Web nesneleri temelli ağ mimarisi tasarımı ve uygulaması

Abstract

Bilişim teknolojileri ve endüstriyel faaliyetlerin birlikte kullanılması ile Endüstri 4.0 olarak adlandırılan yeni bir devrim ortaya çıkmıştır. Endüstri 4.0 sayesinde; bağımsız çalışabilme, büyük verilerle işlemler, yüksek bilişim teknolojileri, simülasyon, daha az maliyet, daha kısıtlı alan, minimum enerji tüketimi, yüksek hızlı üretim, güvenlik, hataları minimalize etme, otonom robotların kullanılması, takip ve analiz yapılabilme, anlık hata bildirimi ve nesneler arası iletişim sağlanacaktır. Bu çalışmada geliştirilen mimari, Endüstri 4.0 yeniliklerinin ve teknolojilerinin tarım alanındaki uygulamasına yöneliktir. Bu çalışma kapsamında kablosuz aktuatör ve sensörlerin dinamik olarak birbirleri ve sunucu ile kolay bir şekilde entegre olup, bilgi paylaşımları yapılabilmesine olanak sağlayan, oluşabilecek büyük verilerin depolanmasına ve işletilebilmesine imkan verebilen bir web nesneleri mimarisi tasarlanmıştır. Bu mimariyi kullanarak tarımsal alanda sulama yapabilen bir prototip geliştirilmiştir. Prototip son kullanıcı için cihaz/işletim sistemi bağımsızlığına sahip, kullanıcı dostu ve ekonomik bir arayüz sunmaktadır. Arayüz, tarımsal sulamaya yönelik olarak emek, zaman ve enerji masrafı, yağış belirsizliği, genel alanın izlenme zorunluluğu, su israfı, bilinçsiz sulama problemlerine çözüm sağlayabilecek ve sulama verimliliğini artırabilecek mühendislik hizmetleri sunmaktadır. Tez kapsamında kablosuz sensörler, kablosuz aktuatörler, nesnelerin interneti ve bulut bilişim konseptine sahip bir sistemin dizaynı, yazılımları ve test sonuçları hakkında bilgi verilmiş, sistemin çalışması beş aylık deneme sürecinde test edilmiştir. Yapılan araştırma sonucunda web nesneleri mimarisinin genel hatları ile uygulanabilirliği görülmüş, yerli imkanlarla geliştirilmiş donanım, yazılım, sunucu ve veritabanı ile bağımsız bir sistem oluşturulmuştur. Oluşturulan sistem sulama sisteminde test edilmiş, etkinliği ve sağladığı faydalar gösterilmiştir

With the use of information technologies and industrial activities, a new revolution called Industry 4.0 has emerged. Thanks to Industry 4.0; independent operation, large data processing, high information technologies, simulation, less cost, more limited space, minimum energy consumption, high speed production, security, minimization of errors, use of autonomous robots, tracking and analysis, instant error reporting and inter-object communication will be provided.The architecture developed in this study focuses on the application of Industry 4.0 innovations and technologies in the field of agriculture. Within the scope of this study, a web objects architecture has been designed which allows the wireless actuators and sensors to be dynamically integrated with each other and easily with the server, allowing the sharing of information and enabling the storage and operation of big data. Using this architecture, a prototype has been developed for irrigation in the agricultural area. The prototype offers a user-friendly and economical interface with device / operating system independence for the end user. The interface provides labor, time and energy costs for agricultural irrigation, rainfall uncertainty, general area requirements, water wastage, engineering services that can solve unconscious irrigation problems and increase irrigation efficiency. Within the scope of the thesis, information was given about the design, software and test results of a system with wireless sensors, wireless actuators, Internet of Things and cloud computing concept, and the operation of the system was tested during the five-month trial period.As a result of the research, it has been seen that the application of web of things architecture has been applied, and an independent system has been created with local hardware, software, server, and database. The generated system has been tested in the irrigation system and its efficiency and benefits have been shown.