“کشاورزی هوشمند” مفهومی نوظهور است که به مدیریت مزارع با استفاده از فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، تجهیزات رباتیک، هواپیماهای بدون سرنشین یا دِرون ها و هوش مصنوعی برای افزایش کمیت و کیفیت محصولات در عین بهینه سازی در امر تولید و استفاده بهینه نیروی انسانی مورد نیاز جهت تولید اشاره دارد.

اینترنت اشیا نه تنها راهی برای اندازه گیری و کنترل بهتر فاکتورهای رشد مانند آبیاری و کود در یک مزرعه هوشمند را فراهم کرده است، بلکه باعث تغییر دیدگاه ما در مورد کشاورزی به طور کامل می شود. در این پست، توضیح خواهیم داد که یک مزرعه هوشمند دقیقاً چیست و اینترنت اشیا چگونه بر آینده کشاورزی در جهان تأثیر می گذارد.

مزرعه هوشمند چیست؟

کشاورزی هوشمند مفهومی نوظهور است که به مدیریت مزارع با استفاده از فن آوری های مدرن اطلاعات و ارتباطات برای افزایش کمیت و کیفیت محصولات در عین بهینه سازی نیروی انسانی مورد نیاز اشاره دارد.

فناوری های موجود برای کشاورزان امروزی:

• حسگرها: 

خاک، آب، نور، رطوبت، مدیریت دما

• نرم افزار: 

راه حل های نرم افزاری تخصصی که انواع خاصی از مزرعه را هدف قرار می دهد یا از سیستم عامل های IoT مورد استفاده می کنند

• اتصال: 

تلفن همراه، LoRa و غیره

• مکان: 

GPS ، ماهواره و غیره

• رباتیک: 

تراکتورهای خودران، امکانات پردازش و غیره

• تجزیه و تحلیل داده ها: 

راه حل های تجزیه و تحلیل مستقل داده ها و ابزارهای کنترل جریان های داده های اینترنت اشیا، برای راه حل های احتمالی را به منظور بهینه سازی هرچه بیشتر روند کشاورزی به کشاورزان ارائه میدهد. کشاورزان مجهز به چنین ابزاری می توانند شرایط مزرعه را بدون حتی رفتن به مزرعه کنترل کرده و برای کل مزرعه یا یک گیاه تصمیمات صحیح تری بگیرند.

نیروی محرکه کشاورزی هوشمند IoT است – اتصال ماشین های هوشمند و سنسورهای یکپارچه در مزارع برای ایجاد فرآیندهای کشاورزی مبتنی بر اطلاعات و فناوری های اطلاعات راهکاری است که کشاورزی را هوشمند مینماید.

1. مشاهده

حسگرها داده های مشاهده ای از محصولات، دام، خاک یا جو را ثبت می کنند.

2. عیب یابی

مقادیر حسگر به یک سیستم عامل اینترنت اشیا در فضای ابری با قوانین و مدل های تصمیم گیری از پیش تعریف شده – که “منطق تجارت” نیز نامیده می شود، تغذیه می شود که شرایط مورد نظر را بررسی و مشخص می کند و همچنین نقص یا نیاز را شناسایی می کند.

3. تصمیمات

پس از آشکار شدن مشکلات، کاربر و / یا مولفه های یادگیری ماشینی پلتفرم اینترنت اشیا تعیین می کنند که آیا بهبود خاصی لازم است یا خیر.

4. انجام روند

پس از ارزیابی و اقدام کاربر نهایی، چرخه از ابتدا تکرار می شود.

خانه هوشمند چیست؟

راه حل های اینترنت اشیا برای مشکلات کشاورزی

بسیاری بر این باورند که اینترنت اشیا می تواند برای تمام زمینه های کشاورزی، از کشت محصولات گرفته تا جنگلداری، ارزش افزوده ای داشته باشد. در این پست، ما در مورد دو بخش عمده کشاورزی صحبت خواهیم کرد که اینترنت اشیا می تواند انقلابی در آنها ایجاد کند:

• دقت در کشاورزی
• اتوماسیون کشاورزی / رباتیزه کردن کشاورزی

۱. سهولت در کشاورزی

دقت در کشاورزی یا کشاورزی دقیق، مفهومی جامع برای رویکردهای مبتنی بر اینترنت اشیا در این حوزه است که کشاورزی را کنترل و دقیق تر می کند. به عبارت ساده، گیاهان و حیوانات دقیقاً تحت مراقبتی بسیار دقیق قرار می گیرند که توسط ماشین آلات با دقت فوق بشری تعیین می شود. بزرگترین تفاوت آن با روش کلاسیک این است که کشاورزی دقیق اجازه می دهد تا کشاورز در هر متر مربع یا حتی در هر گیاه یا حیوان تصمیم گیری نماید تا این که تصمیمی را برای کل یک زمین اتخاذ کند.

با اندازه گیری دقیق تغییرات در یک مزرعه، کشاورزان می توانند اثرات سموم دفع آفات و کودها را کنترل کنند، یا از آنها به صورت انتخابی استفاده کنند.

۲. پرورش دام دقیق 

همانطور که در مورد کشاورزی دقیق صادق است، تکنیک های هوشمند پرورش دام باعث می شود که کشاورزان بهتر نیازهای حیوانات را کنترل کرده و تغذیه خود را متناسب با آن تنظیم کنند و از این طریق از بیماری دام جلوگیری کرده و از سلامت کل حیوانات مزرعه  اطمینان بیشتری حاصل کنند.

صاحبان مزرعه های بزرگ می توانند از برنامه های اینترنت اشیا بی سیم برای نظارت بر موقعیت، رفاه و سلامتی حیوانات خود استفاده کنند. با استفاده از این اطلاعات، آنها می توانند حیوانات بیمار را شناسایی کنند، بنابراین می توان آنها را از گله جدا کرد تا از شیوع بیماری جلوگیری شود.

سفارش هوشمندسازی ساختمان

اتوماسیون در گلخانه های هوشمند

گلخانه های سنتی پارامترهای محیطی را از طریق مداخله دستی یا مکانیسم کنترلی مختلفی کنترل می کنند، که اغلب منجر به کاهش تولید، اتلاف انرژی و افزایش هزینه کار می شود.

گلخانه های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا می توانند با هوشمندی بر اوضاع نظارت کرده و همچنین اوضاع را کنترل کنند و نیازی به مداخله دستی ندارند. سنسورهای مختلفی برای اندازه گیری پارامترهای محیطی با توجه به نیازهای مختلف محصول شما وجود دارند. این داده ها برای پردازش و کنترل بیشتر با حداقل دخالت دستی در یک بستر فضای ابری ذخیره کرد.

هواپیماهای بدون سرنشین در کشاورزی

پهپادهای مختص کشاورزی یکی از مهمترین عوامل است که شامل پهپادهای زمینی و هواپیماهایی برای ارزیابی سلامت محصول، آبیاری، نظارت بر محصول، سمپاشی محصولات، کاشت، تجزیه و تحلیل خاک و مزارع و سایر حوزه ها استفاده می شود.

از آنجایی که هواپیماهای بدون سرنشین تصاویر چند طیفی، حرارتی را هنگام پرواز جمع می کنند، داده های جمع آوری شده آنها اطلاعات کاملی از انواع اندازه گیری ها و آنالیزها را در اختیار کشاورزان قرار می دهد: شاخص های سلامت گیاه، شمارش و پیش بینی عملکرد گیاه، اندازه گیری ارتفاع گیاه، نقشه برداری از انواع پوشش های گیاهی، نقشه برداری از حوضچه های آب، گزارش های پیش آگاهی، اندازه گیری ذخایر، اندازه گیری کلروفیل، مقدار نیتروژن در گندم، نقشه برداری از زهکشی، نقشه برداری از میزان علفهای هرز و غیره.

نکته مهم این است که، کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا مدیریت عملیات کشاورزی در مقیاس بسیار بزرگ، برای مثال یک مزرعه چندین هکتاری را فقط شامل نمیشود. این سیستم می تواند به روندهای نوظهور کشاورزی مانند کشاورزی ارگانیک، کشاورزی خانوادگی، از جمله پرورش گاو خاص و / یا کشت فرهنگ های خاص، حفظ انواع خواص گیاهی یا بهبود کیفیت گیاه و غیره را شامل شود. همچنین سود و منفعت بسیاری  را در کشاورزی بسیار شفاف را برای مصرف کنندگان، جامعه و آگاهی بازار افزایش دهد. .

اینترنت غذا و کشاورزی

اگر اینترنت اشیا (IoT) و اینترنت اشیا پزشکی (IoMT) داریم، چرا اینترنت اشیایی برای صنعت غذا نداشته باشیم؟ پروژه کمیسیون اروپا اینترنت غذا و کشاورزی ۲۰۲۰ (IoF2020)، بخشی از رهبری صنعتی Horizon 2020، از طریق تحقیقات و کنفرانس های منظم، در مورد پتانسیل فناوری های اینترنت اشیا را برای صنعت غذا و کشاورزی مدرن در اروپا تحقیقات گسترده ای را در دستور کار دارد.

اینترنت اشیا این اعتقاد را تقویت کرده است که یک شبکه هوشمند از سنسورها، محرک ها، دوربین ها، ربات ها، هواپیماهای بدون سرنشین و سایر دستگاه های متصل سطح کنترل بی نظیر و تصمیم گیری خودکار را برای کشاورزی به ارمغان می آورد، و یک اکوسیستم پایدار نوآوری را در این بزرگترین کشور امکان پذیر می کند. 

سومین انقلاب سبز

کشاورزی هوشمند و کشاورزی مبتنی بر اینترنت اشیا زمینه سازی را برای آنچه می توان انقلاب سوم سبز نامید هموار می کند.

پس از انقلاب های اصلاح نژاد جانوران و گیاهان، سومین انقلاب سبز در حال تسخیر صنعت کشاورزی است. این انقلاب به کاربرد ترکیبی فناوری های تجزیه و تحلیل داده محور مانند تجهیزات کشاورزی دقیق، اینترنت اشیا، تجزیه و تحلیل “داده های بزرگ”، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها و دِرون ها)، تجهیزات رباتیک و غیره منجر می شود.

در آینده ی این انقلاب کشاورزی هوشمند، استفاده از سموم دفع آفات و کود کاهش می یابد در حالی که کارایی آن نیز افزایش خواهد یافت. فناوری های اینترنت اشیا قابلیت ردیابی بهتر مواد غذایی را فراهم می کند، که به نوبه خود منجر به افزایش سلامت مواد غذایی و بهره وری بیشتر گیاهان می شود. همچنین، با استفاده موثرتر از آب یا بهینه سازی مراقبت های نباتی از گیاهان و کنترل همه جانبه آنها، برای محیط زیست نیز مفید خواهد بود.

بنابراین، کشاورزی هوشمند دارای یک پتانسیل واقعی برای ارائه تولیدی پایدارتر از تولید محصولات کشاورزی به روش های سنتی است و همه اینها، بر اساس یک رویکرد علمی و با مصرف بهینه منابع است. مزارع جدید سرانجام به رویای ابدی بشر پی خواهند برد. تنها بستر غذایی ممکن از طریق کشاورزی برای جمعیت بشر روی زمین که ممکن است تا سال ۲۰۵۰ به ۹.۶ میلیارد نفر برسد تنها همین راه است.