Tarımda Verimliliği ve Sürdürülebilirliği Artırmak için Nesnelerin İnterneti (IoT) Nasıl Kullanılabilir

Wikifarmer

Editör ekibi

5 dakikalık okuma
29/01/2025
Tarımda Verimliliği ve Sürdürülebilirliği Artırmak için Nesnelerin İnterneti (IoT) Nasıl Kullanılabilir

Nesnelerin İnterneti (IoT) Nedir?

“IoT” veya Nesnelerin İnterneti terimi, gömülü sensörler kullanarak gerçek zamanlı olarak veri toplayabilen, bu verileri değiş tokuş edebilen, birbirine bağlı cihazlardan oluşan küresel bir ağı ifade etmektedir. IoT kavramı ilk olarak 1985 yılında Peter T. Lewis tarafından yapılan bir konuşmada ortaya çıkmış ve terimin kendisi de ilk olarak 1999 yılında bir İngiliz vizyoner olan Kevin Ashton tarafından tanıtılmıştır. “Nesne” terimi, akıllı bir ev cihazından (televizyon veya güvenlik kamerası gibi) kalp implantı olan bir kişiye kadar çok çeşitli öğeleri tanımlayabilir. IoT uygulamaları arasında akıllı evler ve şehirler, sağlık hizmetleri, tarım, lojistik, imalat sanayi ve daha fazlası yer almaktadır.

Tarımda Nesnelerin İnterneti (IoT) Nasıl Kullanılabilir

Tarım, IoT gelişmelerinden yüksek oranda etkilenmesi beklenen sektörlerden biridir. Akıllı tarım, temel olarak IoT teknolojilerinin tarımda uygulanmasını belirtmek için kullanılır. Tarımda IoT çözümlerinin kullanımı sürekli artmaktadır. Akıllı Tarım uygulamaları, dünya çapındaki çiftçilerin tarımsal uygulamaları iyileştirmek için veri toplayıp analiz edebilen sensörler, dronlar, robotlar ve akıllı cihazlar kullanarak ekin tarlalarını izlemelerine yardımcı olmayı amaçlamaktadır. Tüm bu cihazlar IoT'ye bağlıdır ve yapay zeka teknolojilerinin kullanımıyla birlikte IoT verilerinin analizi (Büyük Veriler) süreçleri otomatikleştirmek, durumları tahmin etmek ve gerçek zamanlı olarak bile birçok faaliyeti iyileştirmek için kullanılabilir.

IoT Tarımda Nasıl Kullanılıyor - Uygulamalar ve Örnekler

IoT'nin tarımda birçok örneği ve uygulaması vardır. Bunlardan en önemlileri aşağıda listelenmiştir.

Hassas Tarım

Hassas tarım (veya hassas çiftçilik), tarımsal süreçlerde verimliliği ve üretkenliği artırmak için IoT teknolojilerini kullanır. Çiftçiler, ışık, sıcaklık, toprak kalitesi, nem, CO2 seviyeleri ve haşere aktivitesi dahil olmak üzere IoT sensörleri kullanarak tarla koşulları hakkında ayrıntılı veriler toplayabilir. Bu gerçek zamanlı verilerin toplanması çiftçilerin doğru, veriye dayalı kararlar almasına, su kullanımını, enerji tüketimini, gübre ve böcek ilacı uygulamasını optimize etmesine olanak tanır. 

Sonuç olarak, hassas tarım sadece maliyetleri düşürmekle kalmaz, aynı zamanda mahsul sağlığını ve verimini de iyileştirir, bu da onu tarımda IoT'nin en etkili uygulamalarından biri haline getirir (1). Ayrıca su, enerji ve diğer girdilerin kullanımını optimize ederek çevresel sürdürülebilirliği teşvik eder ve böylece çevreye yapılan etkiyi en aza indirir. Hassas tarım, iklim değişikliğine dirençli ve sera gazı emisyonlarını azaltan uygulamaları hayata geçirerek iklim açısından akıllı tarımı da destekler (5).

Mahsul Yönetimi

Mahsul Takibi: Çiftlik/tarla boyunca yerleştirilen sensörler ışık yoğunluğu, nem, sıcaklık ve fiziksel özelliklerdeki değişiklikler için mahsulleri izler. Bu sensörler anormallikleri tespit eder, verileri analiz eder ve çiftçileri bilgilendirerek hastalıkların yayılmasını önlemeye ve mahsulün büyümesini uzaktan takip etmeye yardımcı olur.

Toprak Kalitesi: Toprak analizi besin seviyelerini, su seviyesini, drenaj kapasitesini ve asitliği belirler. Bu bilgiler optimum sulama programı planlamasına ve en iyi ürün/çeşit seçimine olanak sağlar. Ayrıca iklime duyarlı uygulamalar için organik madde ve toprak yapısının iyileştirilmesine yönelik içgörüler sağlayarak rejeneratif tarımı destekler.

Hava Koşulları: Sensörler nem, sıcaklık, yağış ve çiy ile ilgili verileri toplayarak hava durumu modellerinin tahmin edilmesine yardımcı olur. Bu bilgiler çiftçilere beklenen koşullara ve bölgelerinin mikro iklimine dayalı olarak ekim için uygun ürünlerin seçilmesinde rehberlik eder.

