Özet

Chernozem projesi Türkiye’de gerçekleştirilen tarıma destek vermek için geliştirilmiş bir projedir. Bu raporda projenin sahip olduğu ve ileride olacağı temel özelliklerden bahsedilmektedir. Projemiz şimdilik panel ve prototip olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Panel kısmı HTML, CSS, PHP dilleri ve Laravel Framework’ü kullanılarak geliştirilmiş bir web uygulamasıdır. Prototip kısmı ise Arduino Uno ve birkaç sensör kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca veri tabanı olarak da panelde kullanılacak veriler için MySQL, Arduino’nun iletişimi ve verileri işlemesi için kullanacağımız veri tabanını ise FireBase olarak belirledik. Proje ismini ise kara toprak olarak da tanınan, dünyanın en verimli toprağı olan ve ülkemizde de oldukça bulunan toprağın isminin ingilizce karşılığını kullanmak istedik ve sloganımız şöyle ki: “Toprağınız ne olursa olsun teknolojilerimizle Chernozem verimliliğini elde edeceksiniz”.

Problemin Tanımı

Türkiye’de bulunan zengin topraklar ve iklimler ülkemizin tarıma oldukça elverişli olduğunu göstermektedir fakat ülkemizde çiftçilere emeğinin karşılığı tam olarak verilememektedir. Büyük arazilerin kontrolü; zaman ve insan gücü açısından gereksiz harcamalara neden olmuştur. Ayrıca üretimde gerçekleşen su, ilaç ve gübre gibi kaynakların gereksiz ve yanlış kullanımı israfa yol açmaktadır. Durum böyle olunca da köylerde yaşayan genç nüfus emeğinin karşılığını alabilmek için tarımı bırakıp büyük şehirlere göç etmeye başlamıştır ve ülkemiz tarım alanında gerilemiştir.

Neden Böyle Bir Çözüm Sunuyoruz?

Ülke genelinde teknolojinin yaygınlaşması böyle bir projenin garipsenmeyeceği, kullanılmak isteneceği ve kolaylıkla kullanılabileceği bir dönem yaratmıştır.

IOT ekosisteminin genişlemesi, dünya genelinde IOT bilinirliğinin artması ve bu alanda gün geçtikçe sayısı artmaya devam eden büyük projelerin geliştirilmesi, projemizin olabilirliğini arttırmıştır.

Çözüm

Projemiz tarımda üretilecek olan bitkilerin kontrolünü yapmaktadır. Ülkemiz tarım açısından oldukça zengin olmasından dolayı bu projemizi bir prototip olarak geliştirmek yerine ülkenin her bölgesine uyabilecek dinamik bir yapı geliştirdik. Hazırladığımız panel sayesinde kullanıcılar tarım yapacakları alanları belirleyerek kullanması gerekecek olan kitleri kullanıcılara sunuyoruz. Kullanıcılar önerdiğimiz kitlere ek olarak kendileri de istedikleri kitleri paketlerine ekleyebilirler. Kullanıcılar paketlere karar verip satın aldıktan sonra kurulum aşamasını gerçekleştiriyoruz. Kurulumu tamamladıktan sonra ekilen bitkilerde ve arazide ısı, nem, kamera, toprak gibi sensörler işlenerek çıkan değerlere göre havalandırma, ilaçlama, sulama, gübreleme gibi eylemler gerçekleştirilir. Bu sayede çiftçiye daha az iş düşmektedir ve çiftçi zaman ve güç açısından tasarruf edebilmektedir.

• Arduino Uno 25TL

• NodeMCU 30TL

• Toprak Nemi Sensörü 10TL

• DHT11 Sıcaklık ve Nem Sensörü 10TL

• MQ4 Gaz Sensörü 10TL

• Hareket Sensörü 10TL

• Su Seviyesi Sensörü 5TL

• Fan 12TL

• Su Pompası 45 TL

• 2 Kanallı Röle 15TL

• Jumber Kablo + 2 LED 10TL

• Breadboard 10TL

• Sera Malzemeleri 15TL

Toplam = 207 TL

Müşteri Dashboard

Proje işlemleri ve kontrol paneli seçeneklerini olduğu ekrandır. Müşterinin proje sayısı, sera sayısı, akit kit sayısı ve pasif kit sayılarını göstermek ve kullanıcının daha önce yaptığı işlemleri bildirim olarak bilgilendirir.

