אפיון מערכת לניהול השקיה נכונה תוך שימוש במגה נתונים
חברי צוות:
דניאלה אלקיים ♦ לירון מור ♦ יערה דהבש
מנחה:
ד"ר איל בריל
מוטיבציה לפרויקט
כיום העולם בו אנו חיים הולך ונהיה צפוף כשהאוכלוסייה עדיין צומחת ומלווה בדפוסי צריכה הולכים וגדלים, כך שנדרשת עלייה בייצור חקלאי. בכדי לעמוד בביקוש ההולך וגובר, מתבקשת התגברות חקלאית תוך ייעול השימוש במים המשמשים להשקיה כיום. המגבלה העיקרית להגדלת הייצור החקלאי הינה מחסור במים והמפתח להגדלתו נמצא בניטור שינויים בשדה במהלך עונת הגידול.
בפרויקט משותף למכון וולקני ולמכון הטכנולוגי חולון, נמצא כי קיים צורך ביצירת מערכת מידע לניהול השקיה נכונה בהסתמך על מודלים להערכת צריכת מי יבול בפועל על בסיס תמונות לוויין באמצעות חישה מרחוק שפותחו במחקר מקדים שנערך במכון וולקני בשנת 2017 . בחרנו לקחת חלק בפרויקט זה ולבצע תיק אפיון למערכת תומכת החלטה שתוכל לספק פתרון פשוט יעיל וחסכוני עבור חקלאים בעולם.
סקירת ספרות
בסקר הספרות בפרויקט התבססנו על ממצאי המחקר המקדים שבוצע ע"י מכון וולקני, והתמקדנו במציאת מקורות איכותניים בספרות אשר יוכלו להתוות לנו דרך פעולה אופטימלית בתהליך האפיון של מערכת מידע תומכת החלטה המותאמת לקהל היעד אליו אנו מכוונים, זאת לאחר שהקמנו בסיס נתונים על פי חוקי הנרמול. נוכחנו לדעת כי בספרות התייחסו לשני חלקים עיקריים:
- הקמת מילון נתונים - Data Dictionary - מאגר מטא-נתונים המתאר את משמעות הנתונים ותוכנם. שלב עיצוב מסד הנתונים משמש לתיאור מאפייני הטבלאות ושלב ניתוח הנתונים מאפשר חילוץ נתונים, איסוף נתונים ועיצוב ממשק נתונים.
- מודל מקרה שימוש - ייצוג של דרישות פונקציונליות/תרחישי שימוש אפשריים, וביתר דיוק מדובר בגישה מבוססת תרחיש המורכבת מכמה תרחישים, אשר יוצגו בשפה טבעית אשר מוצעת בספרות כמתאימה ביותר עבור מפתחים ובעלי עניין כך שיוכלו לזהות את מקרה השימוש.
מתודולוגיה
עשינו שימוש במודל מפל המים על מנת להתוות את תהליך העבודה על הפרויקט ותוצריו; ניתוח סביבה עסקית ← סקר ספרות אקדמי ← סכמה ראשונית לבסיס הנתונים ← מעבר לאישור מכון וולקני ← הקמת בסיס נתונים מנורמל ← רשימת תרחישי שימוש אפשריים ← תכנון המערכת (שלב האפיון) ← תהליך הפיתוח/ היישום (בוצע באופן חלקי) ← בדיקות איכות ← תיעוד התהליך.
ממצאים - תוצרי הפרויקט
- בניית בסיס נתונים (Database) מנורמל תוך קביעת המבנה האופטימלי של הטבלאות והשדות בו.
- יצירת מילון נתונים, המכיל את רשימת הטבלאות שבבסיס הנתונים יחד עם המבנה שלהן ותפקידן.
- כתיבת 36 תרחישי שימוש אפשריים (Cases Use) המתארים פעולות שיבוצעו ע"י המשתמשים.
- הקמת מסך ראשי המשמש כתפריט וארבעה מסכי ניהול נתונים.
- כתיבת תוכנית בדיקות האיכות (QA) - ביצוע 20 בדיקות איכות STP / STD למסכים הקיימים.
- יצירת דשבורד להדמיית מסך המציג את המלצת ההשקיה למשתמשי הקצה בממשק האינטרנטי.
סיכום
כאמור, מטרת הפרויקט הינה לענות על הצורך במערכת פשוטה לקבלת החלטות השקיה, המותאמת לאופי העבודה של חקלאים שונים בעולם. לאחר חקר המצב הקיים, סקירת ספרות ואפיון המערכת, ניתן לומר כי הפתרון המוצע, דהיינו יצירת מערכת לניהול השקיה המאפשרת ביצוע הערכה מדויקת יותר של כמות המים, הינו החלופה האופטימלית ביותר. כחלק מהתהליך קיבלנו הזדמנות ליישם הלכה למעשה את החומר הנלמד בתואר, להשתתף בפרויקט מעשי ולהתנסות באפיון מערכת הצפויה להיות מיושמת במסגרת הפרויקט המשותף במהלך השנה הקרובה. הערך המוסף המרכזי מביצוע הפרויקט הינו ייעול תהליך ההשקיה למען פיתוח בר קיימא בתחום החקלאות בארץ ובעולם. כמו כן, בעתיד ניתן יהיה לפתח מערכת השקיה חכמה על בסיס - המערכת הקיימת שתאפשר הזרמת הנחיות השקיה בזמן אמת לקו נוע הנמצא בשדה בהתאם לתנאים המשתנים.