Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) στη γεωργία

Λύσεις Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) για την ενίσχυση της αποδοτικότητας και της βιωσιμότητας στη γεωργία
Ευφυής γεωργία
Μοιράσου το:

Το άρθρο αυτό είναι επίσης διαθέσιμο στις ακόλουθες γλώσσες:

Το άρθρο αυτό είναι επίσης διαθέσιμο στις ακόλουθες γλώσσες: English (Αγγλικα) Español (Ισπανικα)

Περισσότερες μεταφράσειςΛιγότερες μεταφράσεις

Τι είναι το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT)

Ο όρος “IoT”, ή Διαδίκτυο των πραγμάτων, αναφέρεται σε ένα παγκόσμιο δίκτυο διασυνδεδεμένων συσκευών που μπορούν να συλλέγουν και να ανταλλάσσουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας ενσωματωμένους αισθητήρες. Η έννοια του IoT πρωτοεμφανίστηκε σε μια ομιλία του Peter T. Lewis το 1985, ενώ ο ίδιος ο όρος εισήχθη για πρώτη φορά το 1999 από έναν Βρετανό οραματιστή, τον Kevin Ashton. Ο όρος “πράγμα” μπορεί να περιγράψει μια μεγάλη ποικιλία αντικειμένων, από μια έξυπνη οικιακή συσκευή (όπως μια τηλεόραση ή μια κάμερα ασφαλείας) έως ένα άτομο με εμφύτευμα καρδιάς. Οι εφαρμογές του IoT περιλαμβάνουν έξυπνα σπίτια και πόλεις, την υγειονομική περίθαλψη, τη γεωργία, τα logistics, τη μεταποιητική βιομηχανία και πολλά άλλα.

Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) στη γεωργία

Η γεωργία είναι ένας από τους τομείς που αναμένεται να επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό από τις εξελίξεις του IoT. Ο όρος “έξυπνη γεωργία” χρησιμοποιείται κυρίως για να διακρίνει την εφαρμογή λύσεων IoT στη γεωργία. Η υιοθέτηση λύσεων IoT στη γεωργία αυξάνεται συνεχώς. Οι πρακτικές της έξυπνης γεωργίας αποσκοπούν στο να βοηθήσουν τους αγρότες παγκοσμίως να παρακολουθούν τα χωράφια τους  χρησιμοποιώντας αισθητήρες, drones, ρομπότ και έξυπνες συσκευές που μπορούν να συλλέγουν και να αναλύουν δεδομένα για τη βελτίωση των γεωργικών πρακτικών. Όλες αυτές οι συσκευές είναι συνδεδεμένες με το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και μαζί με τη χρήση τεχνολογιών τεχνητης νοημοσύνης AI, η ανάλυση των δεδομένων IoT (“Big Data”) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτοματοποίηση διαδικασιών, την πρόβλεψη καταστάσεων και τη βελτίωση πολλών δραστηριοτήτων, ακόμη και σε πραγματικό χρόνο.

Πώς χρησιμοποιείται το IoT στη γεωργία – Εφαρμογές και παραδείγματα

Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων έχει πολλά παραδείγματα και εφαρμογές στη γεωργία. Οι σημαντικότερες από αυτές παρατίθενται παρακάτω.

