Τεχνολογίες Διαδικτύου των Πραγμάτων στη γεωργία και στην κτηνοτροφία ακριβείας

Abstract

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία στοχεύει να εισάγει τους αναγνώστες της σε κρίσιμα θέματα που αφορούν τη γεωργία ακριβείας και την κτηνοτροφία ακριβείας, έναν από τους πιο σημαντικούς τομείς του Διαδικτύου των Πραγμάτων. Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων περιλαμβάνει έξυπνες συσκευές, όπως κάμερες, αισθητήρες, πλατφόρμες και μοντέλα που λειτουργούν αυτόνομα και μπορούν να παρέχουν τις απαραίτητες πληροφορίες κάθε φορά στους χρήστες τους, έτσι ώστε εκείνοι να μπορούν να εκτελούν τις εργασίες τους με τη μικρότερη δυνατή επιβάρυνση σε χρόνο και χρήμα. Στη γεωργία ακριβείας και στην κτηνοτροφία ακριβείας συγκεκριμένα, οι συσκευές που αναφέρθηκαν παραπάνω είναι ικανές να αντιλαμβάνονται τις διαδοχικές αλλαγές στις συνθήκες του περιβάλλοντα χώρου στον οποίο εγκαθίστανται και να επικοινωνούν με άλλα συστήματα για την ανταλλαγή δεδομένων και την επακόλουθη παροχή υπηρεσιών μεταξύ των αγροτών για να αυξήσουν την παραγωγικότητα στα αγροκτήματά τους, έχοντας το μικρότερο «οικολογικό αποτύπωμα». Η γεωργία ακριβείας και η κτηνοτροφία ακριβείας λοιπόν είναι αναβαθμισμένες εκδοχές της παραδοσιακής γεωργίας και της παραδοσιακής κτηνοτροφίας αντίστοιχα που ενσωματώνουν τεχνολογίες του Διαδικτύου των Πραγμάτων για να συμβάλλουν στην πιο αποτελεσματική διαχείριση των αγροκτημάτων και στην αύξηση των κερδών για τους αγρότες. Δίνεται ο ορισμός του Διαδικτύου των Πραγμάτων, οι αρχιτεκτονικοί σχεδιασμοί με τους οποίους κατασκευάζεται και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιεί. Εξετάζονται αναλυτικά μελέτες και έρευνες που έχουν αναπτυχθεί με σκοπό να διερευνηθούν με ακρίβεια οι διάφορες τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για την αναβάθμιση της χειρωνακτικής γεωργίας και της χειρωνακτικής κτηνοτροφίας και επισημαίνονται ανοιχτά προβλήματα που προκαλούνται με την αξιοποίηση της συγκεκριμένης τεχνολογίας στον πρωτογενή τομέα. Τέλος, κατασκευάζεται και μία εφαρμογή που επικοινωνεί με μία βάση δεδομένων μέσω ενός λογισμικού που παρέχεται ως υπηρεσία, με τη βοήθεια της οποίας οι χρήστες της θα μπορούν να διαχειρίζονται τη φάρμα ή τις φάρμες που έχουν στην κατοχή τους.

The specific thesis aims to introduce its readers to critical issues related to precision agriculture and precision livestock, which are one of the most important sections of the Internet of Things. The Internet of Things includes smart devices, like cameras, sensors, platforms and models that function autonomously and are able to provide the necessary information each time to their users, so that they can perform their tasks with the least possible burden in time and money. Specifically regarding precision agriculture and precision livestock, the aforementioned devices are able to perceive the successive changes to the conditions of the surrounding area at which they are installed and communicate with other systems for data exchange and service provision among the farmers to increase productivity in their farms, with the smallest «ecological footprint». Precision agriculture and precision livestock are enhanced versions of traditional agriculture and livestock respectively which embed Internet of Things’ technologies to contribute to a more efficient management of the farms and achieving of greater profits for the farmers. The definition of the Internet of Things, the architectural designs of its construction and the protocols that it uses are given. Studies and researches that have been developed for the purpose of accurate investigation of the various technologies developed for the enhancement of manual agriculture and livestock are examined here in detail and open problems caused due to the utilization of the specific technology in the primary sector are highlighted. Finally, a web application that communicates with a database through a software-as-a-service is developed, for assisting users to manage their farm or farms.