Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η αξιοποίηση και επέκταση πλατφόρμας IoT με τεχνικές Μηχανικής Μάθησης για εφαρμογές γεωργίας ακριβείας, με έμφαση σε καλλιέργειες αμπελιού και ελιάς. Η εργασία εστιάζει στη συλλογή δεδομένων από πεδίο, στην ανάπτυξη έξυπνων μοντέλων πρόβλεψης και στην υποστήριξη λήψης αποφάσεων σε πραγματικές συνθήκες, με σκοπό τη βελτίωση της αποδοτικότητας, της ποιότητας παραγωγής και τη μείωση εισροών.

Στο πλαίσιο της εργασίας θα πραγματοποιηθεί ενσωμάτωση αισθητήρων για την παρακολούθηση κρίσιμων περιβαλλοντικών και εδαφικών παραμέτρων (π.χ. υγρασία εδάφους, θερμοκρασία και υγρασία αέρα, ηλιακή ακτινοβολία, αγωγιμότητα εδάφους). Θα αναπτυχθούν και θα εκπαιδευτούν μοντέλα Μηχανικής Μάθησης για την ανάλυση και πρόβλεψη των δεδομένων αυτών.

Η εργασία εστιάζει στην αξιοποίηση της πλατφόρμας IoT σε πραγματικά σενάρια γεωργίας ακριβείας, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες κάθε καλλιέργειας.

Ενδεικτικά σενάρια χρήσης περιλαμβάνουν:

• Παρακολούθηση μικροκλιματικών συνθηκών σε αμπελώνες και ελαιώνες
• Έγκαιρη ανίχνευση συνθηκών που ευνοούν ασθένειες ή στρες φυτών
• Ανάλυση και πρόβλεψη δεδομένων για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και της ποιότητας της καλλιέργειας

Θα αξιολογηθεί η απόδοση της πλατφόρμας ως προς την αξιοπιστία, τη χρηστικότητα και τη δυνατότητα υποστήριξης διαφορετικών εφαρμογών γεωργίας ακριβείας.

α) Στο πρώτο μέρος της εργασίας θα παρουσιαστούν οι βασικές έννοιες των συστημάτων IoT, της γεωργίας ακριβείας και των αλγορίθμων Μηχανικής Μάθησης, καθώς και η αρχιτεκτονική της προτεινόμενης πλατφόρμας. β) Στο δεύτερο μέρος θα υλοποιηθούν και θα παραμετροποιηθούν τα επιλεγμένα σενάρια χρήσης σε αμπέλια και ελαιώνες. γ) Στο τρίτο μέρος θα πραγματοποιηθεί συλλογή και ανάλυση δεδομένων με μοντέλα Μηχανικής Μάθησης, καθώς και αξιολόγηση των σεναρίων ως προς την αποτελεσματικότητά τους.

Σύγχρονα Δίκτυα και Διασύνδεση ΙοΤ

• Σύγχρονα Δίκτυα και Διασύνδεση IoT (TCP/IP, MQTT, HTTP, LoRaWAN)
• Βασικές έννοιες διαχείρισης και ανάλυσης χρονολογικών δεδομένων
• Εξοικείωση με αισθητήρες και ενσωματωμένα συστήματα
• Βασικές γνώσεις Μηχανικής Μάθησης

Roccatello, Eduard, et al. "State of the art in internet of things standards and protocols for precision agriculture with an approach to semantic interoperability." Network 5, no. 2 (2025): 14.

Singh, Gurpreet, and Sandeep Sharma. "A comprehensive review on the Internet of Things in precision agriculture." Multimedia Tools and Applications 84, no. 17 (2025): 18123-18198.