LoRa-Enabled IoT-Based Smart Irrigation Systems: Water Resource Management and Efficiency

Abstract

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.

Full text

Artificial Intelligence Studies 7(2) 115-119
Research Article/Araştırma Makalesi
To cite this article: F. Aydemir, “LoRa Destekli IoT Tabanlı Akıllı Sulama Sistemleri: Su Kaynaklarının Yönetimi ve Verimlilik,” Artificial Intelligence
Studies, vol.x, no.x, pp. 115-119, 2024. doi: 10.30855/AIS.2024.07.02.07
ARTIFICIAL INTELLIGENCE STUDIES
LoRa-Enabled IoT-Based Smart Irrigation Systems: Water Resource
Management and Efficiency
Fırat Aydemir
*
ABSTRACT
Increasing population, climate change, and global warming are causing the world’s available water
resources to decrease rapidly. Therefore, it is vital to use existing water resources efficiently.
Developing technology offers promising solutions to overcome this issue. In this study, the design
of the Internet of Things-based smart irrigation system, one of today's popular technologies, is
presented. The presented system consists of IoT nodes divided into four different categories which
are central node, irrigation nodes, sensor nodes, and control nodes. The central node, which
controls all irrigation processes, collects data from irrigation and control nodes via LoRa
communication modules. Sensor nodes transmit humidity information from their respective
cultivation areas via Wi-Fi using the MQTT communication protocol. Irrigation nodes pre-process
the data coming from the sensor nodes and transmit it to the central node, they also control the
water valves going to the area to be irrigated and monitor the internal pressures of the water pipes.
The control node, another node in the system, constantly monitors the water level of the water
tank and manages the activation of water pumps. The user interface software which has a direct
connection with the central node allows users to create, monitor, and update irrigation schedules.
LoRa technology ensures reliable long-distance data transmission and enables the system to
operate cost-effectively and energy-efficiently. Aditionally, The proposed system saves water and
energy while optimizing irrigation needs according to plant types.
LoRa Destekli IoT Tabanlı Akıllı Sulama Sistemleri: Su
Kaynaklarının Yönetimi ve Verimlilik
ÖZ
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.
* Kutahya Dumlupınar University,
Engineering Faculty,
Dept. of Computer Engineering
43100 - Kütahya, Türkiye
ORCID: 0000-0 002 -8965-1429
* Corresponding author.
e-mail: firat.aydemir@dpu.edu.tr
Keywords: Internet of Things, LoRa, Smart
Agriculture, Smart Irrigation
Anahtar Kelimeler: Nesnelerin İnterneti,
LoRa, Akıllı Tarım, Akıllı Sulama
Submitted: 08.12.2024
Revised: 17.12.2024
Accepted: 20.12.2024
doi: 10.30855/AIS.2024.07.02.07

116
E-ISSN: 2651-5350 © 2024
Aydemir
1. Giriş
Günümüzde artan nüfus, kentleşme ve iklim değişikliğinin etkileri gün geçtikçe artmaktadır. Bu durum
doğal kaynakların korunmasını ve sürdürülebilir şekilde yönetilmesini kritik bir zorunluluk haline
getirmektedir. Özellikle su kaynakları yaşamın temel gereksinimlerinden biri olmasına rağmen, sınırlı
miktarda bulunan bu kaynağın önemi çoğu zaman bilinememektedir; yanlış kullanım, israf ve verimsiz
yönetim uygulamaları, mevcut su kaynaklarının hızla tükenmesine ve dünya genelinde su kıtlığı
yaşanmasına neden olmaktadır. Dünya genelinde su kıtlığının 2030 yılına kadar %40 seviyelerine
yükseleceği öngörülmektedir [1]. Bu durum, yalnızca içme ve kullanma suyu açısından değil, tarım ve
peyzaj gibi alanlarda da ciddi sorunlar ortaya çıkarmaktadır. Küresel tatlı su kaynaklarının yaklaşık
%70’i tarım sektöründe kullanılmaktadır ve bu oranın 2050 yılına kadar %35’lik bir artış göstermesi
beklenmektedir [2]. Tarımsal üretimin su kaynaklarına bağımlılığı ve peyzaj alanlarında estetik
amaçlarla yapılan sulama uygulamalarının yüksek su tüketimi bu sorunun önemli boyutlarından
sadece birkaçıdır. Dolayısıyla hem su kaynaklarını korumak hem de enerji verimliliğini artırmak için
yenilikçi ve sürdürülebilir çözümlerin hayata geçirilmesi gerekmektedir.
Bu bağlamda, enerji tasarrufu sağlayan ve otomasyon temelli sistemler, su yönetiminde geleneksel
yöntemlere kıyasla çok daha etkili ve çevre dostu bir alternatif sunmaktadır. Günümüzün gelişen
teknolojileri arasında yer alan Nesnelerin İnterneti (IoT), bu tür sistemlerin temelini oluşturmakta ve
suyun yanı sıra diğer doğal kaynakların yönetiminde de yeni bir dönemin kapılarını aralamaktadır. IoT
herhangi bir insan müdahalesine ihtiyaç duyulmadan, belirli bir ağ üzerinden veri alışverişi yapabilen
akıllı cihazların oluşturduğu bir sistem olarak tanımlanmaktadır [3]. Son yıllarda yaşanan teknolojik
ilerlemeler, IoT'nin sağlık, üretim, güvenlik, tarım ve akıllı şehircilik gibi birçok farklı alanda yaygın bir
şekilde kullanılmasını sağlamıştır [4-9].
Tarım sektöründe IoT teknolojilerinin kullanımıyla geliştirilen akıllı sulama sistemleri, bitkilerin su
ihtiyacını doğru bir şekilde analiz ederek sulama süreçlerini bu yönde optimize etmektedir [10].
Kullanılan sensörler vasıtasıyla, hava durumu verileri ve toprak nem seviyeleri işlenerek, yalnızca
gerektiğinde ve yeteri kadar sulama yapılması sağlanmaktadır. Böylelikle su israfı minimuma
indirilirken, enerji tüketiminde de kayda değer bir tasarruf elde edilmektedir. Benzer şekilde, IoT
destekli akıllı sulama sistemleri peyzaj alanlarında da giderek yaygınlaşmaktadır. Özellikle botanik
bahçeleri gibi belirli türlerin yetiştirildiği ve ticari ya da estetik değer taşıyan alanlarda, suyun doğru
bir şekilde kullanımı hem çevresel hem de ekonomik sürdürülebilirlik açısından büyük önem arz
etmektedir. Bunun yanında bu bahçelerin sürekli bakım gerektirmesi, bu alanlarda kullanılan suyun ve
enerjinin önemli bir maliyet kalemi haline gelmesine sebep olmaktadır. Geleneksel sulama
yöntemleriyle yapılan bakım çalışmaları hem kaynak israfına yol açmakta hem de istenen verimi
sağlayamamaktadır, bu da bitki sağlığını olumsuz yönde etkileyebilmektedir. IoT tabanlı akıllı sulama
sistemleri ise bu süreci tamamen değiştirebilecek bir potansiyele sahiptir. Bu sistemler bitki türlerinin
su ihtiyacını gerçek zamanlı olarak analiz ederek otomatik sulama yapabilmekte, böylece hem iş gücü
hem de kaynak kullanımında önemli tasarruflar sağlamaktadır. Ayrıca, bu teknolojiler sayesinde
sulama süreçlerinin uzaktan izlenmesi ve kontrol edilmesi de mümkün hale gelmektedir [11, 12].
Bu çalışma IoT teknolojisi tabanlı akıllı sulama sisteminin botanik bahçeleri gibi peyzaj alanlarında
uygulanabilirliğini ve bu sistemin hem su hem de enerji verimliliğine olan katkısını ele almayı
amaçlamaktadır. IoT tabanlı çözümlerin, doğal kaynakların sürdürülebilirliği üzerindeki olumlu
etkileri gelecekte bu tür sistemlerin daha yaygın bir şekilde kullanılması gerektiğini göstermektedir.
Akıllı tarım ve peyzaj uygulamaları, yalnızca çevresel faydalar sağlamakla kalmayıp, ekonomik
kalkınma açısından da önemli fırsatlar sunmaktadır.
