Στα πλαίσια της γενικότερης οικονομικής κρίσης ο ελληνικός αγροτικός τομέας έχει υποστεί σημαντικό πλήγμα αναφορικά με τη μείωση της ζήτησης των προϊόντων και τον περιορισμό των απαραίτητων πόρων (νερό, έδαφος,ενέργεια) για την ανάπτυξή της. Παράλληλα, υφίσταται εντονότερα τις συνέπειες από την αστάθεια των αγορών,αλλά και τις επιπτώσεις από την κλιματική αλλαγή που επιτείνει τη συχνότητα εμφάνισης και τη σφοδρότητα ακραίων καιρικών φαινομένων, με αποτέλεσμα τον περιορισμό της απόδοσης των καλλιεργειών, την απώλεια παραγωγής και την περαιτέρω πτώση του αγροτικού εισοδήματος. Από την άλλη πλευρά όμως τίθενται θέματα όπως η ασφάλεια και επάρκεια των τροφίμων, καθώς θεωρείται δεδομένη η αύξηση της ζήτησής τους στο άμεσο μέλλον. Η αργή προσαρμογή σε σύγχρονους τρόπους άσκησης της γεωργίας οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη μη ικανοποιητική ενσωμάτωση νέων τεχνικών και τεχνολογιών στην παραγωγική διαδικασία. Η εισαγωγή συστημάτων που βασίζονται στη μέτρηση και διαχείριση πληροφοριών, μπορούν να συνεισφέρουν στη βέλτιστη διαχείριση των καλλιεργειών. Το σύγχρονο μοντέλο αγροτικής παραγωγής δεν επιτάσσει, πλέον, μεγιστοποίηση της παραγωγής, αλλά μεγιστοποίηση του καθαρού κέρδους, δηλαδή ορθολογική διαχείριση όλων των εισροών και εκροών του συστήματος. Για τον σκοπό αυτόν, έχει αναπτυχθεί και έχει βρει σημαντική ανταπόκριση σε παγκόσμιο επίπεδο η έννοια της γεωργίας ακριβείας ή έξυπνης γεωργίας, με βάση την οποία γίνεται χρήση των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) για τον ακριβή έλεγχο όλων των εισροών στο σύστημα καλλιέργειας, αλλά και τον ακριβή προγραμματισμό των εκροών. Ειδικότερα, ο όρος γεωργία ακριβείας αφορά σε έναν τομέα όπου η τεχνολογία αισθητήρων φέρνει νέες δυνατότητες που επιλύουν παλαιά προβλήματα. Σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση του Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), μεταξύ του 2005 και του 2015, οι φυσικές καταστροφές κόστισαν 96 δισεκατομμύρια δολάρια σε ζημιές στη γεωργική και κτηνοτροφική παραγωγή. Ο FAO υποστηρίζει ότι ο συνδυασμός της γεωργίας με τεχνολογίες διαδικτύου των πραγμάτων IoT (Internet of Things) είναι απαραίτητη, καθώς μέχρι το 2050 η παγκόσμια παραγωγή τροφίμων πρέπει να αυξηθεί κατά 70% ώστε να μπορεί να τροφοδοτήσει 9,6 δισεκατομμύρια ανθρώπους. Στόχοι της γεωργίας ακριβείας αποτελούν η αύξηση της παραγωγής ανά επιφάνεια με ταυτόχρονη μείωση των χρησιμοποιούμενων πόρων (ανθρωποώρες, νερό, ενέργεια, φυτοφάρμακα, λιπάσματα).