Γεωργία ακριβείας

Η γεωργία ακριβείας  χρησιμοποιεί την τεχνολογία IoT για να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την παραγωγικότητα στις γεωργικές δραστηριότητες. Οι αγρότες μπορούν να συλλέγουν λεπτομερή δεδομένα σχετικά με τις συνθήκες που επικρατούν στον αγρό ( όπως φως, θερμοκρασία, ποιότητα εδάφους, υγρασία, επίπεδα CO2 και δραστηριότητα παρασίτων) με την χρήση αισθητήρων IoT.. Η συλλογή αυτών των δεδομένων σε πραγματικό χρόνο επιτρέπει στους αγρότες να λαμβάνουν ακριβείς αποφάσεις βάσει δεδομένων, βελτιστοποιώντας τη χρήση νερού, την κατανάλωση ενέργειας και την εφαρμογή λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων. Ως αποτέλεσμα, η γεωργία ακριβείας όχι μόνο μειώνει το κόστος αλλά και βελτιώνει την υγεία των καλλιεργειών και τις αποδόσεις, καθιστώντας την μία από τις πιο αποτελεσματικές εφαρμογές του IoT στη γεωργία (1). Επιπλέον, προωθεί την περιβαλλοντική βιωσιμότητα βελτιστοποιώντας τη χρήση του νερού, της ενέργειας και άλλων εισροών, ελαχιστοποιώντας έτσι τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Η γεωργία ακριβείας υποστηρίζει επίσης την κλιματικά έξυπνη γεωργία με την εφαρμογή πρακτικών που είναι ανθεκτικές στην κλιματική αλλαγή και μειώνουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (5).

Διαχείριση καλλιεργειών

Παρακολούθηση καλλιεργειών: Αισθητήρες τοποθετημένοι σε όλο το αγρόκτημα/πεδίο παρακολουθούν τις καλλιέργειες για αλλαγές στην ένταση του φωτός, την υγρασία, τη θερμοκρασία και τα φυσικά χαρακτηριστικά. Αυτοί οι αισθητήρες ανιχνεύουν ανωμαλίες, αναλύουν τα δεδομένα και ειδοποιούν τους αγρότες, βοηθώντας στην πρόληψη της εξάπλωσης ασθενειών και στην παρακολούθηση της ανάπτυξης των καλλιεργειών από απόσταση.

Ποιότητα εδάφους: Η ανάλυση της υγείας του εδάφους καθορίζει τα επίπεδα θρεπτικών συστατικών, την υγρασία, την ικανότητα αποστράγγισης και την οξύτητα. Οι πληροφορίες αυτές επιτρέπουν τον βέλτιστο σχεδιασμό του προγράμματος άρδευσης και την καλύτερη επιλογή καλλιέργειας/ποικιλίας. Επιπλέον, υποστηρίζει την αειφόρο γεωργία παρέχοντας πληροφορίες για την ενίσχυση της οργανικής ύλης και της δομής του εδάφους για κλιματικά έξυπνες πρακτικές.

Καιρικές συνθήκες: Οι αισθητήρες συλλέγουν δεδομένα σχετικά με την υγρασία, τη θερμοκρασία, την υγρασία και τις  βροχοπτώσεις βοηθώντας στην πρόβλεψη των καιρικών συνθηκών. Οι πληροφορίες αυτές καθοδηγούν τους αγρότες στην επιλογή των κατάλληλων καλλιεργειών με βάση τις αναμενόμενες καιρικές συνθήκες και το μικροκλίμα της περιοχής τους.

Διαχείριση κτηνοτροφικής παραγωγής

Η διαχείριση του ζωικού κεφαλαίου επωφελείται σημαντικά από την τεχνολογία IoT. Τέτοιες τεχνολογίες μπορούν να βελτιστοποιήσουν το περιβάλλον ανάπτυξης των ζώων, εξασφαλίζοντας την ευζωία και την καλή παραγωγικότητα ακόμη και σε ακραίες κλιματικές συνθήκες. Οι αισθητήρες IoT που είναι προσαρτημένοι στα αγροτικά ζώα (βοοειδή, πουλερικά, χοίροι) παρακολουθούν την υγεία, τη συμπεριφορά και τη φυσική τους θέση. Αυτοί οι αισθητήρες βοηθούν στον έγκαιρο εντοπισμό των νοσούντων ζώων, επιτρέποντας στους αγρότες να τα απομονώσουν και να αποτρέψουν την εξάπλωση των ασθενειών, μειώνοντας ταυτόχρονα τη χρήση αντιβιοτικών και φαρμάκων.. Εφαρμογές του IoT στην κτηνοτροφία αποτελεί επίσης η  χρήση ασύρματων αισθητήρων για την παρακολούθηση και τον εντοπισμό οσμών και επικίνδυνων αερίων και τη διασφάλιση μιας πιο υγιούς και αποδοτικής γεωργικής εκμετάλλευσης (2,3).

