Η σύγχρονη γεωργία αντιμετωπίζει πληθώρα προκλήσεων που σχετίζονται με την οικονομία και την παραγωγικότητα των καλλιεργειών. Οι συμβατικές μέθοδοι παραγωγής που εφαρμόζονται έως σήμερα δεν φαίνεται να μπορούν να ανταποκριθούν επαρκώς σε αυτές τις προκλήσεις, καθιστώντας συχνά τη γεωργία μη βιώσιμη. Απάντηση στο πρόβλημα μπορεί να αποτελέσει ο εκσυγχρονισμός της γεωργίας μέσω της υιοθέτησης τεχνολογικών λύσεων που αναπτύσσονται στο πλαίσιο της Γεωργίας Ακριβείας.
Η Γεωργία Ακριβείας είναι μια μέθοδος διαχείρισης του αγρού σύμφωνα με την οποία οι εισροές (φυτοφάρμακα, λιπάσματα, σπόροι, νερό άρδευσης) και οι καλλιεργητικές πρακτικές εφαρμόζονται με βάση τις ανάγκες της καλλιέργειας και του εδάφους, όπως αυτές μεταβάλλονται στον χώρο και τον χρόνο, σε σχέση με τις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Τα συστήματα γεωργίας ακριβείας στοχεύουν αρχικά στον προσδιορισμό της τρέχουσας κατάστασης μιας καλλιέργειας ή ενός αγρού. Ακολουθεί η ανάλυση, επεξεργασία και ερμηνεία των δεδομένων, με στόχο τον εντοπισμό ζωνών διαχείρισης με κοινά εδαφικά ή/και αγρονομικά χαρακτηριστικά. Οι ζώνες διαχείρισης επιτρέπουν καλλιεργητικές επεμβάσεις με μεταβλητή δόση εισροών, ώστε να καλύπτονται οι πραγματικές ανάγκες κάθε περιοχής. Έτσι επιτυγχάνεται εξοικονόμηση πόρων, αποδοτικότερη χρήση των εισροών και προστασία του περιβάλλοντος, με στόχο την αύξηση της απόδοσης και τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων.
Καθοριστικό ρόλο παίζει η υιοθέτηση τεχνολογιών που επιτρέπουν την αποδοτική εφαρμογή τους, όπως:
- Κατανεμημένη συλλογή πληροφοριών για τις συνθήκες του αγρού και του περιβάλλοντος – Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT), κατανεμημένες υποδομές αισθητήρων, πολυφασματικές/υπερφασματικές κάμερες (σταθερές ή σε μη επανδρωμένα αεροσκάφη), δορυφορικές εικόνες.
- Μεταφορά πληροφορίας σε πραγματικό χρόνο – ασύρματα δίκτυα αισθητήρων.
- Συλλογή, αποθήκευση και ανάλυση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο – υπολογιστικό νέφος (cloud).
- Επεξεργασία πληροφορίας και εξαγωγή συμπερασμάτων – ανάλυση Big Data και εξόρυξη δεδομένων.
- Ενημέρωση του παραγωγού σε πραγματικό χρόνο και εφαρμογή κανόνων ελέγχου στον αγρό – εφαρμογές web ή smartphone, αυτοματοποιημένοι μηχανισμοί ελέγχου σε κατανεμημένους κόμβους.
Παρά τα προφανή οφέλη, στη χώρα μας και γενικότερα στη Νότια Ευρώπη παρατηρείται καθυστέρηση στην υιοθέτηση τέτοιων συστημάτων, κυρίως λόγω: (α) της έλλειψης άμεσα εφαρμόσιμων τεχνολογιών για ευρύ φάσμα καλλιεργειών, (β) του ιδιαίτερα υψηλού εμπορικού κόστους των διαθέσιμων συστημάτων και (γ) της πολυπλοκότητας εγκατάστασης, εφαρμογής και συντήρησής τους.
Καθοριστικό ρόλο στην ευρεία εφαρμογή της γεωργίας ακριβείας στην Ελλάδα μπορούν να διαδραματίσουν τα πανεπιστήμια και τα ερευνητικά ινστιτούτα σε συνεργασία με φορείς του ιδιωτικού τομέα και ομάδες παραγωγών (συνεταιρισμούς), με στόχο πρακτικές λύσεις άμεσα εφαρμόσιμες από τους Έλληνες αγρότες. Το Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων (NITLab) του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας αναπτύσσει καινοτόμες λύσεις IoT με απτές εφαρμογές στη γεωργία ακριβείας, με έμφαση στα δίκτυα 5ης γενιάς (5G), το υπολογιστικό νέφος, τα ασύρματα δίκτυα και τα δίκτυα αισθητήρων.
Ο πυρήνας του συστήματος αποτελείται από χωρικά κατανεμημένους, ενεργειακά αυτόνομους κόμβους με ενσωματωμένους αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας εδάφους, ατμοσφαιρικής πίεσης, ηλιακής ακτινοβολίας κ.ά. Τα δεδομένα μεταδίδονται ασύρματα σε πύλες (gateways), προωθούνται στο cloud και αναλύονται από εξειδικευμένο λογισμικό με εργαλεία Big Data και εξόρυξης δεδομένων. Οι αποφάσεις κοινοποιούνται στους παραγωγούς μέσω εφαρμογών web και μπορούν ταυτόχρονα να ενεργοποιούν μηχανισμούς ελέγχου στον αγρό, όπως ηλεκτροβάνες για την άρδευση συγκεκριμένων τμημάτων.
Τα πρώτα συμπεράσματα από τις πιλοτικές εφαρμογές του εργαστηρίου είναι ενθαρρυντικά: η γεωργία ακριβείας στην Ελλάδα μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική, απαιτεί όμως ριζική αλλαγή νοοτροπίας, συνεργασία μεταξύ των εμπλεκόμενων φορέων και σταδιακή αξιοποίηση της υπάρχουσας τεχνογνωσίας για την ανάπτυξη εργαλείων χαμηλού κόστους και υψηλής ακρίβειας, προσαρμοσμένων σε κάθε αγρό και καλλιέργεια.
Καθ. Αθανάσιος Κοράκης, Διευθυντής Εργαστηρίου Τηλεπικοινωνιών & Δικτύων (NITLab), Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας
