Впровадження розумного земледілля з використанням інтернет-технологій та аналітики даних: прототип рисової ферми

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259113

Ключові слова:

розумне землеробство, інтернет речей, зрошення, трансляція інформації та прийом даних

Анотація

Точне землеробство, що включає використання розумних ферм, поступово стає звичайним явищем у світі. Інтернет речей (IoT), а також методи аналітики є корисними інструментами для актуалізації розумних ферм, оскільки вони дозволяють поширювати інформацію серед сільських фермерів, а також є платформою для моніторингу діяльності ферм. За належного моніторингу сільськогосподарської діяльності виробництво продуктів харчування оптимізується. У міру зростання населення світу виникає дедалі більша проблема з доступністю продуктів харчування. Поєднання Інтернету речей та аналізу даних не було повністю вивчене для розумного землеробства, особливо в країнах, що розвиваються. У цьому документі пропонується додаток FarmSmart, що використовує мобільну систему моніторингу на основі IoT, яка поєднує датчики та аналіз даних для управління процесами зрошення та передачі сільськогосподарської інформації фермерам. Програма FarmSmartApp була реалізована в середовищі IntelliJ IDE з використанням C++ та MongoDB. Для аналізу даних використовувалися Python та Excel. Ефективність запропонованої системи перевіряється на реальному наборі даних, зібраному із встановлених датчиків. З іншого боку, зацікавлені сторони проводять початкову оцінку системи. Простий аналіз дисперсії світла, вологості та температури призвів до відхилення нульової гіпотези про несуттєву різницю в середньому ефекті між змінними, оскільки fрозр більше, ніж fкрит, що підтверджується значенням p менше 0,05. Оцінюючи системи 97 % опитаних зацікавлених сторін погодилися з тим, що система забезпечує узгоджені функціональні можливості. Таким чином, система здатна надавати фермерам корисну сільськогосподарську інформацію для керівництва процедурами зрошення та прийняття сільськогосподарських рішень

Біографії авторів

Idongesit Eteng, University of Calabar

Doctor of Phylosophy (PhD)

Department of Computer Science

Catherine Ugbe, University of Calabar

Master of Science, PhD in View

Department of Computer Science

Samuel Oladimeji, University of Calabar

Master of Science, PhD in View

Department of Computer Science

Посилання

  1. Hunter, M. C., Smith, R. G., Schipanski, M. E., Atwood, L. W., Mortensen, D. A. (2017). Agriculture in 2050: Recalibrating Targets for Sustainable Intensification. BioScience, 67 (4), 386–391. doi: https://doi.org/10.1093/biosci/bix010
  2. Abutu, O. P. (2014). Challenges of Agriculture in Nigeria Economy: A Bane to Food Security. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science, 7 (5), 18–21. doi: https://doi.org/10.9790/2380-07511821
  3. Kumar, V., Khan, S., Khan, S. (2017). Importance of Weather Prediction for Sustainable Agriculture in Bihar, India. Archives of Agriculture and Environmental Science, 2 (2), 105–108. Available at: https://www.aesacademy.org/journal/volume2/issue2/AAES-02-02-08.pdf
  4. Malavade, V. N., Akulwar, P. K. (2016). Role of IoT in Agriculture. Proceedings from National Conference on “Changing Technology and Rural Development” CTRD 2k16, 1, 56–57. Available at: https://www.iosrjournals.org/iosr-jce/papers/Conf.16051/Volume-1/13.%2056-57.pdf
  5. Kumbhar, V., Singh, T. P. (2013). A Comprehensive Study of Application of Decision Support System in Agriculture in Indian Context. International Journal of Computer Applications, 63 (14), 6–11. doi: https://doi.org/10.5120/10532-5515
  6. Chase, J. (2013). The Evolution of the Internet of Things. White Paper. Available at: https://www.ti.com/lit/ml/swrb028/swrb028.pdf
  7. Jayaraman, P., Yavari, A., Georgakopoulos, D., Morshed, A., Zaslavsky, A. (2016). Internet of Things Platform for Smart Farming: Experiences and Lessons Learnt. Sensors, 16 (11), 1884. doi: https://doi.org/10.3390/s16111884
  8. The Food and Agriculture Organization (FAO). Available at: https://www.fao.org/home/en/
  9. Pivoto, D., Waquil, P. D., Talamini, E., Finocchio, C. P. S., Dalla Corte, V. F., de Vargas Mores, G. (2018). Scientific development of smart farming technologies and their application in Brazil. Information Processing in Agriculture, 5 (1), 21–32. doi: https://doi.org/10.1016/j.inpa.2017.12.002
  10. Kim, Y., Evans, R. G., Iversen, W. M. (2008). Remote Sensing and Control of an Irrigation System Using a Distributed Wireless Sensor Network. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 57 (7), 1379–1387. doi: https://doi.org/10.1109/tim.2008.917198
  11. Elijah, O., Orikumhi, I., Rahman, T. A., Babale, S. A., Orakwue, S. I. (2017). Enabling smart agriculture in Nigeria: Application of IoT and data analytics. 2017 IEEE 3rd International Conference on Electro-Technology for National Development (NIGERCON). doi: https://doi.org/10.1109/nigercon.2017.8281944
  12. Abdulwaheed, A. (2009). Benefits of Precision Agriculture in Nigeria. London Journal of Research in Science: Natural and Formal, 19 (2), 29–34. Available at: https://www.journalspress.com/LJRS_Volume19/507_Benefits-of-Precision-Agriculture-in-Nigeria.pdf
  13. Eteng, I., Etighe, J. (2019). An IoT-Based Smart Environment System. U6CAU Proceedings, 1 (1), 72–81. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Idongesit-Eteng/publication/343212530_AN_IOT-BASED_SMART_ENVIRONMENT_SYSTEM/links/5f1c4c4ca6fdcc9626b09891/AN-IOT-BASED-SMART-ENVIRONMENT-SYSTEM.pdf
  14. Nte Nathaniel, I. (2017). Factors Affecting Technological Growth in Nigeria and the Way Forward. International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 5 (5), 269. doi: https://doi.org/10.11648/j.ijmea.20170505.15
  15. Hussein, M., Li, S., Radermacher, A. (2017). Model-Driven Development of Adaptive IoT Systems. 4th International Workshop on Interplay of Model-Driven Engineering and Component-Based Software Engineering. Available at: http://ceur-ws.org/Vol-2019/modcomp_3.pdf
  16. Teppola, S., Parviainen, P., Takalo, J. (2009). Challenges in Deployment of Model Driven Development. 2009 Fourth International Conference on Software Engineering Advances. doi: https://doi.org/10.1109/icsea.2009.11
  17. Ambler, S. W. (2008). Agile Software Development at Scale. Lecture Notes in Computer Science, 1–12. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-85279-7_1
  18. Halbrendt, J., Gray, S. A., Crow, S., Radovich, T., Kimura, A. H., Tamang, B. B. (2014). Differences in farmer and expert beliefs and the perceived impacts of conservation agriculture. Global Environmental Change, 28, 50–62. doi: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2014.05.001
  19. Pourghebleh, B., Navimipour, N. J. (2017). Data aggregation mechanisms in the Internet of things: A systematic review of the literature and recommendations for future research. Journal of Network and Computer Applications, 97, 23–34. doi: https://doi.org/10.1016/j.jnca.2017.08.006

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Як цитувати

Eteng, I., Ugbe, C., & Oladimeji, S. (2022). Впровадження розумного земледілля з використанням інтернет-технологій та аналітики даних: прототип рисової ферми. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(2 (117), 48–62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259113

Номер

Том 3 № 2 (117) (2022): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Інформаційні технології

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Idongesit Eteng, Catherine Ugbe, Samuel Oladimeji

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.