Akıllı Zeytinlik: Zeytinliğimi Cep Telefonumdan Gözetliyorum

Giriş

Günümüzdeki hızlı teknolojik gelişmeler tarım işletmeciliğini yeni bir seviyeye taşımıştır. Özellikle bilgi ve iletişim teknolojilerindeki gelişmeler tarımı ve tarım teknolojilerini de etkilemiş ve daha akıllı tarım ve makine sistemlerini ortaya çıkarmıştır. Bugün çok konuşulan Hassas Tarım Teknolojileri (HTT), tarıma bilgiyi ve teknolojiyi birlikte sunarak, tarımsal işletme ve yönetimi geliştiren yenilikçi bir tarım sistemi olarak ortaya çıkmıştır. Diğer bir deyişle, 'Hassas Tarım' bilişim çağının gelişen teknolojilerinin tarımsal üretimde bütünleştirilerek kullanılmasıdır. Bu teknolojiler GPS (Küresel Konumlama Sistemi), VRT (Değişken Oranlı Teknolojiler), CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri), UAT (Uzaktan Algılama Teknolojileri), VHS (Verim Haritalama Sistemleri), otomatik dümenleme ve kontrollü tarla trafiği teknolojileri, elektronik ölçüm ve kontrol sistemleri gibi birçok bilgi iletişim teknolojilerini kapsamaktadır. Hassas tarımdaki (HT) en son teknolojik gelişmeler ise özellikle insansız hava araçlarının (İHA) algılama ve görüntüleme platformları ile tarım amaçlı kullanımı, uydu teknolojisi ile yakından algılama, akıllı sensörler ile uygulamalar, tabletlerde ya da el bilgisayarı için bilgisayar yazılımları, taşınır arazi tipi bilgisayarlar, kablosuz veri transferi ve iletişim sistemleri, araçtan araca veri iletimi, otonom (kendi yürür) araçlar ve platformlar, robotlar, akıllı makineler, traktörlerde ISO-Bus sistemleri ve bunlara uyumlu ekipmanlardır. Verimlilik ve üretim maliyetlerini düşürmek üreticiler için bir gerekliliktir ve işte bu noktada HT en iyi bilim ve teknolojiyi çiftçinin hizmetine sunarak üretimdeki verimliliklerinin arttırılmasını ve çevrenin korunmasını sağlar.
Teknolojinin gelişimiyle, çiftçiler arazilerindeki ürünün verim haritasını, topraktaki bitki besin haritasını, topraktaki farklı fiziksel ve kimyasal parametrelerin haritalarını, gerek algılama teknolojileri ile gerekse GPS yardımıyla yapılan örneklemelerle ve sensörler yardımıyla bitkinin gelişim ve klorofil düzeyini veren haritaları anlık alabilmekte hatta anlık girdi uygulamaları yapabilmektedirler. [1]
 
Temel amaç olan insan beslenmesi değişmemiş olmakta beraber, tarımsal faaliyetler büyük bir değişim göstermiştir. Önceki dönemlerde üretim artışını öngören yaklaşımlar daha sonra yerini sırasıyla, ekonomik kârlı üretim yaklaşımlarına, sonraları kaliteli üretim yaklaşımları ve daha sonra da sürdürülebilir çevre ve doğal kaynak koruma esaslı üretim faaliyetleri üzerine olan yaklaşımlar gelişmiştir. Teknolojik gelişmelere bağlı olarak üretim artışları olmuştur. Tarımsal faaliyetler öncelikle uygun olan arazi koşullarında ve su temin edilebilen yerlerde yapılmıştır. Tarım; üretimden pazarlamaya, kaliteden muhafazaya, ıslahtan doğal kaynak kullanımına çok geniş alanları içeren bir bilim dalıdır. Tarımsal faaliyetler sadece beslenme ihtiyacının karşılanması amacıyla değil aynı zamanda istihdam yaratan ekonomik faaliyetler içinde yapılırlar. Gübreleme, ilaçlama, sulama, tohum, mekanizasyon, işgücü ,vb. alanlar tarımın önemli konuları arasındadır. [2]
 
