Akıllı Tarım

Tarım ürünleri yüzyıllardır çiftçiler tarafından geleneksel yöntemlerle üretilmektedir. Her ülke, bölge ve şehir farklı iklim koşulları altında bulunduğu için bölgelerin kendine has üretim, sulama, hasat teknikleri vardır. Bu teknikler o bölgeye uygun ürünü üretmek için uygun olsa da belirli bir ürünü global olarak sürdürülebilir tarım politikalarıyla yüksek verimde üretebilmek için o bitki için en uygun olan iklim, havalandırma, sulama süresi ve sıklığı, aydınlanma şiddeti ve süresi, besin türü ve miktarı/sudaki derişimi gibi değerlerin belirlenmesi ve bitkinin uygun koşullara sahip olmasının sağlanması gerekmektedir. Bu durum tarımın geleneksel ve lokal yöntemler yerine bilimsel altyapıya sahip, modern ve akıllı teknikler kullanılarak yapılması gerekliliğini doğurmuştur.

Akıllı tarım; üretim yapılan ortamdaki tüm ortam koşullarının ölçülmesi, bitki türü bazında en uygun olan ortam koşulu ve besin/su/aydınlatma değerlerinin hesaplanması ve bitkinin uygun ortam koşullarına sahip olmasının sağlanması olarak üç temel bileşene sahiptir.

Ortam koşullarının ölçülmesi: Ekim alanının sıcaklık, nem, ışık seviyesi, CO2 oranı, O2 oranı gibi dış ortam değerleriyle bitkinin sulanmasında kullanılan su/besin karışımının pH ve elektriksel iletkenlik değerleri ölçülür. Bu değerler birçok topraksız tarım serasında ölçülse de genellikle sadece çiftçiye anlık olarak bilgi vermek amacıyla kullanılır, herhangi bir sunucuya veya otomasyon sistemine gönderilmez.
Bitki türü bazında uygun ortam değerlerinin hesaplanması: Farklı bitki türlerinin en yüksek verimle yetiştirilmesi için gereken optimum ortam koşulları ziraat fakültelerinde ve biyoloji enstitülerinde yapılan bilimsel çalışmalarla ortaya koyulmaktadır. Standart topraksız tarım sistemlerinde bitkiler için uygun değerler çiftçi tarafından belirlenir ve seraların manuel yöntemlerle bu değerlere ulaşması sağlanır. Akıllı tarım sistemlerindeyse bu optimum koşullara ulaşmak için bitkinin sahip olması gereken ortam koşulları sensörlerde toplanan veriler yardımıyla hesaplanır ve çiftçinin onayına sunulur.
Bitkinin uygun ortam koşullarına ulaştırılması: Akıllı tarım sistemlerinde; 2. maddede hesaplanan uygun ortam koşullarına ulaşmak için sunucu kontrollü otomasyon sistemleri kullanılır. Aydınlatma modüllerinin uygun zamanlarda, sürelerde ve yeterli ışık şiddetinde çalıştırılması, sulamanın bitkiye göre uygun zamanda ve sürede yapılması, su ve besin karışımının gerekli ve yeterli besin oranına sahip olmasının sağlanması gibi işlemler otomasyon sistemi tarafından gerçeklenir.
Akıllı tarım sistemlerinde genel olarak nesnelerin interneti (IOT) tabanlı teknolojiler kullanılmaktadır. Tüm ekim alanları sensörlerle donatılır. Her sensörün bir bilgisayar ağı üzerinden merkezdeki sunucuyla bağlantılı olması sağlanır. Herhangi bir sensörün anlık olarak veri gönderememesi sistemin genel çalışmasını olumsuz yönde etkilemez, bir sensörden istatistiksel olarak tutarlı ve doğru verim almak sistemin tutarlı çalışması açısından yeterlidir. Bu nedenle sensör kalibrasyonlarının doğru olması ve belirli aralıklarla tekrarlanması gerekir.

ForFarming sunucularında; otomasyon sistemiyle ve sensörlerle haberleşen yapay öğrenme altyapısına sahip bir yazılım platformu çalışmaktadır. Kullanılan sensörler IOT standartlarına uygun olarak tasarlanmış bir sensör ağı üzerinden sunuculara bağlantı kurar.