Interneti i Gjërave në Bujqësi

Në një kohë kur inovacionet teknologjike zhvillohen me shpejtësi, përdorimi i Internetit të Gjërave ose të ashtuquajturat IoT (Internet of Things) në bujqësi po krijon mundësi të reja për zhvillimin e sektorit bujqësor. Përparimi i sensorëve dhe pajisjeve në bujqësi ka shënuar një moment kritik, duke krijuar bazën teknologjike për implementimin e IoT. Adoptimi i standardeve dhe protokolleve të përbashkëta ka ndihmuar në krijimin e një mjedisi të përshtatshëm për komunikim mes pajisjeve. Zhvillimi i teknologjive të lidhura me Cloud ka lejuar mbledhjen dhe analizën e sasisë së madhe të të dhënave nga sensorët në bujqësi. Rritja e rrjeteve të shpejta dhe përdorimi i Inteligjencës Artificiale kanë ndihmuar në përmirësimin e komunikimit dhe interpretimin e të dhënave.

Përparimet në bujqësi përmes IoT përfshijnë monitorimin e kushteve klimatike, menaxhimin e ujit, përdorimin efikas të pesticideve dhe parazitëve, monitorimin e shëndetit të bimëve, dhe ndjekjen e përdorimit të makinerisë bujqësore. Megjithatë, ka sfida të tilla si siguria e të dhënave, kostoja e implementimit, mungesa e standardeve të përbashkëta, dhe nevoja për shkallëzim dhe adaptim kulturor.

Historia dhe zhvillimi i IoT në Bujqësi

Sipas raportit “State of IoT—Spring 2023” nga IoT Analytics, pritet që numri global i pajisjeve të lidhura me Internetin e Gjërave të rritet me 16% në vitin 2023, duke arritur në 16.7 miliardë pikë të aktivizuara. Kjo ndodh pas një rritjeje prej 18% në vitin 2022, me një total prej 14.3 miliardë pikësh aktive IoT nëntoksore. Edhe pse vihet re një rritje pak më e ulët për vitin 2023 krahasuar me vitin e mëparshëm, raporti thekson vazhdimin e zgjerimit të lidhjeve të pajisjeve IoT. Analiza nënvizon dominimin e teknologjive Wi-Fi, Bluetooth dhe Cellular IoT, me Wi-Fi që përbën 31%, Bluetooth 27%, dhe Cellular IoT pothuajse 20% të lidhjeve globale të IoT. [Burimi: IoT Analytics. “State of IoT—Spring 2023” 24 Maj, 2023. https://iot-analytics.com/number-connected-iot-devices/]

Hyrja në botën e IoT në bujqësi nuk është vetëm një mundësi, por një nevojë. Për të arritur sukses në këtë rrugë të re, është e rëndësishme të shfrytëzohet potenciali i teknologjisë për të përmirësuar rendimentin dhe mbrojtjen e kulturave bujqësore.

 

Figura  1 Zhvillimi i pajisjeve IoT

Si funksionojnë pajisjet IoT

Pajisjet e Internetit të Gjërave (IoT) janë pajisje fizike të lidhura në rrjetin e internetit dhe janë të pajisura me sensorë dhe pajisje të tjera për të mbledhur dhe shkëmbyer informacion. Për të kuptuar se si funksionojnë këto pajisje, mund të përfshihen disa elemente kryesore:

1. Sensorët dhe pajisjet mjedisore: Sensorët janë pjesë thelbësore e pajisjeve IoT dhe shërbejnë për të mbledhur të dhënat nga mjedisi rrethues. Këto sensorë mund të jenë të përfshirë në një gamë të gjerë të aplikacioneve, duke përfshirë temperaturën, lagështinë, presionin, ndriçimin, dhe shumë të tjera. Të dhënat e mbledhura pastaj dërgohen në një platformë që mund t’i përpunojë ato.
2. Ofruesit e lidhjes: Pajisjet IoT janë të lidhura në rrjetin e internetit, zakonisht përmes lidhjeve të ndryshme si Wi-Fi, Bluetooth, LPWAN (Low Power Wide Area Network), ose celular. Kjo lidhje mundëson shkëmbimin e të dhënave mes pajisjeve dhe platformave që i përpunojnë ato.
3. Pajisjet e lidhura dhe Gateway-t: Pajisjet IoT janë të integruara me një sistemi të lidhur, ose mund të lidhen nëpërmjet një gateway (nëse janë larg një rrjeti të madh). Gateway-t janë pajisje që shërbejnë për të koordinuar komunikimin midis pajisjeve IoT dhe serverave të largëta.
4. Platforma e përpunimit të të dhënave: Të dhënat e mbledhura nga sensorët dërgohen në platforma të përpunimit të të dhënave që mund t’i analizojnë, interpretojnë dhe ruajnë ato. Këto platforma shpesh ofrojnë edhe mundësi për monitorim në kohë reale dhe ndërveprim me pajisjet.
5. Komunikimi dhe kontrolli: Pajisjet IoT janë të afta të komunikojnë reciprokisht dhe të pranojnë komandat. Kjo mundëson ndërveprimin dhe kontrollin e tyre nga larg. Një përdorues ose një sistem automatik mund të dërgojë komanda për të ndryshuar parametrat e një pajisjeje apo për të kontrolluar veprimet e saj.

Për shembull, në bujqësi, një sensor i integruar në tokë mund të mbledhë të dhëna për lagështinë dhe temperaturën, dhe ato të dhëna mund të përdoren për të përcaktuar kur është koha më e përshtatshme për të ujitur kulturat. Kjo sjell një përdorim më të zgjuar dhe efikas të burimeve, duke përmirësuar rendimentin dhe ulur kostot në bujqësi. Figura 2 tregon një pajisje të kompletuar IoT me disa sensor të ndryshëm.

Figura  2 Sensorët IoT në bujqësi (Burimi: https://www.niubol.com/Product-knowledge/Agricultural-IoT-Sensors.html)

Përdorime të IoT në bujqësi:

Monitorimi i kushteve klimatike: Një nga përdorimet kryesore të IoT në bujqësi është monitorimi i kushteve klimatike. Sensorët e instaluara në fusha mbledhin informacion rreth temperaturës, lagështisë dhe presionit atmosferik, duke mundësuar bujqinë të ndjekë dhe reagojë ndaj ndryshimeve të kushteve mjedisore.

Figura  3 Termometra Smart (Burimi: bestsmartthermostatreviews.com)

Menaxhimi i ujit: Përdorimi i sensorëve të ujit dhe sistemeve automatike të mbjelljes bazuar në informacionin e grumbulluar nga IoT ndihmon në një përdorim efikas të ujit. Bujqësia mund të monitorojë nivelet e ujit dhe të përdorë automatizimin për të siguruar që kultivimi të ketë sasinë e duhur të ujit.
Përmirësimi i efikasitetit në përdorimin e pesticideve dhe parazitëve: Sensorët e përdorura në bujqësi mund të identifikojnë zonat me nevojë të veçantë për pesticide dhe parazitëve. Kjo përmirëson shfrytëzimin e këtyre substancave dhe zvogëlon ndikimin e tyre mjedisor.
Aplikacione për monitorimin e shëndetit të bimëve: Përdorimi i IoT në bujqësi përfshin edhe aplikacione për monitorimin e shëndetit të bimëve. Sensorët ndihmojnë në identifikimin e sëmundjeve dhe parashikimin e nevojave të tyre për kujdes, duke përmirësuar rendimentin e kopshtit dhe zvogëluar humbjet.
Ndjekja e përdorimit të makinerisë bujqësore: Sensorët e vendosur në traktorë dhe makineri bujqësore monitorojnë efikasitetin e tyre dhe mundësojnë një menaxhim të avancuar të flotës. Ky përdorim i IoT përmirëson planifikimin e detyrave bujqësore dhe zvogëlon kostot operative.

Përparësitë dhe sfidat e IoT në bujqësi

Tabela 1 (Burimi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090447923003982?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=842eb2c319780c67)

Përparësitë e IoT

Sfidat e IoT

Efikasitet superior:

IoT në bujqësi mundëson ndjekjen e fushave dhe kushteve mjedisore në kohë reale.
Shpejtësia në gjenerimin e ideve, parashikimi i problemeve dhe zgjidhja praktike e tyre.
Automatizimi në shumë procese, përfshirë kullimin, gjithashtu edhe korrjen e bimëve.

Efikasitet superior:

Bujqit ballafaqohen me sfidën e rritjes së prodhimit pavarësisht nga kushtet e këqija të tokës, disponueshmëria e kufizuar e tokës dhe kushtet e paqëndrueshme të motit.
Automatizimi i përdorur nga zgjidhjet IoT në bujqësi, si kullimi i bazuar në kërkesë, fertilizimi dhe korrja automatike, ndihmon për të adresuar këto sfida.

Zgjerimi:

Sistemet IoT, sidomos ato në zinxhirët e furnizimit të ushqimit, kontribuojnë në furnizimin e ushqimit për popullatën e rritur urbane.
Është tani e mundur të kultivoshushqim praktikisht kudo, madje edhe në mure, çati, kontejnerë transporti dhe brenda shtëpive, falë sistemeve inteligjente të kullimit të mbyllur.

Kosto dhe standardizimi:

Krijimi i një strategjie ekonomike për instalimet IoT në bujqësi është sfidues për shkak të disparitetit ekonomik rajonal.
Standardizimi është thelbësor për funksionimin e duhur të pajisjeve, aplikacioneve, sistemave dhe produkteve.

Zvogëlimi i burimeve:

Maksimizimi i përdorimit të burimeve si energjia, uji dhe toka përmes zgjidhjeve IoT për bujqësi saktësi.
Tejkalojnë informacionin nga shumë sensorë në fushë për të ndihmuar bujqit në shpërndarjen e saktë të sasive të duhura të burimeve.

Heterogjeniteti:

Dizajni i sistemit përdor pajisje të ndryshme dhe  heterogjene.
Çdo pajisje ka një set të ndryshëm kërkesash operative dhe te mirëmbajtjes. Për të shpërndarë teknologjitë e komunikimit dhe modulet heterogjene, është e rëndësishme.

Metodë më e pastër:

Reduktimi i përdorimit të plehrave dhe pesticideve përmes bujqësisë inteligjente që përdor IoT.
Bujqësia e menaxhuar inteligjent ndihmon në kursimin e ujit, energjisë dhe mjedisit, duke zvogëluar drastikisht përdorimin e pesticideve dhe plehrave.
Krahasuar me metodat bujqësore konvencionale, kjo teknikë mundëson prodhimin e një produkti final më të pastër.

Prishtshmëria dhe optimizimi i energjisë:

Për bujqësinë inteligjente, është e rëndësishme që pajisjet të jenë në gjendje të adaptohen me njëra-tjetrën dhe me mjedisin.
Një sfidë është në lidhje me energjinë, duke përfshirë inkompatibilitetin midis disa pajisjeve për shkak të kushteve të ndryshueshme dhe shpeshherë për shkak të çështjeve specifike të harduerit apo lidhjes.

Kryerja e punëve më lehtë:

Përdorimi i IoT në bujqësi përfiton nga shpejtimi i shumë proceseve.
Bujqit mund të reagojnë shpejt ndaj ndryshimeve të konsiderueshme në mot, nivelet e lagështisë, cilësinë e ajrit, zjarret dhe gjendjen e bimëve dhe tokës së veçantë në fushë falë sistemeve të monitorimit dhe parashikimit në kohë reale.
Me përdorimin e kësaj teknologjie, personeli bujqësor tani mund të shpëtojë kulturat në raste moti ekstrem ose zjarre.