Αυτοματοποίηση θερμοκηπίων

Ο αυτοματισμός θερμοκηπίων χρησιμοποιεί την τεχνολογία IoT για να ενισχύσει την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα στον έλεγχο των περιβαλλοντικών συνθηκών. Οι αισθητήρες IoT παρέχουν δεδομένα φωτισμού, θερμοκρασίας, ποιότητας εδάφους και υγρασίας σε πραγματικό χρόνο. Οι μετεωρολογικοί σταθμοί και τα αυτοματοποιημένα συστήματα προσαρμόζουν αυτές τις συνθήκες στα βέλτιστα επίπεδα, με βάση τα δεδομένα που συλλέγονται. Αυτό είναι απαραίτητο λόγω της σημαντικής κλιματικής μεταβλητότητας εντός των θερμοκηπίων, η οποία μπορεί να επηρεάσει την παραγωγικότητα των φυτών. Οι λύσεις IoT  διευκολύνουν την ταχεία, οικονομικά αποδοτική ανάλυση δεδομένων, επιτρέποντας την τεκμηριωμένη λήψη αποφάσεων και την αποτελεσματική χρήση των πόρων. Τα συστήματα αυτά συχνά ενσωματώνουν απομακρυσμένη παρακολούθηση και μετα-επεξεργασία, βοηθώντας τους αγρότες να βελτιστοποιήσουν την άρδευση και άλλες κρίσιμες διαδικασίες για τη βελτίωση της υγείας και της απόδοσης των καλλιεργειών (4).

Ποιες είναι οι κύριες προκλήσεις του IoT στη γεωργία;

Η εφαρμογή του IoT στη γεωργία παρουσιάζει διάφορες προκλήσεις που οι αγρότες πρέπει να εξετάσουν.. Ένα μεγάλο εμπόδιο είναι το σημαντικό οικονομικό κόστος των αισθητήρων του  ΙοΤ σε μεγάλες γεωργικές εκτάσεις. Αυτό περιλαμβάνει δαπάνες για την αγορά υλικού, την εγκατάσταση λογισμικού, τη λειτουργία του συστήματος, την κατανάλωση ενέργειας, τη συντήρηση και το εργατικό δυναμικό. Επιπλέον, οι συσκευές IoT που εγκαθίστανται σε εξωτερικούς χώρους εκτίθενται σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν σε μηχανικές βλάβες, αυξάνοντας ακόμη περισσότερο το κόστος. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές πρέπει να δώσουν προτεραιότητα στη χρήση ανθεκτικών υλικών για να διασφαλίσουν τη μακροζωία και την αξιοπιστία των συσκευών IoT σε γεωργικές εγκαταστάσεις.

Επιπλέον, απαιτούνται προσπάθειες για τη βελτίωση του τεχνολογική κατάρτιση των αγροτών και την κατανόηση των εφαρμογών του IoT στη γεωργία, ώστε να διασφαλιστεί ότι χρησιμοποιούν αποτελεσματικά αυτά τα συστήματα. Οι ανησυχίες σχετικά με την προστασία της ιδιωτικής ζωής και την ασφάλεια των δεδομένων αποτελούν επίσης σημαντικά εμπόδια για την εφαρμογή σε μεγάλη κλίμακα, καθώς “χάκερς” θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν τα τρωτά σημεία στα αποθηκευμένα στο cloud δεδομένα, διαταράσσοντας δυνητικά τις γεωργικές διαδικασίες και την παραγωγικότητα. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι αγρότες και οι κυβερνήσεις  πρέπει να δώσουν προτεραιότητα στην εφαρμογή αξιόπιστων συστημάτων κρυπτογράφησης, όπως ο υπολογισμός πολλαπλών μερών και η ενσωμάτωση της τεχνολογίας blockchain. Επίσης, πολλά αγροκτήματα σε αγροτικές περιοχές έχουν περιορισμένη πρόσβαση στο διαδίκτυο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την ανάπτυξη και συντήρηση συσκευών και συστημάτων IoT. Τέλος, οι υπεύθυνοι της κυβερνητικής πολιτικής έχουν επίσης κρίσιμο ρόλο στη διαμόρφωση οικονομικών πολιτικών για την υποστήριξη των αγροτών στην υιοθέτηση της τεχνολογίας IoT για τη βελτίωση της παραγωγικότητας των γεωργικών εκτάσεων.