2. Geliştirilen IoT Tabanlı Sulama Sistemi Mimarisi
Çiçek ve bitki yetiştiriciliğinin yapıldığı botanik bahçeler için tasarlanan akıllı sulama sisteminin blok
şeması Şekil-1’de gösterilmektedir. Sistem temel olarak, işletmenin merkez binasında bulunan arayüz
programı ve bu programın koştuğu bilgisayara bağlı olan merkez düğümü, her bir bitki türünün
yetiştirildiği, parsellere ayrılmış olan üretim sahasına konumlandırılan sulama düğümleri, her bir
parsel içerisindeki bitkilerin yetiştirildiği topraklardaki nem miktarlarını ölçmek için belirli aralıklarla
yerleştirilen sensör düğümleri, sulama istasyonuna yerleştirilen kontrol düğümü olmak üzere dört
farklı düğüm noktasından oluşmaktadır. Tasarlanan sulama sistemi merkez ünitesinin yer aldığı yerde

117
E-ISSN: 2651-5350 © 2024
Aydemir
geliştirilen arayüz programı ile kullanıcılar, günlük, haftalık veya aylık sulama programı
oluşturmaktadırlar. Kullanıcılar tarafından oluşturulan sulama programı, internet ortamında sürekli
güncel olarak çekilen hava durumu bilgisi ve sensör düğümlerinden gelen toprak nem bilgileri ışığında
sulama işlemi otomatik olarak ve gerektiği kadar gerçekleştirilmektedir. Sulama işleminin
yapılabilmesi için sulama tankındaki su miktarının sürekli ölçülmesi gerekmekte ve azalması
durumunda tankın dolumu için gerekli bildirim yapılması gerekmektedir, bu işlemler kontrol düğümü
tarafından yürütülmektedir. Tankta yeterli su bulunması durumunda kontrol düğümü aracılığıyla önce
birinci su motoru aktif edilmektedir. Merkez düğümü sulamanın yapılacağı bölgelerdeki sulama
düğümlerine su vanalarını açmaları için komut göndermektedir. Sulama düğümleri vana çıkındaki
borulardaki su basınçlarını ölçerek basınç değerlerini merkez üniteye bildirmektedirler. Merkez
düğüm basınçların yetersiz kalması durumunda ya ikinci motoru aktif etmekte ya da sulama yapılması
gereken bölgelerin sayısını azaltarak dönüşümlü olarak sulama işlemini gerçekleştirmek
durumundadır. Sulama düğümleri, su borularının olası bir yüksek basınç nedeni ile patlamalarını
engellemek için kritik seviyenin geçilmesi durumunda su tahliyesi prosedürünü başlatarak, merkez
üniteye acil uyarı göndermektedirler. Bu kısmın alt başlıklarında tasarlanan sistemde kullanılan
yapıların detaylarına yer verilmiştir.
Şekil 1. Tasarlanan sistemin blok şeması.
2.1. Sulama ve Sensör Düğümleri
Geliştirilen akıllı sulama sisteminde, IoT teknolojisinin tarım ve peyzaj alanlarına entegrasyonuyla
kaynak yönetiminde önemli avantajlar sunmaktadır. Bu bağlamda, bir Raspberry Pi cihazının edge
cihaz (uç cihaz) olarak kullanılması, veri işleme ve kontrol süreçlerinde merkezi olmayan bir yaklaşım
sağlamaktadır. Parsel olarak ayrılan alanlardaki sensör düğümü sayısı göz önüne alındığında sağlıklı
bir iletişimin kurulabilmesi ve doğru bir kontrol sürecinin sağlanabilmesi için minimum donanım
ihtiyaçlarını sağlayacak olan Raspberry Pi 3 Model B+ seçilmiştir. Bu modelde 1.4Ghz de çalışan
Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC işlemci ve 1GB LPDDR2 SDRAM
bulunmaktadır. Aynı zamanda 2.4GHz-5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac kablosuz LAN ve Bluetooth 4.2
modülü içermektedir. Diğer düğümler için de aynı model seçilmiştir. Raspberry Pi, kendisine bağlı
sensörlerden gelen verileri gerçek zamanlı olarak işleyebilir ve sistemin diğer bileşenleriyle iletişim