Përputhshmëria dhe siguria:

Modelët ose softueri i prodhuar duhet të jenë të përputhshëm dhe shkallues në mënyrë që të përmbushin kriteret e fragmentimit dhe shkallëzimit.
Siguria është një çështje kritike për pajisjet IoT për të transmetuar të dhëna në mënyrë efektive dhe pa pengesa.
Siguria duhet të mbizotërojë për të parandaluar aksesin e paautorizuar dhe shfrytëzimin e të dhënave.

Përmirësimi i cilësisë së produktit:

Përdorimi i sensorëve dhe IoT në bujqësi përmirëson dhe rrit prodhimin bujqësor.
Sensorët e bimëve, monitorimi nga dronë dhe hartimi i fshatrave janë mjete që bujqit mund të përdorin për të kuptuar më mirë marrëdhëniet komplekse midis cilësisë së bimëve dhe mjedisit. Ata mund të duplikojnë kushtet ideale dhe të përmirësojnë vlerën ushqyese të kulturave të tyre duke përdorur sisteme të lidhura.

Levizshmëria dhe kushtet mjedisore:

Sistemet ose modelet e prodhuara janë shpeshherë statike.
Për shkak se shumica e pajisjeve dhe aplikacioneve janë të transportueshme, levizshmëria është e nevojshme për zbatimin efektiv të sistemit.
Sfidat e ruajtjes së lidhjes ende ekzistojnë në modelet mobile, veçanërisht në peizazhet bujqësore të ndryshme. Ky fakt mund të shkaktojë rrezik për të dhënat dhe shërbimet duke ndryshuar saktesën e sistemit.

Përdorimi i IoT në bujqësi Shqiptare

Aplikimi i Internetit të Gjërave (IoT) në sektorin e bujqësisë në Shqipëri ka sjellë një revolucion në menaxhimin dhe zhvillimin e këtij sektori kyç të ekonomisë. Me përdorimin e sensorëve dhe teknologjive të lidhura me internetin, bujqësia është përpjekur të përmirësojë rendimentin dhe efikasitetin e proceseve bujqësore.

Sensorët e integruar në tokë dhe pajisje të tjera të automatizuara monitorojnë kushtet mjedisore, duke përfshirë temperaturën, lagështinë, dhe cilësinë e tokës. Këto të dhëna të mbledhura në kohë reale ofrojnë bujqësorëve një pamje të plotë të kushteve të fushave të tyre dhe mundësojnë marrjen e vendimeve të menaxhimit të bazuara në informacionin e furnizuar nga teknologjia.

Në bujqësinë e Shqipërisë, IoT është përdorur gjithashtu për të përmirësuar menaxhimin e ujit. Sisteme automatike të monitorimit dhe kontrollit të ujit janë implementuar për të siguruar një përdorim efikas të burimeve të ujit dhe për të zvogëluar humbjet.

Përveç kësaj, IoT ka ndihmuar në përmirësimin e prodhimit bujqësor duke përdorur teknologjitë e automatizuara për mbjelljen, kujdesin dhe korrjen e kulturave. Për shembull, traktorët dhe pajisjet e automatizuara, të lidhura me një rrjet IoT, mund të përdoren për të kontrolluar proceset bujqësore me më shumë efikasitet.

Ky avancim teknologjik në bujqësi ka potencialin për të rritur prodhimin, zvogëluar kostot dhe përmirësuar qëndrueshmërinë e sektorit bujqësor në Shqipëri. Në një kohë kur sfidat mjedisore dhe ekonomike po shtohen, përdorimi i IoT në bujqësi sjell një shpresë dhe një rrugë inovative në zhvillimin e këtij sektori thelbësor për ekonominë shqiptare.

Dr. Blerta Leka

Departamenti Matematikë dhe Informatikë

Fakulteti i Ekonomisë dhe Agrobiznesit

Na Ndiqni në: