LoRa Destekli IoT Tabanlı Akıllı Sulama Sistemleri: Su Kaynaklarının Yönetimi ve Verimlilik

Artan nüfus, iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi nedenlerden ötürü dünya genelinde kullanılabilir su kaynakları çok hızlı bir şekilde azalmaktadır. Bu nedenle mevcut su kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması hayati önem taşımaktadır. Gelişen teknoloji bu sorunun üstesinden gelebilmek adına umut verici çözümler sunmaktadır. Bu çalışmada günümüz popüler teknolojilerinden biri olan Nesnelerin İnterneti tabanlı akıllı sulama sisteminin tasarımı sunulmuştur. Sunulan sistem merkez düğümü, sulama düğümleri, sensör düğümleri ve kontrol düğümleri olmak üzere dört farklı kategoriye ayrılan IoT düğümünden oluşmaktadır. Bütün sulama süreçlerini kontrol eden merkez düğümü, LoRa haberleşme modülleri üzerinden sulama ve kontrol düğümlerinden verileri toplamaktadır. Sensör düğümleri bağlı oldukları sulama düğümlerine konumlandırıldıkları ekim alanındaki nem bilgilerini MQTT haberleşme protokolünü kullanarak Wi-Fi üzerinden iletmektedirler. Sulama düğümleri, sensör düğümlerinden gelen verileri ön işleme tabi tutup merkez düğüme iletmektedir, aynı zamanda sulama yapılacak alana giden su valflerinin kontrolünü sağlamakta, su borularının iç basınçlarını takip etmekte ve merkez düğüme iletmektedirler. Sistemde yer alan diğer bir düğüm olan kontrol düğümü su tankının su seviyesini sürekli takip etmekte ve su motorlarının aktif edilmesini kontrol etmektedir. Merkez düğümün bağlı olduğu bilgisayardaki kullanıcı arayüzü sayesinde kullanıcılara sulama planları oluşturma, izleme ve güncelleme imkânı tanınmaktadır. LoRa teknolojisi, uzak mesafelerde güvenilir veri iletimi sağlamakta ve sistemin düşük maliyetli, enerji tasarruflu bir şekilde çalışmasını mümkün kılmaktadır. Geliştirilen sistem, su ve enerji tasarrufu sağlarken, sulama ihtiyaçlarını bitki türlerine göre optimize etmektedir.