Στην πραγματικότητα η γεωργία παραμένει ένας χώρος όπου οι εφαρμογές ΙοΤ δεν έχουν ακόμη βρει ακόμη ευρεία εφαρμογή, με τους εκτιμώμενους σχετικούς παγκόσμιους τζίρους να είναι 2.2 δισ. € για το 2016 και 4.2 δισ. € για το 2021. Καταστροφικές καιρικές συνθήκες, ασθένειες και παράσιτα επηρεάζουν δυσμενώς τη γεωργική παραγωγή και προκαλούν τεράστιες οικονομικές ζημίες ετησίως. Δυστυχώς, οι παραδοσιακές θεραπείες συνεπάγονται πρόσθετο κόστος για τους καλλιεργητές και είναι σε μεγάλο βαθμό αναποτελεσματικές. Ωστόσο, στη γεωργία ακριβείας η ενσωμάτωση τεχνολογιών αισθητήρων-ελεγκτών και εφαρμογών ΙοΤ μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της αποδοτικότητας. Ο συνδυασμός της συλλογής πρωτογενών δεδομένων μέσω ασύρματων δικτύων αισθητήρων και η επεξεργασία τους από Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (ΣΥΑ) που παρακολουθούν τις συνθήκες μικροκλίματος της καλλιέργειας, μπορεί να μειώσει τους καταναλισκομένους πόρους, να προβλέψει την εξάπλωση επιβλαβών οργανισμών και να συνεισφέρει στην πρόληψη ασθενειών συνεισφέροντας σε βελτιστοποιημένη παραγωγή. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η βελτιωμένη διαχείριση, η καλύτερη ποιότητα τροφίμων και το χαμηλότερο κόστος. Η επένδυση σε τεχνολογικές λύσεις και στη γεωργία ακριβείας οδηγεί στον εκσυγχρονισμό χρονοβόρων και κοπιαστικών διαδικασιών και αποτελεί μία εξαιρετικά ελκυστική επιλογή καθώς μπορεί να προσφέρει καλύτερες συνθήκες ζωής και ελάττωση του φόρτου εργασίας, προσελκύοντας έτσι νέες γενιές γεωργών και επιστημόνων σε αγροτικές περιοχές.
Στην Ελλάδα, ο τομέας των θερμοκηπιακών καλλιεργειών εξακολουθεί να αποτελεί μία από τις πιο δυναμικές μορφές της πρωτογενούς μας παραγωγής και, ταυτόχρονα, να αποτελεί ένα σύστημα καλλιέργειας στο οποίο μπορούν να εφαρμοστούν άμεσα οι περισσότερες τεχνολογίες και τεχνικές γεωργίας ακριβείας. Σήμερα, η Ελλάδα έχει περίπου 61.000 στρέμματα θερμοκηπίων ενώ η κλιματική διαφοροποίηση στα διάφορα τμήματα της χώρας είναι ο παράγοντας που καθορίζει τη γεωγραφική κατανομή τους. Στην Κρήτη συναντάται σχεδόν το μισό (~45%) των θερμοκηπιακών εκτάσεων: στην περιοχή της Ιεράπετρας περίπου 15.500 στρέμματα (~25% επί του συνόλου της χώρας), 11.100 στρέμματα στην ευρύτερη περιοχή της Μεσσαράς και στην υπόλοιπη Κρήτη. Αντίστοιχα, 9.000 στρέμματα υπάρχουν στην Πελοπόννησο και 26000 στρέμματα διάσπαρτα σε όλη την Ελλάδα με ιδιαίτερη αναφορά την Πρέβεζα, Αθήνα και την Θεσσαλονίκη. Από τις συνολικά εγκατεστημένες θερμοκηπιακές μονάδες το 30% είναι σύγχρονες, με όλες τις δυνατότητες να παράγουν ασφαλή προϊόντα υψηλής ποιότητας και να εξασφαλίζουν υψηλές αποδόσεις, χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες και αυτοματοποιώντας ένα μεγάλο τμήμα της παραγωγικής τους διαδικασίας. Οι κυριότεροι λόγοι που οδηγούν στην αύξηση της αυτοματοποίησης των εργασιών στα θερμοκήπια είναι το συνεχώς αυξανόμενο μέγεθος παραγωγής (δημιουργία μεγαλύτερων μονάδων), το αυξημένο