Overview

Controllers

Actuators

Cable Management

Table of Contents

Description

An Expert System for smart farming which provides the farmers with best solutions and hardware matching their needs exactly, with the ability to monitor the hardware remotely through the website in real-time. The system offers: Admin login; to enter all the necessary data into the database and User login; which allows customers to buy the suggested hardware and monitor it.

Technologies

• Laravel

• JQuery

• MySQL Server.

• AdminLTE for UI design.

Developers' Info

• Muhammed AKSOY ~ -

• Talha AYDIN ~ -

• Onur KANTAR ~ -

Sunacağımız Paketlere Örnekler

Prototype Circuit Design

PAKET

Oluşturulmuş paketleri gösterildiği bölümdür. Paketler bitkiye göre belirlenmektedir. Paket bünyesinde isim, toprak, bitki, iklim, saha barındırır.

Paket İşlemleri

Paketlerin oluşturulduğu güncelleme, silme ve listeleme yapıldığı kısımdır. Bu bölümde paket ismi, toprak, bitki, iklim, saha işlemleri listelenir.

Paketlere Kit Ekle

Kitlerimiz bölümde oluşturduğumuz kitlerden uygun olanları gerekli sayıda eklendiği bölümdür ayrıca paketteki var olan kiti de buradan silebiliriz.

Toprak İşlemleri

Paketlerde toprak değeri eklenmektedir. Bu toprakların isimlerinin ve verimliklerinin eklendiği, silindiği veya var olan toprağın güncellendiği bölümdür.

İklim İşlemleri

Paketlerde iklim değeri eklenmektedir. İklimler eklenirken hangi toprakları barındırdığı da eklenmelidir. Bu bölümde iklime ekleme, silme, güncelleme ve listeleme işlemeleri yapılmaktadır.

Bitki İşlemleri

Bitki türlerinin eklendiği, güncellendiği, silindiği ve listelendiği bölümdür. Bu bölümde bitkinin ismi, fiyatı, tipi (sebze mi meyve mi), birimi (sahaya fidan veya tohum olarak mı eklenicek) ve hangi iklimin toprağında ekildiğini gösterir.

Saha İşlemleri

Saha ekleme, silme, güncelleme ve listeleme yapıldığı bölümdür. Bu bölümde var olan sahalarımız, fiyat (kiralama veya satın alma), saha tipi ve birimi (metre kare, dönüm vs.) vardır.

Saha Kapasite İşlemleri

Saha kapasitesinin ekleme, silme, güncelleme ve listeleme işlemlerinin yapıldığı bölümdür. Burada seçilen sahada bitki türüne göre ne kadar tohum veya fidan eklenmesi gerektiğini gösterir.

KİT

Sensor, eylem, eyleyici, kontrol gibi yapıları bünyesinde barındıran elektronik bir bileşendir. Pakete göre düzenlenmektedir. Her pakette bir veya daha fazla kit olabilir.

Kit İşlemleri

Sera için uygun sensor, eyleyici, kontrolör seçilip kitin oluşturulduğu kısımdır. Bu bölümde kit ekleme, güncelleme, silme ve listeleme işlemi yapılmaktadır. Listelenen kitlerin ismi, açıklma, sensorler, eyleyiciler ve kontrolör gösterilmektedir.

Giriş İşlemleri

Seradan bilgi almak istediğimiz birimlerin ekleme, güncelleme, silme işlemlerinin yapıldığı bölümdür. Bu bölümde işlem yapılacak birimler sıcaklık, toprak nemi, gaz, hareket, su seviyesi ve nemdir.

Eylem İşlemleri

Serada meydana yapılması istenen eylemlerin ekleme, güncelleme, silme işlemlerinin yapıldığı bölümdür. Serada yapılabilecek eylemlere örnek; alarm, sulama, fan çalıştırma.

Sensor İşlemleri

Serada kullanılan sensorleri kullanıcını isteğine göre ekleme var olan sensorleri ise silme ve güncelleme işleminin yapılığı bölümdür. Listelenen sensorlerin isim, açıklama, fiyat, hangi verileri getirdiğini gösterilir.

Eyleyici İşlemleri

Serada pakete belirtilen eylemlere göre gerçekleştiren bileşenlerin bulunduğu bölümdür. Bu bölümde eyleyici ekleme, silme, güncelleme ve listeleme işlemleri yapılır. Listelenen eyleyicilerin ismi, açıklama, fiyat, gerçekleştirdiği eylem belirtilmektedir.