Beslenme ihtiyacının değişmeyecek olması; gıda güvenliği düşünüldüğünde; doğal kaynakların korunması koşulu ile tarım, ülkemiz için de büyük önem arz etmektedir. Bununla beraber bilgi çağını yaşadığımız yüz yılımızda, tarım ile bilgi ve teknolojiyi birleştirmek, yani akıllı tarım uygulamalarını gerçekleştirmek ülkemiz için olmazsa olmazların başında gelmektedir. Tarımın geçmişten günümüze teknolojik dönüşümü şekildeki blok diyagramda gösterilmiştir.
Geçmişten günümüze tarımın teknolojik dönüşümü blok diyagramı
 
Uzun yıllar boyunca akıllı tarım uygulamaları akıllı gübreleme sistemleriyle sınırlı kalsa da, günümüzde akıllı tarım uygulama alanları artmıştır. Küresel konumlandırma sisteminin sivillerin kullanımına açılması ile traktörlere yerleştirilen küresel konumlandırma sistemi alıcıları yardımı ile uydu görüntüleri ve hava fotoğrafları üzerinden yapılan analizler ile hangi bölgenin ne kadar gübreye ihtiyacı olduğu belirlenerek akıllı traktörler yardımı ile gübreleme yaygın olarak uygulanmaktadır.
 
Tarım faaliyetlerinde uzaktan algılama teknolojisi kullanan çiftçilerin oranı %1’e bile erişememektedir. Bunun yanında en hızlı adapte olan ve bu teknolojileri kullanan çiftçileri bu teknolojileri, mısır, buğday ve arpa gibi rekolte takibi yapılan ürünlerde kullandıkları belirlenmiştir. İlaçlama planlama gibi akıllı tarım uygulamalarını ise meyve-sebze ve kuruyemiş üretimi yapan çiftçilerin yoğun olarak kullandığı belirtilmiştir.
 
Avrupa Birliği çiftçiler için hazırladığı teknik raporda uygulanabilir akıllı tarım faaliyetlerini, gübreleme, makinelerin akıllı kullanımı, meyve ve sebze üretiminde yüksek teknolojiye sahip görüntüleme araçları ile ürün kalitesinin belirlenmesi, ilaçlama, sulama, toprak haritalarının üretilmesi, bağcılıkta ürün kalitesi ve melezlerin değerlendirilmesi, çiftlik hayvanlarını tarımsal faaliyetlerinin takibi olarak listelemiştir. [3]
 
Materyal ve Metot
 
Çalışmamızda bir tarla ya da bahçenin belirli bölümlerinden ya da farklı tarla ya da bahçelerden gelen ısı, nem, toprak analizi, vb. bilgilerinin akıllı telefonlarda görüntülenmesi amaçlanmıştır. Bu uygulama için önce bir mini uygulama alanı üretilmiş, bu alanlardaki ısı ve nem bilgileri internet aracılığı ile cep telefonuna ve internet sitesine aktarılmıştır. Son kullanıcının isteklerine göre görüntülenecek bilgi sayısı gerekli sensörlerin sisteme ilave edilmesi ile sağlanabilmektedir.
 
Sistemin kullanıma hazır hale getirilebilmesi için Arduino UNO mikrodenetleyicisi, Arduino WI-FI modülü, ölçümü yapılıp internet ortamında grafik ekrana dökülecek büyüklüklerin sensörleri, sistemin gereksinimini duyduğu güç üniteleri, bir adet internet sağlayıcı telefon ya da WI-FI adaptör, Google Play’den rahatlıkla indirilebilecek bir android uygulama ve kablo bağlantıları için yeterince kablo gerekmektedir. 
 
Uygulamada mikrodenetleyici kullanımının getirdiği avantajlar cep telefonundan ya da bilgisayar üzerinden internet aracılığı ile izlemeyi ve beraberinde bu verileri istenilen zaman aralıklarında grafik ekrana dökebilme kolaylığını beraberinde getirmiştir. Yani istenildiği takdirde her 1 dakikada A bahçesindeki 1 toprak nemi bilgisi internet ortamına atılabilirken istenildiğinde de her yarım saatte bir A, B ve C tarlalarındaki sıcaklık bilgisi internet ortamına atılabilmektedir.  Sistemin büyüklüğü tamamen son kullanıcının arzularına bağlıdır. Plug&Play (tak/çalıştır) tasarımı sayesinde görüntülenmek istenilen yeni bilgiler kolaylıkla sisteme monte edilebilmektedir. Örneğin, toprak analiz sensörleri sayesinde bahçenin farklı bölgelerindeki toprak durum bilgileri cep telefonundan takip edilebilmektedir.
 