κόστος εργατικών (το οποίο εξακολουθεί να είναι 30%-35% του συνολικού κόστους παραγωγής), η έλλειψη εξειδικευμένου προσωπικού, οι ανθυγιεινές συνθήκες στις οποίες πολλές φορές δουλεύουν οι εργαζόμενοι, η ανάγκη εξειδίκευσης, όσον αφορά την παραγωγή γεωργικών προϊόντων, η ανάγκη παραγωγής ασφαλών και ποιοτικών προϊόντων, καθώς και η εξοικονόμηση χρήματος και χρόνου (καθετοποίηση εργασιών). Σημαντικό τομέα αιχμής στις θερμοκηπιακές καλλιέργειες αποτελεί η διερεύνηση λύσεων βέλτιστης ενεργειακής διαχείρισης. Τέτοιες λύσεις αποτελούν π.χ. τα συστήματα υπέρυθρης ακτινοβολίας τα οποία παρουσιάζουν το πλεονέκτημα της στοχευμένης κατευθυντικότητας της ενέργειας και της αναπλήρωσης των ενεργειακών απωλειών σε χώρους με χαμηλή θερμομονωτική προστασία όπως είναι τα θερμοκήπια και οι σταυλικές εγκαταστάσεις. Επιπρόσθετα η εγκατάσταση εφαρμογών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) όπως φωτοβολταϊκών ή μικρών γεωθερμικών συστημάτων αποτελούν πλέον εναλλακτικές επιλογές προς την κατεύθυνση δημιουργίας θερμοκηπιακών εγκαταστάσεων χαμηλών ενεργειακών απαιτήσεων. Ο συνδυασμός της εφαρμογής υπέρυθρης θέρμανσης με την ενσωμάτωση των φωτοβολταϊκών ή/και γεωθερμικών συστημάτων στις ΠΘΜ οδηγεί στη δημιουργία ενός αυτόνομου και χαμηλής ενεργειακής απαίτησης θερμοκηπίου αναφορικά με τη θέρμανση, το δροσισμό και την επαγόμενη τεχνητή σκίαση. Τέλος οι τεχνολογικές λύσεις που θα προσφέρουν στο διαχειριστή συνδυασμένη εξοικονόμηση ενέργειας και νερού (όπως μικρές μονάδες αφαλάτωσης σε συνδυασμό με παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ) αποτελούν τις βέλτιστες περιπτώσεις για νέες ευκαιρίες στην αγορά των θερμοκηπιακών εγκαταστάσεων και εφαρμογών.
Ενότητες Εργασίας (ΕΕ)
- ΕΕ1 (Μ01-Μ24): Μελέτη, σχεδιασμός, ανάπτυξη και λειτουργία ΠΘΜ
- Δ1.1 (Μ01-Μ24): Κατασκευή προτυποποίηση
- Δ1.2 (Μ04-Μ24): Ενεργειακή μοντελοποίηση
- EΕ2 (Μ07-Μ30): Ανάπτυξη ολοκληρωμένου συστήματος ΠΘΜ
- Δ2.1 (Μ07-Μ24): Υλοποίηση δικτύου αισθητήρων-ελεγκτών
- Δ2.2 (Μ07-Μ27): Υλοποίηση πρωτοκόλλου επικοινωνίας με διακομιστή
- Δ2.3 (Μ19-Μ30): Υλοποίηση κεντρικής εφαρμογής διαχείρισης
- ΕΕ3 (Μ01-Μ33): Περιβαλλοντική και οικονομοτεχνική αξιολόγηση ΠΘΜ
- Δ3.1 (Μ01-Μ30): Ανάλυση Κύκλου Ζωής-Κόστους ΠΘΜ
- Δ3.2 (Μ13-Μ33): Οικονομοτεχνική μελέτη και ανάλυση αγοράς
- ΕΕ4 (Μ19-Μ36): Αξιολόγηση της ΠΘΜ μέσω πιλοτικών καλλιεργειών
- Δ4.1 (Μ19-Μ36): Προσδιορισμός καλλιεργητικής απόδοσης ΠΘΜ
- Δ4.2 (Μ22-Μ36): Προσδιορισμός αντιοξειδωτικού προφίλ
- ΕΕ5 (Μ1-Μ36): Δράσεις διάχυσης αποτελεσμάτων
- Δ5.1 (Μ1-Μ36): Ανάπτυξη στρατηγικής διάδοσης και επικοινωνίας αποτελεσμάτων
- Δ5.2 (Μ1-Μ36): Ανάπτυξη και λειτουργία ιστοσελίδας έργου
- Δ5.3 (Μ1-Μ36): Δράσεις διάδοσης και επικοινωνίας με την επιστημονική κοινότητα
- Δ5.4 (Μ1-Μ36): Δράσεις διάδοσης και επικοινωνίας με φορείς και ενδιαφερομένους
- ΕΕ6 (Μ1-Μ36): Διαχείριση και συντονισμός έργου
- Δ6.1 (Μ1-Μ36): Διοικητική διαχείριση
- Δ6.2 (Μ1-Μ36): Τεχνική παρακολούθηση