Development of smart watering systems for urban agriculture in smart homes
Akıllı evlerde kentsel tarım için akıllı sulama sistemlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 983598
- Danışmanlar: PROF. DR. MELİH GÜNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kent alanlarına olan talebin artmasıyla birlikte ekilebilir arazi miktarı azalmaktadır. Bilimdeki yeni eğilimler ve keşifler, insanları tarım yaklaşımını yeniden düşünmeye sevk etmiştir. Kent tarımı, erişilebilirlik, zaman ve maliyet gibi mevcut kentsel sorunlardan doğan bu tür bir sistemdir. Bu dijital çağdaki girişimciler, mahsul verimini optimize etmek için yenilikler yapmakta ve riskler almaktadır. Hidroponik, akuaponik ve aeroponik, bilim camiası tarafından başlatılan yıllarca süren araştırma, yenilik ve risklerin sonuçlarıdır. Bu yeni sistemler, iyileştirme ve optimizasyon için birden fazla pencereye sahiptir. Odak alanı tohumlama, büyüyen ışık mekanizmaları, toprak besin içeriği, nem kontrolü ve su temini ile sınırlı olmamakla birlikte bunları içerir. Bu proje, elektronik ve bilgisayar mühendisliği paradigması altına girdiği için su temini alanı ve müşteri ihtiyaçlarını karşılamak için optimizasyon yöntemlerine odaklanmaktadır. Proje, kullanıcının kentsel bir tarım kurulumunda IoT sistemlerini kullanarak su tedarikini otomatikleştirmesine, akışı kontrol etmesine ve ilerlemeyi uzaktan izlemesine olanak tanır. Bu amaçla ESP8622 WI-FI modülü, nem sensörü V1.2, nem ve sıcaklık sensörü ve su akış sensörü gibi sensörlerle birlikte kullanılmaktadır. Tüm bu sensörler, solenoid valfler veya pompalar aracılığıyla su tedarikini kontrol etmek için kullanılacak verileri toplayacaktır. Sistem ayrıca, tüm verilerin görüntüleneceği kolay ve kullanıcı dostu bir kontrol paneli için bir GUI ile donatılmıştır. Kullanıcıların fotoğraf çekerek veya yükleyerek bitki, zararlı ve hastalıkları ile bitki bakım gereksinimlerini belirlemelerine yardımcı olacak yapay zeka özelliklerini de ekledik. Kullanıcıların mevsim, konum ve diğer faktörleri göz önünde bulundurarak bitkileri için en iyi programı belirlemelerine yardımcı olacak ve kullanıcının onayından sonra programı otomatik olarak uygulayacak bir yapay zeka aracısı ekledik. Ayrıca, sistem hibrit modelleme yaklaşımından yararlanan akıllı, yapay zeka odaklı“Çevik Tam Zamanında”bir sulama sistemini entegre etmektedir. Bu gelişmiş özellik, FAO Penman-Monteith denkleminin hassasiyetini, yapay zeka tarafından belirlenen bitki katsayıları (Kc) ve gerçek zamanlı saatlik hava durumu tahminleriyle birleştirerek bitki suyu talebini öngörür. Daha sonra, otomatik olarak en uygun su kullanım verimliliğini ve bitki sağlığını sağlayarak, tam olarak ihtiyaç duyulduğunda hassas, hacimsel sulama reçeteleri sunmak için akıllı zamanlama ve dinamik eşikler kullanır.
Özet (Çeviri)
With the increasing demand for urban spaces, the amount of arable land is reducing. New trends and discoveries in science have led people to rethink the approach to agriculture. Urban agriculture is one such system that arose due to existing urban problems of accessibility, time, and cost. Entrepreneurs in this digital era are innovating and taking risks to optimize crop yield. Hydroponics, aquaponics, and aeroponics are the results of years of research, innovation, and risks that were initiated by the scientific community. These new systems do have multiple windows for improvement and optimization. The area of focus includes but is not limited to seeding, growing light mechanisms, soil nutrient content, moisture control, and water supply. This project focuses on the water supply area and optimization methods to satisfy customer needs as it falls under the paradigm of electronics and computer engineering. The project allows the user to automate the supply of water, control the flow and monitor the progress remotely using IoT systems in an urban agricultural setup. To serve this purpose ESP8622 WI-FI module is used along with sensors such as moisture sensor V1.2, humidity, and temperature sensor, and water flow sensor. All these sensors will collect the data which will be used in return to control the water supply via solenoid valves or pumps. The system also is equipped with a GUI for an easy and friendly user control panel in which all the data will be displayed as well. We have included AI features as well that will help users identify plant, pest and diseases and plant care requirements via taking or uploading pictures. We have added an AI agent that will act as schedule assistants, which will help users determine the best schedule for their plants taking into consideration the season, location and other factors then apply the schedule automatically after the user's confirmation. Furthermore, the system integrates a smart AI-driven“Agile Just-in-Time”irrigation system that leverages a hybrid modeling approach. This advanced feature combines the precision of the FAO Penman-Monteith equation with AI-determined crop coefficients (Kc) and real-time hourly weather forecasts to predict crop water demand. It then uses intelligent scheduling and dynamic thresholds to provide precise, volumetric irrigation prescriptions exactly when needed, ensuring optimal water use efficiency and plant health automatically.
Benzer Tezler
- Akıllı evler için mobil uygulama geliştirme
Mobile application development for smart home
ALİ ERBEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAfyon Kocatepe ÜniversitesiBilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. UÇMAN ERGÜN
- Askeri personel için akıllı kıyafet tasarımı
Smart suit design for military person
BURAK SAKACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY YILDIRIM
- Using IoT to simulate smart garden
Başlık çevirisi yok
GULLED MOHAMOUD JAMA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiBilişim Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAHI ABDU IBRAHIM
- Oteller bazında su tüketiminin cbs yardımıyla belirlenmesi ; İstanbul örneği
Determining water consumption with help of gis in base of hotels ; İstanbul case
CEM DENİZ ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER
- Tarımda yapay zekâ kullanım olanakları ve sulama sistemlerinde uygulanması
Artificial intelligence use opportunities in agriculture and its application in irrigation systems
TUĞÇE KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKER