Η χρήση του ίντερνετ των πραγμάτων ή των μηχανών (IoT) στη γεωργία

Γράφει ο Φάνης Γέμτος, γεωπόνος, ομότιμος καθηγητής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, μέλος της Ε.Δ.Υ.ΘΕ.

Το IoT (Internet of Things – Ιντερνετ των πραγμάτων ή των μηχανών, όπως μου φαίνεται ότι εκφράζει καλύτερα τον όρο) είναι ένα σύστημα διαδικτύου που οι μηχανές συνεργάζονται μεταξύ τους, ανταλλάσσουν πληροφορίες και παίρνουν αποφάσεις.

Στο διαδίκτυο που χρησιμοποιούμε στέλνουμε μνήματα που τα παίρνουν άλλοι άνθρωποι και έτσι λειτουργούν. Οι αισθητήρες συγκεντρώνουν στοιχεία που τα στέλνουν σε κάποιους ανθρώπους που θα αξιοποιούν. Στο IoT οι αισθητήρες στέλνουν τις μετρήσεις τους σε κάποια μηχανή που τα αποθηκεύει, τα επεξεργάζεται και μπορεί να στέλνει μηνύματα σε άλλες μηχανές που προκαλούν κάποιες λειτουργίες ή μηνύματα σε εμάς για να δράσουμε. Σκεφτείτε ένα σύστημα αισθητήρων θερμότητας στο σπίτι σας που καταγράφει τη θερμοκρασία και όταν κρυώσει ή ζεσταθεί περισσότερο, να ενεργοποιεί τα κλιματιστικά που όταν πετύχουν την επιθυμητή θερμοκρασία, τότε διακόπτουν τη λειτουργία τους. Το σύστημα λειτουργεί χωρίς την παρουσία μας και μας εξασφαλίζει σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας για να ζήσουμε άνετα. Το σπίτι μας είναι ένα περιβάλλον σταθερό. Κατά κανόνα έχει σταθερή παροχή ηλεκτρικού, σήμα ίντερνετ και αυτό εξασφαλίζει την κανονική λειτουργία του.
Στη γεωργία το IoT μπορεί να προσφέρει σημαντικές υπηρεσίες εξοικονομώντας πόρους (ενέργεια, εισροές), εργατικά χέρια, προσαρμογή και ανθεκτικότητα σε κλιματικές συνθήκες, εξασφαλίζοντας υψηλές και σταθερές αποδόσεις. Σκεφτείτε μια εφαρμογή στην άρδευση ενός χωραφιού. Αισθητήρες μετρούν την υγρασία του εδάφους. Στέλνουν τις μετρήσεις ασύρματα σε μια κεντρική συσκευή που μπορεί να αποθηκεύσει τα στοιχεία σε έναν χώρο, π.χ. στο σύννεφο. Εκεί τα στοιχεία επεξεργάζονται και αν η υγρασία του εδάφους κατεβεί από ένα όριο, τότε παράγει σήμα για έναρξη ποτίσματος. Είτε το στέλνει στον αγρότη, π.χ. στο κινητό, για να ενεργοποιήσει την άρδευση είτε δίνει άμεσα εντολή στο σύστημα άρδευσης να λειτουργήσει. Καθώς η υγρασία εδάφους αυξάνεται όταν φθάσει στο όριο (υδατοϊκανότητα), τότε δίνει εντολή να διακοπεί το πότισμα. Το σύστημα με κατάλληλες συνθήκες και ρυθμίσεις λειτουργεί και επιτυγχάνει τη σωστή εφαρμογή του νερού (οικονομία νερού και αζωτούχου λίπανσης), οικονομία στην ενέργεια, μείωση ανθρώπινης εργασίας και καλύτερη απόδοση. Το σύστημα μπορεί να συνδεθεί με μετεωρολογικούς σταθμούς, αλλά και συστήματα πρόβλεψης καιρού και να προσαρμόσει αντίστοιχα το πότισμα.
Μια εφαρμογή στην κτηνοτροφία δίνει μια ενδιαφέρουσα εικόνα. Ένας αισθητήρας πάνω στο ζώο το προσδιορίζει και καταγράφει τις κινήσεις του. Όταν είναι κανονικές, είναι καλά, όταν είναι ασταθείς, τότε πρέπει να δούμε τι έχει. Όταν αρμέγεται, καταγράφεται η παραγωγή και τα ποιοτικά στοιχεία ή στοιχεία κάποιας ασθένειας. Με βάση την παραγωγή γάλακτος μπορεί να καθοριστεί η ποσότητα συμπυκνωμένων ζωοτροφών για κάθε ζώο όταν φτάνει στην ταΐστρα. Τα ζώο βρίσκεται εύκολα αν απομακρυνθεί από το κοπάδι.