Aynı şekilde kullanıcı bazı bölgelerde meyve ve sebze veriminde önemli bir etken olan don tehlikesine karşı tarla ya da bahçelerindeki sıcaklık bilgilerini anlık olarak öğrenebilir ve gerekli teçhizata sahipse önlemini alabilir. Çiftçi bu uygulamayı toprak nemi ölçme işleminde kullanırsa tarla ya da bahçenin sulama zamanının tayinini çok rahatlıkla yapabilecektir.

Narlı ve Dereli bölgelerinde bulunan zeytinliklerin bilgisayar ekranından internet ortamından ısıl izlenimi

Narlı ve Dereli bölgelerinde bulunan zeytinliklerin cep telefonu ekranından anlık ısıl izlenimi
 
Sonuç

Teknolojinin gelişimi ile birlikte hayatımızın her alanına giren dijital yaşam veri transferi, verilerin değerlendirilmesi ve görsel sonuçlar elde etme kolaylığı tarım alanında da kendini göstermeye başlamıştır. Türk çiftçisinin de 'Hassas Tarım’ın getirdiği imkânlardan faydalanma ve daha bilinçli çiftçilik yapma zorunluluğu bulunmaktadır. Aksi takdirde pazarda rekabet şansı git gide düşecektir. Yaptığımız düzenek sayesinde çiftçimiz elindeki tarla ve bahçe sayısı ne olursa olsun bahçesi hakkında sensörler kullanarak öğrenebileceği her türlü bilgiyi internet ortamında cep telefonundan ya da bilgisayarından gözlemleyebilmekte, gerektiğinde erken müdahale edebilecek imkânlara kavuşmaktadır. Günümüzde işçilik hem pahalı hem de zahmetlidir. Traktörün kendi yürür ve insansız olduğunu düşündüğünüzde 24 saat arazide sizin yerinize çalışan bir traktörün varlığı hem hepimizin işini kolaylaştıracak hem de zaman kayıplarını önleyerek maliyetlerimizi azaltacaktır. Sisteme yüklemeyi yaptığınızda sulamayı otomatik sistemlerle zamanında bitkinin istediği şekilde ve miktarda verebileceğiz. Ayrıca gübrelemeyi de programlamış olacağız. Hangi tarihte topraktan ne istediğini bildiğimiz zeytin ağacının gübresini de tanktan sistem otomatik olarak verecektir. Bu sisteme bir de akıllı hasat robotunu ilave ettiğimizde iş gücü maliyetlerimizi düşürecektir. İlk kurulum maliyetini ödedikten sonra uzun vadede ekonomik olacaktır. Bu sisteme adapte olmak isteyen üreticilerimizin sistemin uzmanlarıyla görüşmesi tavsiye edilmektedir.

Kaynaklar:
  1. Türker, Ufuk, et al. "Hassas Tarım Teknolojilerindeki Gelişmeler. " Türkiye Ziraat Mühendisliği VIII. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı-1: 295.
  2. Akıllı Tarım Fizibilite Projesi: Hassas Tarım Uygulamaları İçin Havadan ve Yerden Veri Toplanması, İşlenmesi ve Analizi, Mustafa Teke1, H. Seda Deveci1, Feray Öztoprak1, Mehmet Efendioğlu1, 6. Uzaktan Algılama-CBS Sempozyumu (UZAL-CBS 2016), 5-7 Ekim 2016, Adana
  3. Zarco-Tejada, P., Hubbard, N., & Loudjani, P., 2014, Precision Agriculture: An Opportunity for EU Farmers—Potential Support with the CAP 2014-2020. Joint Research Centre (JRC) of the European Commission.
Görseller:
Arşiv

YORUMLAR

Bu sayfalarda yer alan okur yorumları kişilerin kendi görüşleridir. Yazılanlardan apelasyon.com sorumlu tutulamaz.