kurarak sulama süreçlerini optimize edebilir. Sistemde yer alan sensör düğümleri ESP32 Wi-Fi destekli
geliştirme modülü ile kontrol edilmektedir. Sensör düğümleri konumlandırıldıkları topraktaki nem
değerini belirli aralıklarla ölçmekte ve Wi-Fi aracılığıyla MQTT protokolü üzerinden Raspberry Pi’ a
iletmektedir. Raspberry Pi üzerinde çalışan Mosquitto MQTT broker, bu iletişim için bir merkez görevi
görerek ESP32'nin verilerini alır ve sulama kontrolüne yönelik komutlar iletir. Sensör düğümlerinin

118
E-ISSN: 2651-5350 © 2024
Aydemir
sayıları göz önüne alındığında, her bir düğüm için şehir şebekesine bağlı bir güç yönetiminin pratik bir
montajlama ile gerçekleştirilemeyeceğinden, sensör düğümleri şarj edilebilir bir batarya ile
çalışmaktadırlar, sulama düğümleri ise konumlandırıldıkları yerlerdeki aydınlatma direklerinden
elektrik bağlantısı yapılarak enerjilendirilmişlerdir. Bu düğümlerin içerisindeki donanımların enerji
sarfiyatı hesaplandığında sensör düğümlerindeki gibi batarya ile beslenmelerinin efektif olmayacağı
sonucuna varılmıştır.
Sisteme entegre edilen bir basınç sensörü vasıtasıyla su borularının içerisindeki basınç Raspberry Pi
tarafından analiz edilerek, su valflerinin açılıp kapanmasını yönlendiren kontrol sinyalleri oluşturur.
Bu süreç, yalnızca gereken miktarda suyun kullanılmasını sağlayarak hem su tasarrufunu hem de bitki
sağlığını destekler. Sistem, MQTT protokolü sayesinde düşük enerji tüketimiyle hızlı ve güvenilir bir
veri alışverişi sunarken, uç cihaz olarak Raspberry Pi'nin güçlü işlem kapasitesi, yerel veri işleme ve
karar alma yeteneklerini artırır. Böylece, akıllı sulama sisteminin hem enerji hem de su kaynakları
açısından verimli bir şekilde çalışması mümkün hale gelir.
Sistemin kapsamını genişletmek ve veri iletiminde daha fazla esneklik sağlamak amacıyla, Raspberry
Pi'a bir LoRa modülü entegre edilmiştir. Bu modül, uzak mesafelerde düşük enerji tüketimiyle veri
iletimini mümkün kılmakta ve maliyet açısından avantaj sağlamaktadır [13]. LoRa teknolojisi, özellikle
geniş arazilerde sulama düğümleri ile merkez düğüm arasındaki iletişimde güvenilir bir çözüm sunar.
Raspberry Pi sensör düğümlerinden topladığı verileri önce işlemekte ardından LoRa modülü
aracılığıyla uzaktaki merkez düğüme iletmekte, böylece sulama sisteminin durumunu merkezi bir
noktadan takip ve kontrol etme imkânı sağlamaktadır. Bu haberleşme sayesinde, geniş tarım
arazilerinde veya altyapı erişiminin sınırlı olduğu alanlarda iletişim maliyetleri azaltılabilir.
2.2. Kontrol Düğümü
Kontrol düğümü, akıllı sulama sisteminin kritik bir bileşeni olarak, sulama süreçlerinin verimli ve
güvenilir bir şekilde yürütülmesini sağlamaktadır. Bu düğümde, bir Raspberry Pi yer almakta ve bir
LoRa modülü aracılığıyla merkez düğümle haberleşmektedir. Kontrol düğümüne entegre edilmiş su
derinliği ölçüm sensörü, su tankının doluluk oranını belirlemek için kullanılmaktadır. Raspberry Pi, bu
sensörden elde ettiği verileri analiz ederek su seviyesini sürekli izler ve doluluk oranı bilgisini merkez
düğüme iletir. Merkez düğümden gelen komutlar doğrultusunda, su tankının yanında bulunan iki ayrı
su motoru, ihtiyaç duyulan su miktarına göre otomatik olarak aktive edilmektedir. Bu düğüm şehir
şebekesinden enerjilendirilerek çalıştırılmaktadır.
