Nesnelerin interneti tabanlı akıllı sera tasarımı ve geleneksel sera ile karşılaştırılması
Internet of things based smart greenhouse design and comparison with traditional greenhouses
Yazar: SAMET TEKEŞ
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM AYTEKİN
Kırklareli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Teknolojinin gelişmesiyle insan yaşamını kolaylaştıran cihazların sayısı artmaktadır. 1990'lardan itibaren internetin yaygınlaşması, cihazların internete bağlanmasına yönelik çalışmaları hızlandırmıştır. Nesnelerin İnterneti (IoT) olarak adlandırılan teknoloji, nesnelerin internet üzerinden diğer nesneler, insanlar ve bulut sistemlerle iletişim kurmasını, uzaktan izlenmesini ve kontrol edilmesini sağlamaktadır. IoT, birçok alanda geniş bir uygulama yelpazesi sunmaktadır.

Türkiye'de tarım faaliyetleri içerisinde örtü altı yetiştiricilik önemli bir yer tutmaktadır. Ancak seralarda yüksek verim elde edebilmek, düzenli, sürekli ve disiplinli bir insan gücü gerektirmektedir. Bununla birlikte, insan gücüne dayalı süreçlerde ortaya çıkan hatalar, üretim verimliliğini olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Bu bağlamda, Nesnelerin İnterneti tabanlı akıllı seracılık uygulamaları, üretim süreçlerinde insan hatalarını en aza indirgeyerek, zaman ve ulaşım maliyetlerinde tasarruf sağlama ve su kullanımını daha verimli hale getirme potansiyeli sunmaktadır.

Bu çalışmada, aynı ölçülere sahip iki farklı sera modeli tasarlanmıştır. İlk modelde, nem, sıcaklık, toprak nemi ve ışık gibi çevresel parametrelerin bir mobil uygulama aracılığıyla, mesafe kısıtlaması olmaksızın izlenmesi ve kontrol edilmesi sağlanmıştır. IoT tabanlı bu akıllı sera, çevresel parametrelere bağlı olarak havalandırma, fan, aydınlatma ve sulama sistemlerini otomatik olarak yönetebilmekte ve olası arıza durumlarında kullanıcıyı uyarmaktadır. İkinci modelde ise herhangi bir otomasyon sistemi tasarlanmamış ve üretim geleneksel yöntemlerle gerçekleştirilmiştir. Her iki sera modelinde roka yetiştirilmiş; elde edilen ürünler, verimlilik, erkencilik ve su tüketimi gibi parametreler açısından karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
With the advancement of technology, the number of devices that simplify human life is increasing. Since the 1990s, the widespread use of the internet has accelerated efforts to connect devices to the internet. The technology known as the Internet of Things (IoT) enables objects to communicate with other devices, humans, and cloud systems over the internet, as well as to be monitored and controlled remotely. IoT offers a wide range of applications in many fields.

In Turkey, greenhouse cultivation holds an important place in agricultural activities. However, achieving high efficiency in greenhouses requires regular, continuous, and disciplined human labor. Additionally, errors arising from human-dependent processes can negatively impact production efficiency. In this context, IoT-based smart greenhouse applications minimize human errors in production processes while offering the potential to reduce time and transportation costs and improve water usage efficiency.

In this study, two greenhouse models of identical dimensions were designed. In the first model, environmental parameters such as humidity, temperature, soil moisture, and light were monitored and controlled without distance limitations through a mobile application. This IoT-based smart greenhouse automatically manages ventilation, fan, lighting, and irrigation systems according to environmental parameters and alerts users in the event of possible malfunctions. In the second model, no automation system was implemented, and cultivation was carried out using traditional methods. Arugula was cultivated in both greenhouse models, and the obtained products were compared and evaluated in terms of efficiency, early yield, and water consumption parameters.