Όπως αντιλαμβάνεστε, υπάρχουν διάφορες εφαρμογές που ήδη εφαρμόζονται ή είναι στη διαδικασία ανάπτυξής τους. Έχουμε συνδέσεις drones με επίγεια μέσα που αξιοποιούν τις εναέριες παρατηρήσεις για καταπολέμηση παρασίτων, έχουμε συστήματα πρόβλεψης καιρού κ.λπ. Τα συστήματα έχουν διάφορα επίπεδα αυτοματισμού που βελτιώνουν τις εφαρμογές και αυτοματοποιούν τις αντιδράσεις. Είναι, όμως, όλα τόσο απλά; Μια εφαρμογή στην πόλη ή σε ένα εργοστάσιο λειτουργεί σε σταθερές συνθήκες και αποδίδει. Ισχύει το ίδιο για τη γεωργία που βρίσκεται σε ιδιαίτερα περιβάλλοντα, με ποικιλία καιρικών συνθηκών, αλλά και έλλειψη υποδομών. Ας δούμε τι προβλήματα υπάρχουν. Πρώτο στοιχείο οι ελλείψεις που υπάρχουν στις γεωργικές περιοχές σήματος ίντερνετ. Τα συστήματα IoT χρειάζονται καλό σήμα, χωρίς διακοπές, για να λειτουργήσουν. Πρέπει να υπάρχει συνέχεια στα δεδομένα π.χ. της υγρασίας του εδάφους για να λειτουργήσει το σύστημα. Επομένως, η σταθερότητα του σήματος χωρίς διακοπές είναι προϋπόθεση λειτουργίας. Δεύτερο πρόβλημα η επάρκεια ενέργειας. Όλα τα συστήματα των αισθητήρων, μεταφοράς και επεξεργασίας σημάτων κ.λπ. χρειάζονται ενέργεια. Στο χωράφι δεν μπορούμε παρά να έχουμε μπαταρίες που να καλύπτουν τις ανάγκες. Τα πρόβλημα είναι κάθε πότε θα πρέπει να επαναφορτίζονται ή ανανεώνονται οι μπαταρίες. Αν έχετε το σύστημα σε μια καλλιέργεια, προφανώς θα πρέπει να έχει αυτονομία τουλάχιστον 6 μηνών για να βγάλει όλη την αρδευτική περίοδο. Το τρίτο σημαντικό πρόβλημα είναι η ασφάλεια του συστήματος. Η ελληνική ύπαιθρος έχει απόλυτη έλλειψη αστυνόμευσης. Γνωστές ομάδες κλέβουν ό,τι τους αρέσει από τους μετασχηματιστές του ΔΕΔΗΕ μέχρι τους πίνακες των αρδευτικών συστημάτων, αφαιρώντας τον χαλκό των καλωδίων ακόμη και τα ροόμετρα των γεωτρήσεων, χωρίς καμία προσπάθεια της πολιτείας να τους ελέγξει. Οι ζημιές στις γεωτρήσεις κάθε χρόνο που πληρώνουν οι αγρότες είναι τεράστιες. Συστήματα μηχανισμών με μικρά φωτοβολταϊκά κλέβονται χωρίς δεύτερη κουβέντα. Στην ερευνητική μου ζωή δύο φορές εγκατέστησα τέτοιους μετρητές, μία στην Αβερώφειο Γ.Σ. και μία σε ένα αμπέλι στις Μικροθήβες. Και τα δύο κλάπηκαν. Πέραν, όμως, από την εγχώρια ασυδοσία που μάλλον προστατεύεται με την ανοχή της πολιτείας (ούτε το σιδηροδρομικό δίκτυο δεν είναι σε θέση να προστατεύσουν), υπάρχει το πρόβλημα των κυβερνο-επιθέσεων που μπορούν να προσβάλλουν τα συστήματα και να τα αποδιοργανώνουν. Τα συστήματα δεν έχουν μεγάλη ασφάλεια και χάκερς μπορούν σχετικά εύκολα να παρέμβουν και να τα προσβάλλουν καταστρέφοντας τη λειτουργία τους.
Για όλα τα προβλήματα διεξάγεται έρευνα για να αντιμετωπιστούν, ενώ σε όλες τις χώρες βελτιώνονται οι υποδομές. Υπάρχουν ακόμα τρία σημαντικά προβλήματα που περιορίζουν την ανάπτυξη των συστημάτων στη γεωργία και είναι ιδιαίτερα έντονα για τη χώρα μας. Πρώτο στοιχείο η έλλειψη τεχνιτών που θα μπορούσαν να εγκαταστήσουν, να συντηρήσουν και επισκευάσουν τα συστήματα αυτά. Στη χώρα μας η κατάσταση είναι τραγική. Καταφέραμε να στρέψουμε τους νέους στα πανεπιστήμια και να μην έχουμε τεχνίτες. Το δεύτερο είναι η έλλειψη εκπαίδευσης των αγροτών. Δυστυχώς, οι αγρότες δεν πείστηκαν να εκπαιδευτούν. Υπάρχει μια έμφυτη δυσπιστία των Ελλήνων αγροτών προς τη γεωργική εκπαίδευση, καθώς θεωρούν ότι μαθαίνουν καλύτερα στο χωράφι. Μια άποψη τελείως λανθασμένη, αλλά κανείς δεν προσπάθησε να την αλλάξει. Καμία προσπάθεια για δημιουργία συστήματος βασικής και διαρκούς εκπαίδευσης των αγροτών που θα τους βοηθήσει να προσαρμοστούν σε νέες καλλιεργητικές τεχνικές και να υιοθετήσουν με επιτυχία νέες τεχνολογίες. Το τρίτο πρόβλημα κυρίως στη χώρα μας είναι η έλλειψη συστήματος γεωργικών εφαρμογών που να συνδέει την έρευνα με την παραγωγή, να συμβουλεύει τους αγρότες και να τους κατευθύνει στην υιοθέτηση νέων τεχνολογιών.
Όπως καταλαβαίνετε, πολλές οι ωφέλειες από τη χρήση νέων τεχνολογικών, αλλά και πολλά τα εμπόδια που πρέπει να ξεπεράσουμε για να πετύχουμε καλύτερα αποτελέσματα και μια παραγωγική και ανταγωνιστική γεωργία. Ποιος θα αναλάβει την πρωτοβουλία να τις προωθήσει; Παραμένει ένα κρίσιμο ερώτημα για το μέλλον της χώρας.