Kontrol düğümü, su motorlarının etkinliğini ve güvenliğini sağlamak için gelişmiş bir izleme ve kontrol
mekanizması sunmaktadır. Motorların çıkışında bulunan bir basınç sensörü, su borusu içerisindeki
basıncı sürekli ölçerek kritik durumları tespit eder. Basınç seviyelerinde bir anormallik (örneğin, aşırı
yüksek basınç) tespit edilirse, Raspberry Pi motorları otomatik olarak durdurur ve sistemin güvenliğini
sağlar. Aynı şekilde, sulama düğümlerinde yer alan vanaların açılmasıyla borulardaki basıncın düşmesi
durumunda, Raspberry Pi ikinci motoru devreye alarak su akışını optimize eder. Bu esnek kontrol
mekanizması, sulama sisteminin dinamik ihtiyaçlarına hızlı ve verimli bir şekilde yanıt verebilmesini
mümkün kılmaktadır.
Kontrol düğümünden toplanan basınç verileri merkez düğüme düzenli olarak iletilmektedir. Merkez
düğüm bu veriler ve sulama düğümlerinden gelen basınç verileri ışığında sistemin genel performansı
değerlendirilmekte ve kontrol düğümüne su motorlarının çalışma durumuna ilişkin komutlar
göndermektedir. Bu sayede sistemin farklı bileşenleri arasında sürekli bir veri akışı sağlanarak sulama
süreçlerinin merkezi bir şekilde yönetilmesi mümkün olması sağlanmakta ve kaynakların verimli
şekilde kullanılması mümkün hale gelmektedir.
2.3. Merkez Düğümü
Merkez düğüm sistemin genel yönetimini ve kullanıcı etkileşimini sağlayan en önemli yapı taşıdır. Bu
düğümde bir Raspberry Pi bulunmakta ve LoRa modülü aracılığıyla sulama ve kontrol düğümlerinden
gelen verileri alarak analiz edebilmektedir. Merkez düğüm tasarlanmış olan sulama sisteminin diğer
düğümleri ile veri iletişimi sağlarken aynı zamanda bir bilgisayar üzerinde çalışan arayüz programı ile
de veri iletişimini sağlamaktadır. Bu arayüz programı sayesinde kullanıcılar sulama süreçlerini kolayca
yönetebilmekte ve takip edebilmektedirler.

119
E-ISSN: 2651-5350 © 2024
Aydemir
Arayüz programı vasıtasıyla kullanıcılar, sulama bölgesinin haritası üzerinde sulanması gereken
alanları belirleyebilir ve bu alanlar için günlük, haftalık ya da aylık sulama programını oluşturabilirler.
Bu sulama programına ek olarak Merkez Düğüm internetten güncel hava durumu verilerine de
ulaşarak sulama süreçlerini daha uygulanabilir bir şekilde yönetimini sağlamaktadır. Bunların yanı sıra
kullanıcılar arayüzdeki bildirimler, grafikler ve analiz araçları sayesinde sistemin performansını ve
işleyişini detaylı bir şekilde takip edebilmektedirler. Aynı zamanda arayüz programı üzerinden ekim
alanlarındaki bitki türleri seçilerek, bitkilerin farklı su ihtiyaçlarına göre toprak nem miktarları
otomatik olarak ayarlanabilmektedir.
3. Sonuç
Sunulan bu çalışma ile IoT tabanlı akıllı sulama sistemlerinin tarım ve peyzaj alanlarında verimli bir
şekilde uygulanabilirliğini gösterilmiş ve sulama süreçlerinin optimize edilmesine yönelik bir yaklaşım
sunulmuştur. Geliştirilen sistemde farklı IoT düğümleri arasında Wi-Fi ve LoRa teknolojileri
kullanılarak veri iletimi sağlanmaktadır. Bu gerçek zamanlı veri paylaşımı sayesinde sulama işlemleri
daha etkili bir şekilde yönetilmekte ve kaynak israfının önüne geçilmektedir. Raspberry Pi tabanlı uç
bilişim cihazları sayesinde veri işleme ve karar verme süreçlerinin bir kısmı merkezi olmayan bir
yapıda gerçekleştirilerek sistemin verimliliği artırılmıştır. Sulama düğümleri, basınç sensörleri ile
sulama altyapısının korunmasını sağlarken, sensör düğümlerinden verileri toplayarak bitkilerin
ihtiyaç duyduğu su miktarı kadar sulama yapılmasını mümkün kılmaktadır. Tasarlanan sistem özellikle
geniş alanlarda, düşük enerji tüketimi ve düşük maliyetle güvenilir iletişim sağlayan LoRa
teknolojisinin entegrasyonu ile daha verimli bir hale gelmiştir. Merkez düğümünün bağlı olduğu
bilgisayardaki kullanıcı arayüzü ile sulama programlarının oluşturulması ve izlenmesine olanak
tanınmıştır.
