طبق پیش بینی های انجام شده جمعیت کره زمین در سال 2050 به حدود 9.6 میلیارد نفر میرسد که این مسئله مشکلی بسیار بزرگی برای صنعت کشاورزی می باشد.
با وجود مبارزه با چالش های بزرگی تغییرات آب و هوایی, افزایش دما و تاثیرات محیط زیستی کشاورزی در سالهای آینده شاهد تقاضای بیشتر محصولات کشاورزی خواهیم بود.
برای جواب دادن به این نیاز های در حال افزایش تکنولوژی های مورد استفاده از کشاورزی نیاز به تغییرات اساسی دارند.
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا یا IoT که از شاخه های محبوب مهندسی کامپیوتر میباشد به مجموعه‌ای از دستگاه‌ها، اشیا و سنسورها گفته می‌شود که با یکدیگر و با اینترنت ارتباط دارند و امکان انتقال داده‌ها و اطلاعات بین آنها و با سیستم‌های دیگر را فراهم میکنند.
با استفاده از اینترنت اشیا، اشیاء مختلفی مانند خودروها، ساعت‌های هوشمند، دستگاه‌های خانگی، سیستم‌های حفاظتی و غیره، با یکدیگر و با اینترنت ارتباط برقرار میکنند و اطلاعات را با سرعت بالا منتقل میکنند.
اینترنت اشیا امکانات بسیاری را برای کاربران فراهم میکند، از جمله:
– کنترل دستگاه‌های خانگی از راه دور
– ارتباط بین خودروهای هوشمند و شهر هوشمند
– مدیریت دستگاه‌های پزشکی و بهبود مراقبت‌های بهداشتی
– کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی در صنایع مختلف
در کل، اینترنت اشیا به عنوان یکی از فناوری‌های نوین و پیشرفته، در آینده امکانات بسیاری را برای کاربران فراهم خواهد کرد و تاثیر بسیاری در زندگی ما خواهد داشت.
کشاورزی هوشمند چیست؟
برنامه و روش های هوشمند و کاربردی کشاورزی بر اساس تکنولوژی اینترنت اشیا صنعت کشاورزی را قادر خواهد ساخت تا در زمینه کاهش اتلاف زمان و هزینه, افزایش بهره وری قدم بردارد. این کار میتواند از طریق بهینه سازی کود مصرفی در مزارع و مسیر طی شده توسط ماشین آلات کشاورزی انجام شود.
اما کشاورزی هوشمند چیست؟ کشاورزی هوشمند یک سرمایه گذاری فشرده و سیستمی با فناوری برتر است که هدف آن تولید غذا به روشی سالم و در حجم وسیع می باشد. این سیستم یکی از کاربردها و مزایای تکنولوژی جدیدی در حوزه فناوری اطلاعات می باشد که اینترنت اشیا نام دارد.
در کشاورزی هوشمند, یک سیستم که متشکل از سنسور های رطوبت, دما, روشنایی, رطوبت خاک و… می باشد کار نظارت بر زمین زراعت و آبیاری خودکار را انجام می دهد.
بنابراین کشاورزان از هر کجا میتوانند وضعیت مزرعه و محصولات خود را بررسی کنند.
کشاورزی هوشمند در مقایسه با روش های مرسوم کشاورزی بسیار کارآمد تر می باشد.
کشاورزی هوشمند فقط در زمینه تولید محصولات در مقیاس بزرگ کاربرد ندارد بلکه میتواند به عنوان اهرمی در دیگر بخش های متداول کشاورزی مثل کشاورزی ارگانیک, کشاورزی خانوادگی( مزراع کوچک یا بزرگ) و به طور کلی در تولید محصولات سالم فعالیت کند.
با وجود مشکلات محیط زیستی کشاورزی هوشمند میتواند باعث شود که در مصرف آب صرفه جویی کنید.
اما بذارید در مورد کاربرد های مهم تر این صنعت که باعث انقلاب در کشاورزی شده است بیشتر صحبت کنیم.
کشاورزی دقیق
کشاورزی دقیق مفهومیست جدید که در آن به هر چیزی که باعث شود عمل کشاورزی دقیق تر و قابل کنترل تر انجام شود گفته می شود. این مفهوم شامل زراعت و دامپروری می باشد.
در این رویکرد از مدیریت مزرعه مولفه کلیدی استفاده از بخش آی تی و موارد مختلفی مثل سنسورها, سیستم های کنترلی, رباتیک, ماشین آلات خودکار, سخت افزارهای اتوماسیون و دیگر فناوری های مدرن می باشد.
کشاورزی دقیق یکی از کاربرد های بسیار مهم اینترنت اشیا یا IOT در بخش زراعت است و شرکت های زیادی در سراسر دنیا در حال استفاده و توسعه آن هستند.
برای نمونه کمپانی CropMetrics یکی از شرکت هایی است که برروی ارائه راهکارهای بسیار پیشرفته در زمینه آبیاری دقیق مزارع کشاورزی تمرکز کرده است.
محصولات و خدمات شرکت CropMetrics شامل بهینه سازی آبیاری با نرخ متغیر VRI, تجهیزات اندازه گیری رطوبت خاک و… می باشد.
بهینه سازی و به حداکثر رساندن بهره وری آبیاری زمین های کشاورزی با استفاده از نقشه برداری یا شناسایی تنوع خاک باعث افزایش راندمان مصرف آب می شود.
تکنولوژی اندازه گیری رطوبت خاک از کشاورزی در تمام فصول سال پشتیبانی میکند و برای بهینه سازی مصرف آب پیشنهاد می شود.
پهپاد های کشاورزی اینترنت اشیا
تکنولوژی در طول زمان بسیار تغییر کرده است و پهپاد های کشاورزی مثال خوبی برای این مسئله هستند.
امروزه کشاورزی یکی از صنایع پیشرو است که با پهپاد ها ترکیب شده است.
پهپاد های مورد استفاده هم به شکل زمینی هستند و هم هوایی.
از این پهپاد ها در کشاورزی هوشمند برای ارزیابی سلامت محصول, آبیاری, نظارت, سم پاشی, کاشتن, هرس کردن و بررسی خاک و زمین استفاده می شود.
اصلی ترین فایده استفاده از پهپاد در ارزیابی سلامت محصولات , ترکیب با سیستم جغرافیایی اطلاعات GIS, سهولت استفاده, صرفه جویی در زمان و افزایش بازده می باشد.
با استراتژی و برنامه ریزی بر اساس جمع آوری اطلاعات بصورت بی درنگ و پردازش آنها, تکنولوژی پهپاد ها باعث تغییر شکل صنعت کشاورزی می شود.
PrecisionHawk شرکتی است که از پهپاد ها به همراه مجموعه ای از سنسور های عکسبرداری,نقشه برداری برای جمع آوری اطلاعاتی ارزشمند از زمین های کشاورزی استفاده میکند.
این پهپاد ها با پرواز کردن کار نظارت و مشاهده را انجام می دهند.
در این حالت کشاورزان زمین , جزییات مورد نیاز و ارتفاع پروازی را انتخاب میکنند و پهپاد ها کار عکس برداری را انجام میدهند.
از طریق اطلاعات به دست آمده میتوانیم شاخص های سلامتی محصولات را رسم کنیم, تعداد محصولات را محاسبه کنیم, مقدار بازدهی و عملکرد را پیش بینی کنیم, میزان رشد و ارتفاع گیاهان و درختان را مشاهده کرد و کارهای دیگری مثل نقشه برداری از حوضچه های آبی زمین, اندازه گیری موجود ذخیره محصولات, اندازه گیری کلروفیل گیاهان, اطلاع از مقدار نیتروژن در گندم ها, نقشه برداری برای زهکشی, تصویر برداری از میزان علف های هرز و… را انجام داد.
پهپادها قابلیت عکس برداری به صورت حرارتی, چند طیفی و بصری را هنگام پرواز دارند و سپس در محل اولیه خود فرود می آیند.
نظارت بر دام ها
صاحبان مزارع بزرگ میتوانند با استفاده از اپلیکیشن های IOT اطلاعات سودمندی درباره دام و احشام خود به دست آورند, مثل اطلاعاتی سلامتی, محل قرار گیری گله و تندرستی آنها.
این اطلاعات باعث می شود افراد خیلی زود حیوانات مریض را شناسایی و آنها را از بقیه گله جدا کنند.
در نتیجه از شیوع بیماری در بین آنها جلوگیری می شود.
همچنین این کار باعث کاهش هزینه های نیروی کار می شود, برای مثال رانندگان خیلی راحت محل قرارگیری گله را تشخیص می دهند.
کمپانی JMB North America شرکتی است که سیستم نظارت بر گاو ها را برای دامداران توسعه میدهد.
یکی از مزایا این سیستم این است که به صاحبان دام بارداری گاو ها و زمان تولد را خبر میدهد.
گلخانه های هوشمند
گلخانه های هوشمند روشی هستند که باعث افزایش عملکرد در تولید سبزیجات, میوه, محصولات زراعی و.. می شود.
گلخانه های هوشمند پارامترهای محیطی را هم بصورت دستی و هم با استفاده از مکانیسم های متناسب کنترل می کند.
در روش گلخانه های سنتی مشاهده میکنیم که نیروی کار زیادی لازم است و انرژی و منابع بسیار هدر میرود و در نهایت هم محصول کیفیت بالایی ندارد.
یک گلخانه هوشمند میتواند با استفاده از تکنولوژی اینترنت اشیا ساخته شود, این روش بصورت هوشمندانه وضعیت گیاهان را بررسی میکند و نیازی به مداخله فیزیکی وجود ندارد.
برای کنترل شرایط محیطی گلخانه با توجه به گیاهان کاشت شده و نیاز های آنها سنسور های گوناگونی استفاده می شود.
میتوانیم یک سیستم ابری متشکل از سرور ایجاد کنیم و با اتصال این سنسور ها به سرور بصورت راه دور از اطلاعات آنها استفاده کنیم.
این سیستم ابری داخل گلخانه علاوه بر ذخیره اطلاعات بدست آمده کار پردازش داده ها و انجام تصمیم گیری های مختلف را نیز انجام می دهد.
این کار باعث کمتر شدن انجام کارها بصورت فیزیکی می شود.
سنسور های موجود در گلخانه های هوشمند میتوانند میزان نور, فشار, رطوبت و… را اندازه گیری کنند و در زمان مناسب نسبت به انجام اقدام های مختلف کنند. مثل آبیاری, باز و بسته کردن پنجره یا سیستم تهویه.
این اطلاعات میتوانند بصورت آنلاین از طریق اپلیکیشن یا پیام کوتاه برای افراد ارسال شود.