Δημοσιεύσεις

Towards a Fully Open-Source System for Monitoring of Crops with UAVs in Precision Agriculture

Συγγραφείς: Dimosthenis C. Tsouros, Anastasia Terzi, Stamatia Bibi, Fotini Vakouftsi, Pantzios Vassilis

Συνέδριο: 2020 24th Pan-Hellenic Conference on Informatics (PCI)

Εκδότης: ACM

Αριθμός σελίδων: 5

Ημερομηνία δημοσίευσης: 2020/11/20

Περίληψη:

Τα Μη επανδρωμένα Αεροσκάφη (ΜεΑ) επροσφέρουν έναν εύκολο, γρήγορο και οικονομικά αποδοτικό τρόπο απόκτησης δεδομένων για την παρακολούθηση καλλιεργειών, αντιμετωπίζοντας τους περισσότερους από τους περιορισμούς των μεθόδων που έχουν ήδη υιοθετηθεί. Τα ΜεΑ χρησιμοποιούνται συχνά τα τελευταία χρόνια σε εφαρμογές Γεωργίας Ακριβείας, καθώς θεωρούνται ως το μέλλον της τηλεπισκόπησης, και ως εκ τούτου είναι ένα πεδίο που προσελκύει μεγάλο ενδιαφέρον. Έχουν αναπτυχθεί διάφορες λύσεις λογισμικού για την επεξεργασία των εικόνων που αποκτούνται με ΜεΑ για την παρακολούθηση των καλλιεργειών. Ωστόσο, οι περισσότερες από αυτές τις λύσεις προσφέρονται ως εμπορικά προϊόντα, γεγονός που αυξάνει το ήδη υψηλό κόστος της τηλεπισκόπησης που βασίζεται σε ΜεΑ στην Γεωργία Ακριβείας. Σε αυτή την εργασία, προτείνουμε ένα σύστημα λογισμικού ανοιχτού κώδικα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη των τυπικών ροών εργασίας που απαιτείται για την επεξεργασία των δεδομένων που αποκτούνται από τα ΜεΑ.

Modelling deployment costs of PrecisionAgriculture Monitoring Systems

Συγγραφείς: Anna Triantafyllou, Panagiotis Sarigiannidis, Stamatia Bibi, Fotini Vakouftsi, Pantzios Vassilis

Συνέδριο: 2020 16th International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS)

Εκδότης: IEEE

Αριθμός σελίδων: 8

Ημερομηνία δημοσίευσης: 2020/6/15

Περίληψη:

Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) και οι έξυπνοι αισθητήρες είναι τα εργαλεία της 5ης γεωργικής επανάστασης. Η τηλεπισκόπηση ευδοκιμεί στη γεωργία, διευρύνοντας τους ορίζοντες καλλιεργητών. Ωστόσο, η εφαρμογή ενός τέτοιου τεχνολογικού επιτεύγματος στην καλλιέργεια των αγρών είναι ένα δύσκολο έργο για τους αγρότες. Η λειτουργία και η συντήρηση τέτοιων συστημάτων απαιτούν ειδικές τεχνικές γνώσεις και δεξιότητες. Επίσης, υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία λογισμικού και υλικού εξοπλισμού στον τομέα της Έξυπνης Γεωργίας, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει σημαντικά το επιχειρηματικό κόστος και την απόδοση του συστήματος ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας. Βασιζόμενοι στην ελλιπή καθοδήγηση σχετικά με τη χρήση συστημάτων παρακολούθησης της γεωργίας με ακρίβεια, το άρθρο αυτό προτείνει ένα λεπτομερές μοντέλο αποφάσεων σχετικά με τις απαιτήσεις και τις εκτιμήσεις για την ανάπτυξη δυνατοτήτων τηλεπισκόπησης σε μια καλλιέργεια. Οι γεωργικές επιχειρήσεις χρειάζονται καθοδήγηση όσον αφορά την υιοθέτηση τεχνολογικών εξελίξεων, ιδίως στην περίπτωση που μια προσεκτικά σχεδιασμένη λειτουργία μπορεί να αποφέρει σημαντικά κέρδη.

An Architecture Model for Smart Farming

Συγγραφείς: Anna Triantafyllou, Dimosthenis C. Tsouros, Panagiotis Sarigiannidis, Stamatia Bibi

Συνέδριο: 2019 15th International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS)

Εκδότης: IEEE

Αριθμός σελίδων: 8

Ημερομηνία δημοσίευσης: 2019/5/29

Περίληψη:

Η Έξυπνη Γεωργία είναι νέα μέθοδος για τη διαχείριση αγροκαλλιεργειών, η οποία δίνει έμφαση στη χρήση μοντέρνων τεχνολογιών, ενισχύοντας το αντίκτυπο των κυβερνοφυσικών συστημάτων. Τεχνολογίες όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και το Υπολογιστικό Νέφος έχουν επιταχύνει τον ψηφιακό μετασχηματισμό των συμβατικών γεωργικών πρακτικών και υπόσχονται αυξημένο ρυθμό παραγωγής και ποιότητα προϊόντος. Ωστόσο, η υιοθέτηση της Έξυπνης Γεωργίας παρεμποδίζεται από την έλλειψη μοντέλων καθοδήγησης, τα οποία θα πληροφορούν και υποβοηθούν τους επαγγελματίες καλλιεργητές και γεωργούς σχετικά με τα έξυπνα συστήματα παρακολούθησης καλλιεργειών. Στο παρόν άρθρο παρουσιάζεται ένα βασικό μοντέλο αρχιτεκτονικής, προσδιορίζοντας τις απαραίτητες οντότητες και τεχνολογίες ενός τέτοιου συστήματος. Παράλληλα, λαμβάνονται υπόψη οι πιθανοί περιορισμοί στην κατανάλωση ενέργειας, όπως επίσης και οι βασικότερες λειτουργικές απαιτήσεις. Επιπρόσθετα γίνεται αναφορά σε πολλαπλές τεχνολογίες οι οποίες επηρεάζουν τον σχεδιασμό και την υλοποίηση των συστημάτων παρακολούθησης έξυπνης γεωργίας, μέσω τεσσάρων αρχιτεκτονικών επιπέδων: το Επίπεδο Αίσθησης, το Επίπεδο Δικτύου, το Επίπεδο Υπηρεσιών και το Επίπεδο Εφαρμογών. Τέλος, διεξάγεται μια συζήτηση σχετικά με τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα συστήματα παρακολούθησης της έξυπνης γεωργίας.

Precision Agriculture: A Remote Sensing Monitoring System Architecture

Συγγραφείς: Anna Triantafyllou, Panagiotis Sarigiannidis, Stamatia Bibi

Εκδότης: Multidisciplinary Digital Publishing Institute

Περιοδικό: Information (Τόμος 10, Τεύχος 11)

Αριθμός σελίδων: 26

Ημερομηνία δημοσίευσης: 2019/11

DOI: doi:10.3390/info10110348

Περίληψη:

Το παρόν άρθρο αποτελεί μια επέκταση του άρθρου με τίτλο «An Architecture model for Smart Farming». Βασικός στόχος της παρούσας δημοσίευσης αποτελεί η καθοδήγηση και πληροφόρηση των καλλιεργητών σχετικά με την υιοθέτηση των τεχνολογιών της Έξυπνης Γεωργίας.  Η Έξυπνη Γεωργία είναι νέα μέθοδος για τη διαχείριση αγροκαλλιεργειών, η οποία δίνει έμφαση στη χρήση μοντέρνων τεχνολογιών, ενισχύοντας το αντίκτυπο των κυβερνοφυσικών συστημάτων. Στο παρόν άρθρο γίνεται η παρουσίαση και περιγραφή ενός αναλυτικού αρχιτεκτονικού μοντέλου για ένα έξυπνο σύστημα παρακολούθησης αγροκαλλιεργειών, δίνοντας έμφαση στα δομικά στοιχεία και τις σύγχρονες τεχνολογίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την υποστήριξή του. Παράλληλα, λαμβάνονται υπόψη οι πιθανοί περιορισμοί στην κατανάλωση ενέργειας, όπως επίσης και οι βασικότερες λειτουργικές απαιτήσεις. Το προτεινόμενο μοντέλο αποτελείται από επτά αρχιτεκτονικά επίπεδα: το Επίπεδο Αίσθησης, the Link Layer, the Encapsulation Layer, the Middleware Layer, the Configuration Layer, the Management Layer και το Επίπεδο Εφαρμογών. Επιπλέον, παρατίθεται ως παράδειγμα μια πραγματική περίπτωση χρήσης του προτεινόμενου μοντέλου σχετικά με την βελτιστοποίηση της καλλιέργειας Κρόκου στην Κοζάνη.

A Review on UAV-Based Applications for Precision Agriculture

Συγγραφείς: Dimosthenis C. Tsouros, Stamatia Bibi, Panagiotis Sarigiannidis

Εκδότης: Multidisciplinary Digital Publishing Institute

Περιοδικό: Information (Τόμος 10, Τεύχος 11)

Αριθμός σελίδων: 26

Ημερομηνία δημοσίευσης: 2019/11

DOI: 10.3390/info10110349

Περίληψη:

Σύγχρονες τεχνολογίες όπως το Internet of Things (IoT) μπορούν να αξιοποιηθούν προσφέροντας σημαντικές νέες δυνατότητες στην Γεωργία Ακριβείας, επιτρέποντας την απόκτηση δεδομένων από τις καλλιέργειες σε πραγματικό χρόνο. Συσκευές IoT όπως τα μη επανδρωμένα αεροχήματα (ΜεΑ) μπορούν να αξιοποιηθούν σε μια ποικιλία εφαρμογών που σχετίζονται με τη διαχείριση και παρακολούθηση των καλλιεργειών, με τη λήψη εικόνων υψηλής χωρικής και χρονικής ανάλυσης. Αυτές οι τεχνολογίες αναμένεται να δώσουν μεγάλη ώθηση στη γεωργία, επιτρέποντας τη λήψη αποφάσεων σε ημέρες αντί για εβδομάδες, υποσχόμενες σημαντική μείωση του κόστους και αύξηση της απόδοσης. Η λήψη δεδομένων και ανάλυσή τους σε πραγματικό χρόνο επιτρέπει την αποτελεσματική εφαρμογή των γεωργικών εισροών, υποστηρίζοντας τους τέσσερις πυλώνες της Γεωργίας Ακριβείας, δηλαδή, εφαρμογή της σωστής πρακτικής, στο σωστό μέρος, τη σωστή στιγμή και με τη σωστή ποσότητα. Ωστόσο, η χρήση και αξιοποίηση των ΜεΑ στο Γεωργία Ακριβείας δεν είναι ακόμα τόσο μεγάλη όσο αναμενόταν, κυρίως λόγω των προκλήσεων που αντιμετωπίζονται κατά την επιλογή και την ανάπτυξη των σχετικών τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων απόκτησης δεδομένων και επεξεργασίας εικόνας. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι ακόμα δεν υπάρχει τυποποιημένη ροή εργασίας για τη χρήση ΜεΑ σε τέτοιες εφαρμογές, καθώς πρόκειται για σχετικά νέα ερευνητική περιοχή. Σε αυτό το άρθρο, εξετάζουμε τις πιο πρόσφατες εφαρμογές ΜεΑ στη Γεωργεία Ακριβείας. Αναλύουμε τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές, τους τύπους UAV που χρησιμοποιούνται και στη συνέχεια επικεντρωνόμαστε στις μεθόδους και τις τεχνολογίες απόκτησης δεδομένων, συνοψίζοντας τα οφέλη και τα μειονεκτήματα κάθε μιας. Επισημαίνουμε επίσης τις πιο δημοφιλείς μεθόδους επεξεργασίας των εικόνων και εξετάζουμε τα αποτελέσματα κάθε μεθόδου και τις πιθανές εφαρμογές κάθε μιας στις γεωργικές εργασίες.