SƏNAYE ƏŞYALARI İNTERNETİ (İİoT) ŞƏBƏKƏSİNİN YARADILMASI, TƏTBİQİ, ŞƏBƏKƏNİN İDARƏEDİLMƏSİ VƏ MƏLUMATLARIN EMALI ÜZRƏ PROGRAM TƏMİNATININ HAZIRLANMASI
Müəllif: Nurlan Rəhimli (layihə içtirakçısı)
Layihə rəhbəri: Cavid Sadiqov, layihə iştirkaçısı: Müşfiq Şıxmuradov
Bu məqalə Azərbaycan Respublikasının Prezidenti yanında Elmin İnkişafı Fondu-a göndərdiyimiz layihəyə məxsudur.
Xülasə: Müasir dövrdə nümunə olaraq əkin sahələrinin becərilməsində istifadə olunan təkmil texnologiyalar kimi yeni suvarma üsullarının (damla, yağmurlama, tərləmə) və səmərəli əkin metodlarının tətbiqi genişləndirilir. Bu metodların tətbiqi istehsalda səmərəliliyi yüksəltməklə yanaşı, həm də təbii resurslardan dayanıqlı istifadəyə imkan verir. Bu isə kənd təsərrüfatının mexanikləşdirilməsi prosesinin təsiri ilə bu sahənin əməktutumluluğunun azalması trendinin daha da sürətlənməsini şərtləndirir. Bunları nəzərə alaraq ulduz tipli topologiyaya malik İİoT kommunikasiya şəbəkəsi yaradılacaqdır. Bu şəbəkənin idarəedilməsi və məlumatların emalı üçün proqram təminatları hazırlanacaqdır. Şəbəkə yüzlərlə sensor və cihaz məlumatlarının toplanmasına, emalına, təkrar istifadəsinə imkan verəcəkdir.Yaradılacaq şəbəkə GSM 4G, LoRaWan şəbəkələri üzərindən kommunikasiyaya malik olacaqdır. Sensorlar və cihazlar hesabladıqları məlumatları LoraWan şəbəkəsi vasitəsi ilə LORA (Long Range) çıxış nöqtəsinə ötürəcək, Gateway isə öz növbəsində məlumatları GSM 4G şəbəkəsinə çevirərək məlumatları serverə göndərəcəkdir. Məlumatlar emal edilərək müxtəlif riyazi modellər əsasında hesablanaraq emal ediləcək və istifadəçiyə çatdırılacaqdır.
GİRİŞ
Əşyaların interneti (İnternet of things — İoT). sensorlarla və birlikdə işləmək üçün simli və ya simsiz internet bağlantısı ilə təmin olunmuş gündəlik cihazların nəhəng sistemidir. Burada yalnız kompüter, noutbuk, smat telefonlar, tabletlər nəzərdə tutulmur. Əşyaların interneti digər gündəlik, “ənənəvi ağıllı olmayan” əşyaları da əhatə edir. Bu əşyaların içərisinə yerləşdirilmiş yeni texnologiyalar nəticəsində artıq onlar da internet üzərindən bir-birinə qarşılıqlı təsir edə bilir, o cümlədən uzaqdan idarə oluna və ya izlənə bilir. Bu sistemin çalışması üçün ən vacib olanı internet bağlantısı və bağlantı xidmətlərini təmin etmək imkanı verən güclü, dayanıqlı rəqəmsal infrastrukturdur. İoT sisteminin əsas məqsədi daha sağlam, səmərəli və məhsuldar qərarlar qəbul etmək üçün əlavə obyektiv verilənlər toplamaqdır.Əşyaların interneti deyincə, burada yalnız gündəlik istifadə edilən əşyalar nəzərdə tutulmur. Bu, əslində düşündüyümüzdən daha geniş məhfumdur. Məsələn, İoT ilə hava şəraitinin sənaye istehsalı ilə əlaqələndirilməsi kimi məlumatlar toplamaq da mümkündür. Əşyaların interneti hər hansı bir məhsulun insanlarla qarşılıqlı əlaqəsinə əsaslanan anlayışdır. Məsələn, evinizin elektrik sistemi “ağıllıdırsa” siz ona məsafədən əmr verə bilirsiniz və evdən çıxdıqdan sonra işıqları söndürdüyünüzdən əmin olmasanız belə, bunun üçün narahat olmayacaqsınız. Yaxud da soyuducunuz içərisində qalan qidaları ölçə bilər və istifadə olunan məhsullarla bağlı sizə məlumat verə bilər. Nəticədə siz müəyyən məhsulları almaqla bağlı narahatlıq keçirməyəcəksiniz. Bunu sizin əvəzinizə soyuducunuz düşünəcək. Əşyanız davamlı olaraq ehtiyatı ölçəcək, satın aldığınız məhsulların son istifadə tarixlərini izləyəcək və sizi məlumatlandıracaq.Ümumilikdə ağıllı evlərdən danışarsaq, bu, əşyalar, alətlər və sistemlərin uzaqdan idarəetməsini və monitorinqini aparmaq üçün bir-biri ilə əlaqəli cihazlardan istifadə edən sistemdir. Ev avtomatlaşdırılıbsa, sahibi sensorlu monitorlar, ağıllı telefonlar və ya tabletlər kimi vasitələrlə əmlakının təhlükəsizliyi, enerji səmərəliliyinə nəzarət etmək imkanına malikdir.Qənaət, təhlükəsizlik məsələlərinin asan həlli, ağıllı idarəetmənin qurulmasından tək evlər deyil, sənaye obyektləri, yaşayış binaları, hotellər, ticarət mərkəzləri, ofislər, xəstəxanalar, təhsil müəssisələri də yararlana bilər[1]. İİoT(“Sənaye Əşyalar İnterneti”) texnologiyası bu yeniliklərə nümunə ola bilər. Texnologiya əsasında toplanan məlumatlar və yaradılan idarəetmə sistemi sürətli və az əmək tələb etməklə qərarların qəbul edilməsi və idarəetmənin asanlaşdırılmasına yönəldilmişdir. Qeyd etmək lazımdır ki, əkinə yararlı torpaq sahələrinin azalması fonunda ənənəvi üsullarla məhsuldarlığın artırılması mümkün olmayacaqdır. Qlobal səviyyədə yüksək sürətlə gedən urbanizasiya prosesi nəticəsində şəhər əhalisinin ərzaq məhsulları üzrə istehlak göstəricisinin həcmi böyük miqyasda artmışdır ki, bu da ənənəvi kənd təsərrüfatı istehsalı modelinin “şəhər tələbatına yönəlik kənd təsərrüfatı” (“urban demand — oriented agriculture”) yanaşması ilə əvəzlənməsini şərtləndirmişdir. Məhz buna görə də hazırda ilkin kənd təsərrüfatı məhsulları istehsalçı, emalçı, təchizatçı və distribüterlərin müəyyən bir ərazidə, kooperasiya formasında fəaliyyətinə əsaslanan və əsasən şəhər yerlərinə yaxın ərazilərdə fəaliyyət göstərən aqroərzaq təchizatı sistemi kimi aqroparkların tətbiqi dünyanın bütün regionlarında genişlənməkdədir. Həmçinin şəhər yerlərində hidroponik və digər innovativ texnologiyalardan istifadə olunmaqla, “torpaqsız sahələrdə” kənd təsərrüfatı məhsullarının yetişdirilməsi təcrübəsi də yayılmaqdadır [2].
ELMİ İSTİQAMƏT VƏ QARŞIYA QOYULAN PROBLEM ÜZRƏ QISA İCMAL
İnternet bir-biri ilə İnternet protokolu(TCP/İP) əsasında əlaqə yaradan milyonlarla alətlərin birləşməsindən əmələ gələn qlobal şəbəkədir. Günümüzdə dünya əhalisinin 46%-i internetdən istifadə edir[3]. Internet müxtəlif növ biznes əlaqələrin yaranması və inkişafı məkanıdır və günümüzdə sənaye, kənd təsərrüfatı və digər sahələrdən olan məhsullar məlumat paylaşması üçün internetdən istifadə edir. Üstünlük olaraq internet istifadəsi hələdə insanların vizual baxışı və monitorinqi ehtiyacı olan proqram təminatları əsasında formalaşır. İoT(Əşyaların İnterneti) internetin yeni mərhələsidir hansındakı artıq fiziki əşyalarda internetə qoşulur və məlumat paylaşmasını həyata keçirir. İoT “İnternet” və “Əşya” anlayışlarını birləşdirdiyi üçün “bir-biri ilə əlaqədə olan, unikal ünvana malik, standart internet protokolunu istifadə edən qlobal şəbəkə” olaraq izah edilə bilər[4]. İoT texnologiyasında hər bir əşya unikal identifikatora malik olur, müxtəlif sensorlarla əlaqələnir və real vaxt şəraitində internetə çıxışı olur. Nəticə olaraq İoT istehlak və biznes bazarlarında çox sürətlə daxil olur. Gözə görünməz texnologiya arxa fonda fəaliyyət göstərərək bizə əşyaları istədiyimiz kimi istifadə etməyə imkan yaradır və internetin növbəti inqilabı olaraq dəyərləndirilir. İqtisadi cəhətdən dünya bazarında İİoT sensorların satış bazarı genişlənməkdədir. Beləki “Nikkei Asian Review” məlumat verir ki, 2022-ci ildə “ağıllı fermer” bazarı 11,2 milyard $-a çatacaq. 2016-cı ildə bu bazar 5,18 milyard $ olub. Bir çox fermer artıq İİoT sensorlardan, dronlardan, GPS-texnologiyalarından, ferma idaretmə sistemlərindən və robotlardan gündəlik iş rejimində istifadə edir. AMEA-nın da elmin kommersilaşdırılması istiqamətində tədbirləri nəzərə alaraq bu texnologiyaların yaradılması və daxili bazarda tətbiq edilməsi mütləqdir. İİoT alətlər nümunə olaraq kənd təsərrüfatında hal-hazırda aktual olan su qıtlığı problemlərinin həll edilməsində suvarma sisteminin səmərəli istifadə edilməsi və sərfiyyatın minimum halına gətirilməsinə köməyi olacaqdır. Həmçinin məhsuldarlığın artmasına və maya dəyərinin aşağı düşməsinə böyük köməyi olacaqdır. Beləki bu alətlər torpağın müxtəlif qatlarında nəmlik dərəcəsini, torpaq turşuluğunu, temperatur göstəricilərini hesablaya və nəzarətdə saxlaya bilər. Bundan əlavə ağıllı fermer təsərrüfatı yaradılmasına kömək edəcək sensorlar heyvandarlıq məhsulların sağlamlığının izlənməsinə, faydalılığın artmasına köməklik edəcəkdir. İİoT sensorlar fermerlərə yağış, nəmlik, əkin sahəsi haqqında müxtəlif məlumatlar, torpaq haqqında məlumatlar təqdim etməklə baş verə biləcək dəyişikliklərə hazırlıqlı olmaq üçün köməklik edəcəkdir. Əşyaların İnterneti, Sənaye əşyalarının interneti Kənd təsərrüfatı və digər sahələrdə böyük dəyişikliklərə səbəb olacaqdır.Həmçinin bu texnologiya mərtəbəli əkin və parnik sistemlərinə də tətbiq edilə bilər. Beləki sensorlar məlumatların toplanması ilə paralel müəyyən kənd təsərrüfatı qurğularının idarəedilməsi, suvarma prosesinin avtomatlaşdırılması, artezian quyularına nəzarətin həyata keçirilməsi üçün yararlı olacaqdır.
Elmi ideya real vaxt rejimində müxtəlif cihazlardan, sensorlardan toplanan məlumatlar çoxluğundan istifadə edərək kənd təsərrüfatında və digər sahələrdə yarana biləcək müxtəlif vəziyyətlərin öngörülməsi və operativ idarəetmə alətlərinin yaradılmasını nəzərdə tutur.
İİoT cihazlar vasitəsi ilə əkin sahələrində və həmçinin heyvandarlıq obyektlərində monitorinq sisteminin yaradılması məhsuldarlığın artırılmasına, kənd təsərrüfatı məhsullarının maya dəyərinin aşağı salınmasına, təbii resursların istifadəsində israfçılığın azaldılması vasitəsi ilə təbii resursların qorunmasına şərait yaradır. Bu böyük perspektivdə Azərbaycan Respublikasının Ərzaq təhlükəsizliyi təminatına kömək edəcək texnologiyaların inkişafına kömək edəcəkdir.
İİoT texnologiyasının istifadəsi Kənd təsərrüfatı məhsullarının istehsalında mərtəbəli əkin, avtonom parniklər və s yeni metodlarının araşdırılmasında və tətbiqində statistik məlumat bazalarının yaradılmasını təmin edə bilər.
TƏDQİQAT STRUKTURU
1-ci mərhələ
· Poliqon sahələrdə torpaq və bitki örtüyünün monitorinqləri aparılacaq, müşahidə obyektinin xarakterik xüsusiyyətləri müəyyən ediləcəkdir.
2-ci mərhələ
· Sənaye əşyalar interneti sensorlarının kənd təsərrüfatında istifadəsinə dair beynəlxalq təcrübənin toplanması davam etdiriləcək və bu təcrübə sistemləşdirilərək Azərbaycanda tətbiqi üçün adaptasiya ediləcəkdir.
3-cü mərhələ
· Yerli kənd təsərrüfatı sahələrinin xarakterik xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq əşyaların interneti sensorları adaptasiya ediləcək və adaptasiya məlumatları proqram təminatında istifadə ediləcəkdir. Prototip ilkin sinaqlardan keçiriləcəkdir.
4-cü mərhələ
· Azərbaycan Respublikası Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi Tərəvəzçilik Elmi Tədqiqat İnstitutunun sınaq sahəsində müşahidə ediləcək bitkilər, elementlər, göstəricilər və toplanacaq məlumatlar sistemləşdiriləcəkdir.
5-ci mərhələ
· Göstərilən elementləri özündə birləşdirən kənd təsərrüfatı sınaq sahəsi seçiləcək və qarşıya qoyulan problemin xarakterik xüsusiyyətlərini nəzərə alan, sensorların və proqram təminatının prototipinin poliqon sınaqları həyata keçiriləcəkdir.
6-cı mərhələ
· Poliqon sınaqlarının nəticələri sistemləşdiriləcək, statistik məlumatlar, aerofoto şəkillər toplanacaq və sınaq aktları hazırlanacaqdır. Həmçinin sınaq aktları nəticəsində texniki şərtlər hazırlanacaqdır. Bu sensorların iqtisadi rentabelliyi hesablanacaqdır.
NƏTİCƏ
İİoT texnologiyasının və bu texnologiyanın yaratdığı məlumatların emalı sisteminin yaradılması gələcəkdə elmi-tədqiqat, statistik məlumatların toplanması, big data istiqamətində olan araşdırmalarda yararlı olacaq analiz alətlərin, proqram təminatlarının yaradılmasına potensial imkan verir. Əldə ediləcək statistik məlumatlar kənd təsərrüfatı istiqamətində olacaq digər layihələrdə istifadə edilə bilmək imkanına malik olacaqdır. Həmçinin texnologiyanın tətbiqi əsasında formalaşacaq proqram təminatları və statistik məlumat bazası informasiya texnologiya, kənd təsərrüfatı və s istiqamətlərdə dərs vəsaiti olaraq istifadə edilə bilər. Tətbiq ediləcək İİoT texnologiya şəbəkəsi və böyük məlumatların real vaxt şəraitində toplanması üzrə alətlər digər sahələrdə: tibbdə, maliyyə-bank sistemində, bina və sistem menecment, neft-qaz sənayesində və s. istifadə oluna bilər. Əldə edilmiş elmi nəticələr və təcrübə big data-nın yaratdığı yeni elmi istiqamətdə — Data Science (Verilənlər haqqında elm), Data analitikası sahəsində kadrların hazırlanmasında da istifadə edilə bilər. Təklif olunmuş texnologiya ağıllı şəhər, ağıllı tibb və s istiqamətlərdə geniş tətbiq imkanlarına malikdir
ƏDƏBİYYAT
[1].https://www.digital.gov.az/digitalazerbaijan/az/blog/50/esyalar-heyatimizi-nece-deyisir
[2].Azərbaycan Respublikasında kənd təsərrüfatı məhsullarının istehsalına və emalına dair Strateji Yol Xəritəsi https://mida.gov.az/documents/strateji_yol_xeritesi_kend_teserrufati_mehsullarinin_istehsalina_ve_emalina_dair.pdf
[3].Avropa Komissiyası hesabat https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/dem/monitor/sites/default/files/DTM_Agriculture%204.0%20IoT%20v1.pdf
[4].“Understanding IoT Architecture, Applications, Issues and Challenges” Soumyalatha, Shruti G Hegde http://www.ijana.in/Special%20Issue/S105.pdf
ÇAP OLUNUB: Azərbaycan Texniki Universiteti — Dördüncü sənaye inqilabının texnoloji perspektivləri: sənaye interneti, kiberfiziki sistemlər və intellektual texnologiyalar konfrans materialları. Sənaye 4.0 (Industry 4.0) konsepsiyasının əsas istiqamətləri və onların tətbiq sahələri
Bölmə 1.pdf səh 29.