Kontrolör İşlemleri

Serada kullanılan kontrolör ekleme, silme, güncelleme ve listeleme işleminin yapıldığı kısımdır. Listelene kontrolörün isim, açıklama ve fiyat bilgisi verilmektedir.

Geliştirdiğimiz sistemin mevcut benzer sistemlerden temel farkı nedir?

Ülkemizin zengin toprak ve iklim çeşitleri nedeniyle tarıma çok değer vermektedir. Teknolojinin de ilerlemesiyle birlikte biz de tarımı akıllı hale getirip hem çiftçi hem de mahsuller açısından verimli olmasını istiyoruz. Bizim geliştirdiğimiz bu projenin diğer akıllı tarım uygulamalarından en büyük farkı çiftçiye düşen işi hafifletmek ve kolay kullanım sağlamaktır. Temel akıllı tarım sistemlerinde genellikle amacı: hazır sensörler ve kontrolör yardımıyla sıcaklık nem gibi tarım için gerekli olan faktörleri güncel olarak çiftçiye iletmektir. Fakat bizim projemizde tarım alanında karşılaşılan sorunların otomatik olarak çözülmesi ve kullanıcı paneli sayesinde çiftçiye kolay kullanımın sağlanması bizi diğer akıllı tarım uygulamalarından ayıran en önemli etkenlerdir. Çoğu IOT projesinde bulunan ve bizim projemizde de çözülemeyen olumsuz etken güvenliktir. Bu açıdan güvenlik, fiziksel olarak taşınabilir bir Iot cihazının çalınması ya da değişiklik yapılması, mevcut bir iot sistemine yönelik hizmet engelleyen DoS saldırıları gibi faaliyetler kullanılan iot projesini olumsuz etkilemektedir.

Bitki: Sırık Domates

Toprak Tipi: Kara toprak

Tarım Tipi: Sera

İklim: Marmara Bölgesi

Mevsim: Sonbahar

Sıcaklık hata payı: 2 derece

Nem hata payı: Yüzde 5

Admin Dashboard

Adminin kontrol paneli, paketlerimiz, kitlerimiz, diğer seçeneklerinin olduğu ekrandır. Var olan proje sayısı, sistemi kullanan müşteri sayısı, oluşturulan kit sayısı ve oluşturulan paket sayıları belirtilmiştir. Ayrıca aylık sisteme katılan müşteri sayısı ile oluşturulan proje sayısı grafikle gösterilmiştir.

Paket İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen paket türlerinin isim, iklim, toprak, bitki ve saha özellikleri bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili paketin güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir saha türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

Paket İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni paket türü eklemek için isim, ardından sırası ile iklim, toprak, bitki ve saha bilgileri seçilmelidir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni paket türü eklenmiş olur.

Paket Kitleri İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen paketlerin isim, kitleri ve bu kitlerden kaç tane oldukları bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili paket kitlerinin ekleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Pakete yeni kitler eklemek için "Artı" butonuna basılması gerekmektedir.

Paket Kitleri İşlemleri Ekleme

"Artı" butonuna bastıktan sonra açılan sayfa üzerinde "Kitleri Seçin" yazan yere tıkladıktan sonra seçilebilecek kitler üzerinden bir seçim yapılmalıdır. Ayrıca kit seçimleri yaptıktan sonra kit içerisinde bulunan sensörlerin limit değerleri de yazılmalıdır. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak ilgili pakete belirlenen kitler eklenmiş olur.

Toprak İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen toprak türlerinin isim ve verimlilik özellikleri bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili toprağın güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir toprak türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

Toprak İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni toprak türü eklemek için toprağın isim ve verimlilik özellikleri girilmelidir. Ayrıca birden fazla toprak türü girilecekse "Ekle" yazan yeşil butona tıklayarak veri giriş sayısı arttırılabilir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni toprak türü eklenmiş olur.

İklim İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen iklim türlerinin isim ve bu iklime bağlı toprak türleri bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili paketin güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir paket türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

İklim İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni iklim türü eklemek için isim ve toprak türleri seçilmelidir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni iklim türü eklenmiş olur.

Bitki İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen bitki türlerinin isim, fiyat, tür, birim ve hangi iklim hangi toprakta yetiştiği bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili bitkinin güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir bitki türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

Bitki İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni bitki türü eklemek için isim, fiyat, bitki türü, ölçü türü ve hangi iklim hangi topraklarda yetiştiği seçilmelidir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni bitki türü eklenmiş olur.

Saha İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen saha türlerinin isim, fiyat, tür ve birim özellikleri bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili sahanın güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir saha türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

Saha İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni saha türü eklemek için isim, fiyat, saha türü ve birim (Metrekare, donum vb.) özellikleri girilmelidir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni saha türü eklenmiş olur.

Saha Kapasite İşlemleri Listeleme

Daha önce eklenmiş veya yeni eklenen saha kapasite türlerinin saha, bitki ve kapasite özellikleri bu sayfadan görüntülenebilir. Ayrıca ilgili saha kapasitesinin güncelleme ve silme işlemi bu sayfadan kontrol edilmektedir. Yeni bir saha kapasite türü eklemek için "Yeni Ekle" butonuna basılması gerekmektedir.

Saha Kapasite İşlemleri Ekleme

"Yeni Ekle" butonuna bastıktan sonra yeni saha kapasite türü eklemek için saha türü, bitki türü ve kapasite özellikleri girilmelidir. "Ekle" yazan mavi butona tıklayarak yeni saha kapasite türü eklenmiş olur.

Kit İşlemleri Listeleme

Admin tarafından oluşturulmuş kitleri listeler. Listelenen kitlerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Kit İşlemleri Ekleme

Admin tarafından kit ekleme işlemi yapılır. Kit oluşturulurken isim, gerekli açıklama, sensor türleri, eyleyici türleri ve kontrolörler türlerindeki veriler girilmelidir.

Giriş İşlemleri Listeleme

Admin tarafından seradan alınması istenen girişleri listeler. Listelenen girişlerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Giriş İşlemleri Ekleme

Admin tarafından kit ekleme işlemi yapılır. Giriş oluşturulurken isim ve firebase kodu türlerindeki veriler girilmelidir.

Eylem İşlemleri Listeleme

Admin tarafından oluşturulmuş sera eylemlerini listeler. Listelenen eylemlerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Eylem İşlemleri Ekleme

Admin tarafından eylem ekleme işlemi yapılır. Eylem oluşturulurken isim ve firebase kodu türlerindeki veriler girilmelidir.

Sensör İşlemleri Listeleme

Admin tarafından oluşturulmuş sensörleri listeler. Listelenen sensörlerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Sensör İşlemleri Ekleme

Admin tarafından sensör ekleme işlemi yapılır. Sensör oluşturulurken isim, gerekli açıklama, fiyat ve giriş türlerindeki veriler girilmelidir.

Eyleyici İşlemleri Listeleme

Admin tarafından oluşturulmuş eyleyicileri listeler. Listelenen eyleyicilerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Eyleyici İşlemleri Ekleme

Admin tarafından eyleyici ekleme işlemi yapılır. Eyleyici oluşturulurken isim, gerekli açıklama, fiyat ve eyleyici türlerindeki veriler girilmelidir.

Kontrolör İşlemleri Listeleme

Admin tarafından oluşturulmuş kontrolörleri listeler. Listelenen kontrolörlerde silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir.

Kontrolör İşlemleri Ekleme

Admin tarafından kontrolör ekleme işlemi yapılır. Kontrolör oluşturulurken isim, gerekli açıklama ve fiyat türlerindeki veriler girilmelidir.

Kategori İşlemleri

Admin tarafından oluşturulmuş kategori türlerini listeler. Listelenen kategori türlerini silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir. Ekleme işleminde yeni kategori türü eklenmektedir.

Tip İşlemleri

Admin tarafından oluşturulmuş tip isimleri ve kategorilerini listeler. Listelenen tip türlerini silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir. Ekleme işleminde yeni tipin ismi ve kategori türü eklenmektedir.

Birim İşlemleri

Admin tarafından oluşturulmuş birimler ve tipleri listeler. Listelenen birimleri silme, güncelleme ve ekleme işlemleri yapılabilmektedir. Ekleme işleminde yeni birimin ismi ve tip türü eklenmektedir.

Mac İşlemleri

Müşterinin aktif olmayan kitleri listelenmektedir. Kitlerin aktif olması için adminin Mac adresi eklemesi gerekmektedir.