Hayvancılık 

Hayvancılıkta IoT teknolojisinden önemli ölçüde faydalanmaktadır. Bu tür teknolojiler hayvanlar için yaşam ortamını optimize edebilir, aşırı iklim koşullarında bile refah ve iyi üretkenlik sağlayabilir. Çiftlik hayvanlarına (sığır, kümes hayvanı, domuz (yurtdışında)) takılan IoT sensörleri hayvanların sağlığını, davranışlarını ve fiziksel konumlarını izler. Bu sensörler, hasta hayvanların erken tespit edilmesine yardımcı olarak çiftçilerin onları izole etmesine ve hastalığın yayılmasını önlemesine olanak tanır ve aynı zamanda ilaç kullanımını azaltır. Hayvancılık yönetiminde IoT, optimum besleme uygulamaları için saha izlemeyi, hayvanların saldığı ve tehlikeli olabilecek gazları takip etmek ve izlemek için kablosuz sensörler kullanmayı, daha sağlıklı ve daha verimli bir çiftçilik operasyonu sağlamayı da içerir (2,3).

Sera Otomasyonu

Sera otomasyonu, çevresel koşulların kontrolünde hassasiyeti ve verimliliği artırmak için IoT teknolojisini kullanır. IoT sensörleri gerçek zamanlı aydınlatma, sıcaklık, toprak durumu ve nem verileri sağlar. Meteoroloji istasyonlarından toplanan verilere dayanarak koşulları optimum seviyelere ayarlar. Bu, seralarda bitki verimliliğini etkileyebilecek önemli iklim değişikliği nedeniyle çok önemlidir. Tarımsal bulut IoT çözümleri hızlı, uygun maliyetli veri analizini kolaylaştırarak bilinçli karar verme ve verimli kaynak kullanımı olanağı sağlar. Bu sistemler genellikle uzaktan takip ve veri işleme yoluyla çiftçilerin sulama ve diğer kritik süreçlerini optimize ederek mahsul sağlığını ve verimini iyileştirmesine yardımcı olur (4).

Tarımda IoT'nin Başlıca Zorlukları Nelerdir?

Üreticilerin tarımda IoT'yi uygulamadan önce ele alması gereken çeşitli zorluklar ortaya çıkabilmektedir. En büyük engellerden biri, geniş tarım arazilerinde IoT özellikli sensörlerle ilişkili önemli finansal maliyettir. Buna donanım satın alma, yazılım kurulumu, sistem işletimi, enerji tüketimi, bakım ve işgücü için yapılan harcamalar dahildir. Dahası, açık havada kurulan IoT cihazları zorlu çevre koşullarına maruz kalır ve bu da mekanik arızalara yol açarak maliyeti daha da artırabilir. Bu nedenle üreticiler tarımsal ortamlarda IoT cihazlarının uzun ömürlü ve güvenilir olmasını sağlamak için dayanıklı malzemeler kullanmaya öncelik vermelidir.

Ayrıca, çiftçilerin bu sistemleri etkin bir şekilde kullanmalarını sağlamak için teknolojik okuryazarlıklarını ve tarımda IoT uygulamalarını anlamalarını kolaylaştırmak için küresel çabalara ihtiyaç vardır. Siber saldırılar depolanan verilerdeki güvenlik açıklarından faydalanarak tarım süreçlerini ve verimliliği sekteye uğratabileceğinden, veri gizliliği ve güvenlik endişeleri de büyük ölçekli uygulamaların önünde önemli engeller oluşturmaktadır. Bunu ele almak için çiftçiler ve politika yapıcılar, çok taraflı hesaplama ve Blockchain entegrasyonu gibi güvenilir şifreleme sistemlerinin uygulanmasına öncelik vermelidir. Ayrıca, kırsal alanlardaki birçok çiftlikte internet bağlantısı sınırlı olduğundan IoT cihazlarının ve sistemlerinin kurulumu ve bakımı zorlaşmaktadır. Son olarak, hükümetin politika yapıcıları da çiftçilerin tarım arazisi verimliliğini artırmak için IoT teknolojisini benimsemelerini destekleyecek ekonomik politikalar oluşturulmasında önemli bir rol oynamaktadır.

Tarımda IoT'yi Benimsemek

Teknoloji, verimi artırmaya, sürdürülebilirliği teşvik etmeye ve maliyetleri düşürmek için girdi kullanımını optimize etmeye yardımcı olan yenilikçi çözümler sunarak tarım lehine hızla ilerliyor. Çiftçiler, verimliliklerini ve üretkenliklerini artırmak için IoT gibi yeni teknolojiler hakkında güncel bilgi sahibi olmalıdır. Çiftçiler rekabetçi kalabilmek ve bu gelişmelerden faydalanabilmek için tarımla ilgili bütün son teknolojik gelişmelerden haberdar ve güncel olmalıdır. Sürekli eğitim, modern ekipmanlara aşinalık ve uygun eğitim materyallerine erişim, bu teknolojileri operasyonlarına başarılı bir şekilde entegre etmek için gereklidir.

Referanslar

  1. Tzounis, A., Katsoulas, N., Bartzanas, T., & Kittas, C. (2017). Internet of Things in agriculture, recent advances and future challengesBiosystems engineering164, 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 ChainsProcedia Computer Science204, 811-816.
  6. Rajak, P., Ganguly, A., Adhikary, S., & Bhattacharya, S. (2023). Internet of Things and smart sensors in agriculture: Scopes and challengesJournal of Agriculture and Food Research14, 100776.