Kaynaklar
[1] M. Doğan, “Sürdürülebilirlik: Su ve Suyun Önemi”, Avrasya Sosyal ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 10(1), 176-192, 2023.
[2] H. Şahin, “Tarımsal Akıllı Sulama Sistemlerinde Yapay Zekâ, Derin Öğrenme ve Nesnelerin İnterneti Uygulamaları”, Tarım
Makinaları Bilimi Dergisi, 20(1), 41-60, 2025.
[3] R. P. Singh, M. Javaid, A. Haleem, R. Suman, “Internet of things (IoT) applications to fight against COVID-19 pandemic,” Diabetes
Metab. Syndr., vol. 14, no. 4, pp. 521–524, 2020. Doi: 10.1016/j.dsx.2020.04.041
[4] F. Aydemir, S. Arslan, "A System Design With Deep Learning and IoT to Ensure Education Continuity for Post-COVID," in IEEE
Transactions on Consumer Electronics, vol. 69, no. 2, pp. 217-225, May 2023. Doi: 10.1109/TCE.2023.3245129
[5] F. Aydemir, S. Arslan, “Covıd-19 Pandemi Sürecinde Çocukların El Yıkama Alışkanlığının Nesnelerin İnterneti Tabanlı Sistem
ile İzlenmesi”, Müh.Bil.ve Araş.Dergisi, c. 3, sy. 2, ss. 161–168, 2021. Doi: 10.46387/bjesr.949311
[6] W. Chen, “Intelligent manufacturing production line data monitoring system for industrial internet of things”, Computer
Communications, 151, pp. 31 – 41, 2020. Doi: 10.1016/j.comcom.2019.12.035
[7] S. Mohsen, A. Behrooz, D. Roza, “Internet of things for smart factories in industry 4.0 a review”, Internet of Things and Cyber-
Physical Systems, 3: 192-204, 2023. Doi: 10.1016/j.iotcps.2023.04.006
[8] M. Abdennabi, et al. "Applications of internet of things (IoT) and sensors technology to increase food security and agricultural
Sustainability: Benefits and challenges", Ain Shams Engineering Journal 15.3, 102509, 2024. Doi: 10.1016/j.asej.2023.102509
[9] E. Şahin, N. N. Arslan, F. Aydemir, “Interactive Use of Deep Learning and Ethereum Blockchain for the Security of IIoT Sensor
Data”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(2), 369-384, 2024. Doi: 10.35193/bseufbd.1381786
[10] M. F. Çakmakçı, R. Cakmakcı, “Uzaktan Algılama, Yapay Zeka ve Geleceğin Akıllı Tarım Teknolojisi Trendleri ”, Avrupa Bilim
Ve Teknoloji Dergisi, 52, 234-246, 2023.
[11] Z. Güman, F. B. Gunay, “Nesnelerin İnterneti Yardımıyla Akıllı Tarımda Yapay Zekâ Tabanlı Gübre ve Mahsul Tahmini”, Iğdır
Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 14, sy. 3, ss. 958–973, 2024. Doi: 10.21597/jist.1445970
[12] M. Taştan, “Nesnelerin İnterneti Tabanlı Akıllı Sulama ve Uzaktan İzleme Sistemi”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 15, 229-
236, 2019. Doi: 10.31590/ejosat.525149
[13] E. DUMAN, “The Role and Application Areas of LoRa Communication in Smart Agriculture, A Proposed Architecture, and Its
Performance Analysis”, AIS, vol. 5, no. 2, pp. 56-70, Dec. 2022. Doi: 10.30855/AIS.2022.05.02.03
_________________________________________________
This is an open access article under the CC-BY license