Αγκαλιάζοντας το IoT στη γεωργία

Η τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία υπέρ της γεωργίας, προσφέροντας καινοτόμες λύσεις που συμβάλλουν στην αύξηση των αποδόσεων, στην προώθηση της βιωσιμότητας και στη βελτιστοποίηση της χρήσης των εισροών για τη μείωση του κόστους. Οι αγρότες πρέπει να παραμένουν ενήμεροι σχετικά με τις νέες τεχνολογίες όπως το IoT για να βελτιώσουν την αποδοτικότητα και την παραγωγικότητά τους. Επιπλέον είναι σημαντικό να παραμένουν ανταγωνιστικοί και να επωφελούνται από αυτές τις εξελίξεις. Η συνεχής εκπαίδευση, η εξοικείωση με τον σύγχρονο εξοπλισμό και η πρόσβαση σε κατάλληλο εκπαιδευτικό υλικό είναι απαραίτητες για την επιτυχή ενσωμάτωση αυτών των τεχνολογιών στις δραστηριότητές τους.

Βιβλιογραφία

  1. Tzounis, A., Katsoulas, N., Bartzanas, T., & Kittas, C. (2017). Internet of Things in agriculture, recent advances and future challenges. Biosystems engineering, 164, 31-48.
  2. Bhargava, K., Ivanov, S., & Donnelly, W. (2015, September). Internet of nano things for dairy farming. In Proceedings of the Second Annual International Conference on Nanoscale Computing and Communication (pp. 1-2).
  3. Corkery, G., Ward, S., Kenny, C., & Hemmingway, P. (2013). Monitoring environmental parameters in poultry production facilities. In Computer Aided Process Engineering, CAPE Forum 2013, Graz University of Technology, Austria, 7-10 April 2013. Institute for Process and Particle Engineering, Graz University of Technology, Austria.
  4. Ferentinos, K. P., Katsoulas, N., Tzounis, A., Kittas, C., & Bartzanas, T. (2014, August). A climate control methodology based on wireless sensor networks in greenhouses. In XXIX International Horticultural Congress on Horticulture: Sustaining Lives, Livelihoods and Landscapes (IHC2014): 1107 (pp. 75-82).
  5. Piramuthu, S. (2022). IoT, Environmental Sustainability, Agricultural Supply Chains. Procedia Computer Science, 204, 811-816.
  6. Rajak, P., Ganguly, A., Adhikary, S., & Bhattacharya, S. (2023). Internet of Things and smart sensors in agriculture: Scopes and challenges. Journal of Agriculture and Food Research, 14, 100776.

Διαβάστε επίσης: 

Τι είναι η Γεωργία Ακριβείας και πώς μπορούν να επωφεληθούν οι αγρότες από αυτήν;

Οι συνεργάτες μας

Ενώνουμε τις δυνάμεις μας με Μ.Κ.Ο., Πανεπιστήμια και άλλους οργανισμούς παγκοσμίως ώστε μαζί να μπορέσουμε να επιτύχουμε τους κοινούς μας στόχους για βιωσιμότητα και ευημερία των ανθρώπων.