Big Data technológiai megoldások - Networkshop 2020nws.niif.hu/ncd2014/docs/phu/117.pdf · 2014. 4. 29. · Big Data technológiai megoldások fejlesztése közvetlen mezőgazdasági

Big Data technológiai megoldások fejlesztése közvetlen mezőgazdasági tevékenységekhez Szármes Péter doktorandusz hallgató Széchenyi István Egyetem, MMTDI Dr. Élő Gábor egyetemi docens, Széchenyi István Egyetem ITOK

• AgroDat.hu projekt

• Szenzoros és kérdőíves adatgyűjtés

• Adatfeldolgozás, elemzés

2

Tartalom

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Magyar mezőgazdasági termelés

• Precíziós gazdálkodás

• Mezőgazdasági információs rendszerek

Dátum: 2014.04.23. 3

Mezőgazdaság

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor

• Integrált információs rendszer: – Adatgyűjtés (szenzoros és egyéb) – Összefüggések és előrejelzések – Javaslatok (pl. öntözés, permetezés)

• Információs tartalomszolgáltató portál – Információk összegyűjtése több forrásból – Megjelenítés a termelő szempontjai szerint

Dátum: 2014.04.23. 4

AgroDat projektcélok

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor

• szakértői rendszer és IT szolgáltatás (HP) • nagymintás, valós idejű,

mezőgazdaságot befolyásoló adatfelvétel szenzorrendszerrel (SZE)

• szuperszámítógépes adatfeldolgozás és tárolás (SZTAKI)

• elemző és előrejelző képességre felépített döntéstámogatás (eNET)

5

A projekt fő elemei

Dátum: 2014.04.23. Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor

SZENZOROS ÉS KÉRDŐÍVES ADATGYŰJTÉS

6 Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Vízpotenciál - vízfelvétel és vízáramlás a sejtben

• Dielektromos szenzor

• Méréstartomány: -10 - -500 kPa (pF 2.01 to pF 3.71)

7

Talajszenzorok vízpotenciál

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Elektromos vezetőképesség – sótartalom (0-7 dS/m)

• Talajnedvesség (0-50 V%)

• Talajhőmérséklet (-40 - 50°C)

8

Talajszenzorok talajnedvesség, -hőmérséklet

elektromos vezetőképesség

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Talajvízszint (0-3,5 m)

• Öntözés (igen/nem)

9

Talajszenzorok vízszint, öntözés

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Fotoszintetikusan aktív sugárzás (400-700 nm) intenzitása

10

Környezeti szenzorok napsugárzás

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Vegetációs index (NDVI) mérése – levélterület nagyság

• Fotokémiai visszaverődés index (PRI) – növényállapot, fotoszintézis hatékonysága

11

Környezeti szenzorok visszavert fényspektrum

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Relatív páratartalom (0-100 RH%)

• Léghőmérséklet (-40°C - 80°C)

• Gőznyomás (0-47 kPa)

• Digitális kapacitásmérő és termisztor

12

Környezeti szenzorok relatív páratartalom, léghőmérséklet, gőznyomás

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Érzékeny csapadékmérő (0,2 mm felbontással)

13

Környezeti szenzorok csapadék

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Szélsebesség (0-30 m/s)

• Szélirány (0-359º)

14

Környezeti szenzorok szélsebesség és szélirány

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Nedvesség és jégképződés kimutatása

15

Környezeti szenzorok levélnedvesség

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Szenzor – adatgyűjtő egység – SDI-12 szabvány

• Adatgyűjtő egység – szerverek – Mobilkommunikáció szolgáltató hálózatán – M2M SIM kártya menedzsment

16

Szenzorrendszer kommunikációja

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Kiegészítő adatfelvétel helyszíni lekérdezésekkel

• Adatfelvételi specifikáció

• Több rövidebb kérdőív

17

Kérdőíves adatgyűjtés

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

ADATFELDOLGOZÁS, ELEMZÉS

18 Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Környezeti és biológiai állapotok, folyamatok azonosítása

• Szenzorok és eszközök kiválasztása a megfigyeléshez, adatrögzítéshez

• Adatok feldolgozása hasznos információvá • Információ és tudás megjelenítése

megfelelő formában (vizualizáció) • Döntési javaslatok beavatkozáshoz

19

Mezőgazdasági döntéstámogató rendszer

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Speciális számítógéprendszer egyedi architektúrával – Gyors adattárolás, nagy adatmennyiség – Processzor-intenzív számítások

20

Hardver elemek

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Speciális számítógéprendszer egyedi architektúrával – Párhuzamosított számítások, webszerver – Mikroszerverek alkalmazása

21

Hardver elemek

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Analitika és vizualizáció – Összefüggések feltárása különböző algoritmusokkal – Mezőgazdasági tudásbázis felépítése – Döntéstámogató rendszer (javaslatokkal) – Példák (forrás: www.fruitionsciences.com):

22

Szoftver elemek

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Keresőmotor – Keresés szöveges adatbázisokban

(pl. FAO tanulmányok) – Szemantikus keresés (HP Autonomy)

• Webportál

– Információk megosztása (szenzoradatok, elemzések, előrejelzések, stb.)

– Keresési lehetőségek (hírek, tanulmányok)

23

Szoftver elemek

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

• Integrált szerverállomás – energiatakarékos, időjárás-álló, skálázható

(kommunikáció) • Big Data hardver és szoftver rendszerek

– nagy mennyiségű, különböző típusú adatok hatékony tárolása és feldolgozása

• Nagyszabású összefüggés-vizsgálat – a mezőgazdasági eredmények és a különböző

környezeti paraméterek között

Dátum: 2014.04.23. 24

Összegzés

Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor

KÉRDÉSEK?

25 Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET!

26 Előadók: Szármes Péter, Dr. Élő Gábor Dátum: 2014.04.23.

Slide Number 1TartalomMezőgazdaságAgroDat �projektcélokA projekt �fő elemeiSzenzoros és kérdőíves�adatgyűjtésTalajszenzorok�vízpotenciálTalajszenzorok�talajnedvesség, -hőmérséklet�elektromos vezetőképességTalajszenzorok�vízszint, öntözés Környezeti szenzorok�napsugárzás Környezeti szenzorok�visszavert fényspektrum Környezeti szenzorok�relatív páratartalom, léghőmérséklet, gőznyomás Környezeti szenzorok�csapadék Környezeti szenzorok�szélsebesség és szélirány Környezeti szenzorok�levélnedvesség Szenzorrendszer�kommunikációja Kérdőíves adatgyűjtésAdatfeldolgozás,�elemzés Mezőgazdasági�döntéstámogató rendszer Hardver elemek Hardver elemek Szoftver elemek�Szoftver elemekÖsszegzésKérdések?Köszönjük a figyelmet!