek hasarını tespit etmek, yabani otları aramak ve daha fazlası için hizmet alarak tarımsal iş yükünü ve masrafları azaltabilir.

AKILLI TARIMDA KULLANILAN IoT ÇÖZÜMLERİ

Çeşitli teknolojiler ve IoT, tarımı birçok açıdan dönüştürme potansiyeline sahiptir. Özellikle sürdürülebilirlik ve tarımsal girdi kaynaklarının verimli kullanılması açısından birçok fayda sağlayan dijital sistemler, küresel ısınmanın etkilerini minimum seviyeye indiren birtakım çözümler üretmektedir.

Yapay zeka ve makine öğrenimi gibi kognitif teknolojilerin kullanımı, pratik durumları daha iyi anlamamıza ve analiz etmemize yardımcı olur, böylece daha iyi verim ve tarımsal girdi kaynaklarının verimli kullanımı için gerekli olan kesinliği artırır.

Akıllı tarım uygulamaları arasında yer alan ve bilişsel bilgi işlem (yapay zekanın bir alt kümesi) kullanan IoT teknolojileri, konum sensörleri, optik sensörler gibi çok sayıda kaynaktan gelen devasa verileri (yapılandırılmış/yapılandırılmamış) ilişkilendirerek daha yüksek düzeyde ve insan yeteneklerine benzer bir şekilde muhakeme ve anlamaya odaklanır.

Akıllı tarım IoT uygulamaları; elektrokimyasal sensörler, mekanik sensörler, dielektrik toprak nemi sensörleri, hava akışı sensörleri vb. kullanıcıya belirli değerli bilgiler sağlar ve verimliliği artırmak için gerekli olan son derece hassas değişiklikleri veya eylemleri önerir.

Şimdi de IoT tabanlı akıllı tarımın tarım sektöründe devrim yaratan başlıca uygulamalarını inceleyelim:

1. HASSAS TARIM

Hassas tarım, mahsullerdeki tarla içi ve arası değişkenliği gözlemlemeye, ölçmeye ve bunlara çözümler üretmeye dayalı bir çiftçilik yönetim sistemidir. Kısacası; tüm çiftçilik sürecini doğru ve kontrollü kılan her şeydir.

2. TARIM DRONLARI

Tarımda mahsul sağlığı değerlendirmesi, mahsul izleme, pestisit püskürtme, sulama, dikim ve tarla analizi için iki tür insansız hava aracı (yer tabanlı ve hava tabanlı insansız hava aracı) kullanılıyor. Bu dronlar, uçuşları sırasında multispektral, termal ve görsel görüntüler yakalar.

Tarımda drone kullanımı, ürün sağlığı görüntüleme, entegre GIS haritalama, zamandan tasarruf, kullanım kolaylığı ve ayrıca ürün verimini artırma gibi birçok fayda sunar. Drone teknolojisini, gerçek zamanlı veri toplamaya dayalı doğru strateji ve planlamayla birleştirdiğimizde, tarım sektörüne yüksek teknolojili bir görünüm kazandırabiliriz.

Çiftçiler, dronlardan toplanan verilerden bitki sağlığı endeksleri, bitki sayımı, verim tahmini, bitki boyu ölçümü, gölgelik örtüsü haritalaması, tarla suyu gölet haritalaması, keşif raporları, stok ölçümü, klorofil ölçümü, drenaj haritalaması, yabani ot haritalaması ve buğdaydaki nitrojen içeriği ile ilgili iç görüler elde edebiliyor.

3. HAYVAN TAKİBİ

Büyük çiftlik sahipleri, sığırlarının yerini, sağlığını ve esenliğini izlemek için kablosuz IoT uygulamalarını kullanır. Bu bilgi, hasta hayvanları tespit etmelerine ve bundan böyle onları sürüden ayırmalarına, onlara bakmalarına ve ayrıca hastalığın diğer hayvanlar arasında yayılmasını engellemelerine yardımcı olur.

4. AKILLI SERALAR

Akıllı seralar; sebze, mahsul, meyve vb. tarım ürünlerinin verimini artırmakla ilgilidir. Seralar, manuel müdahale veya orantılı bir kontrol mekanizması yoluyla çevresel faktörleri kontrol eder. Ancak manuel müdahale üretim kaybına, enerji kaybına ve işçilik maliyetlerine yol açar. Bu, tüm sera kavramını etkisiz hale getirir. Bu nedenle, akıllı seralar daha iyi bir alternatiftir. IoT yardımıyla akıllı bir sera oluşturulabilir. Bu akıllı seralar, herhangi bir manuel müdahale gerektirmeden iklimi akıllıca izler ve kontrol eder. Özellikle topraksız tarım yapılan hidroponik seralarda kullanılan IoT uygulamaları akıllı seralara örnektir.

5. İKLİM TAKİBİ

Bitkisel üretimde iklim önemli bir rol oynamaktadır. Farklı ürünler, büyümek için farklı iklim koşulları gerektirir ve iklim hakkında az bilgi, mahsul üretiminin miktarını ve kalitesini büyük ölçüde bozar. IoT çözümleri, çiftçilerin gerçek zamanlı hava koşullarını bilmesini sağlar.

6. UZAKTAN ALGILAMA SİSTEMLERİ

IoT tabanlı uzaktan algılama, analiz için analitik araçlara taşınan verileri toplamak için hava istasyonları gibi çiftlikler boyunca yerleştirilmiş sensörlerden yararlanır. Ekinler, çiftçiler tarafından analitik panolar aracılığıyla izlenebilir ve buna göre elde edilen içgörülerden hareket edilebilir.

• MAHSUL DEĞERLENDİRMESİ

Çiftliklerin farklı köşelerine yerleştirilen bu sensörler, şekil, boyut, ışık, nem ve sıcaklıktaki değişiklikleri takip etmek için mahsulleri değerlendirir.

• HAVA KOŞULLARI

Sıcaklık, nem, nem yağışı ve çiy tespiti durumunda sensörler tarafından toplanan veriler, ekimin uygun mahsuller için yürütülmesi için çiftliklerdeki hava durumunu sonuçlandırmaya yardımcı olur.

• TOPRAK KALİTESİ

Toprak kalitesinin analizi, sulama için gereken su seviyesinin ayarlanmasına ve avantajlı bir ekim türünün seçilmesine izin veren, çiftliklerin besin değeri ve kavrulmuş bölümleri, toprak drenaj kapasitesi veya asitliği hakkında karar vermeye yardımcı olur.

7. BİLGİSAYAR GÖRÜNTÜLEME

Bu görüntüleme biçimi, esas olarak, dijital görüntü işlemeden geçen görüntüler oluşturmak için çiftliğin çeşitli köşelerine yerleştirilen sensör kameralarının kullanılmasını içerir.

• KALİTE KONTROL

Makine öğrenimi ile birleştirilmiş görüntü işleme, boyut, şekil, renk ve büyümeyi sonuçlandırmak ve sonuç olarak kaliteyi ayarlamak için ekinlerin görüntüleriyle karşılaştırmak üzere veritabanındaki görüntüleri kullanır.

• KATEGORİLENDİRME VE SINIFLANDIRMA

Bilgisayar görüntüleme, ürünü renk, şekil ve boyuta göre ayırmaya ve sınıflandırmaya yardımcı olabilir.

• SULAMA İZLEME

Belirli bir süre boyunca yapılan sulama, sulanan arazilerin haritalandırılmasına yardımcı olur. Bu, hasat öncesi hasat mevsiminde kararın alınmasına veya hasat edilmemesine yardımcı olur.