کشاورزی مدرن و هوشمند سازی صنعت کشاورزی
توسعه فناوری های مدرن بر تمام حوزه های فعالیت انسانی از جمله بخش کشاورزی تاثیر می گذارد . کشاورزی هوشمند مفهوم نسبتا” جدیدی از مدیریت هوشمند و پیشرفته مزارع و محصولات کشاورزی است .
هوشمند سازی کشاورزی شامل استفاده از نرم افزارها و تجهیزات مختلف مبتنی بر اینترنت اشیاء برای بهینه سازی و خودکارسازی فرآیندهای معمول است . با گسترش اینترنت و دستگاه های تلفن همراه ، چنین فناوریهایی نه تنها برای شرکت های و مزارع بزرگ بلکه برای زمین های زراعی کوچک و گلخانه ها نیز در دسترس قرار گرفته اند . شیوه ها و روش های هوشمند سازی کشاورزی مزایای غیرقابل انکاری برای کسب و کارها نسبت به روش های سنتی و مرسوم دارد ، این امر به کشاورزان کمک می کند تا تولید را بهینه کنند و توانایی رقابت با صنایع بزرگتر در کشاورزی را داشته باشند .
کشاورزی هوشمند چیست ؟
ماهیت کشاورزی هوشمند ، معرفی فناوری های جدید در فعالیت های کشاورزی است . استفاده از هوش مصنوعی ، فناوری مبتنی بر اینترنت اشیا ، ماهواره ها و هواپیماهای بدون سرنشین ، صنعت کشاورزی را هوشمند می سازد و به تولید کننده گان اجازه می دهد کار خود را بهینه کنند و نتایج بهتری بگیرند . همه ی این عوامل درصد استفاده از روش های سنتی و هزینه های مالی را کاهش می دهد و حجم تولید را افزایش و تجارت کشاورزی را مقرون به صرفه تر می کند .
در جوامع امروزی استفاده از فناوری های پیشرفته در کشاورزی بیش از هر زمان دیگری مطرح شده است . تغییرات شدید آب و هوا ، کمبود منابع آبی و همچنین بالا رفتن جمعیت ( بر اساس پیش بینی ها تا سال 2050 جمعیت جهان چیزی در حدود 34 درصد رشد خواهد کرد) همه ی این عوامل سبب شده است تا نیاز به بازدهی بالای محصولات و استفاده بهینه از منابع طبیعی و ذخایر منابع برای آیندگان در الویت هر کار و فرایندی قرار گیرد .
استفاده از فناوری های هوشمند ، کشاورزان را در دسترسی به ابزارها و تکنیک های پیشرفته و سودمند برای بهینه سازی هر مرحله از فعالیت هایشان ، از نظارت بر مزارع و زمین های کشاورزی و استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین برای تحویل آفت کش ها تا ایجاد آب و هوای گلخانه ای و برداشت کامل محصول یاری می رسانند .
از جمله فناوری های هوشمند موجود برای کشاورزان عبارتند از:
انواع سنسورها و حسگرهای خاک ، آب ، رطوبت و دما
سیستم های آبیاری هوشمند
نرم افزارهای کاربردی اینترنت اشیا
سیستم های پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها
هوش مصنوعی و رباتیک
با استفاده از چنین ابزارهایی ، کشاورزان می توانند شرایط مزرعه و زمین کشاورزی خود را زیر نظر داشته و بدون نیاز به سر زدن به زمین کشاورزی ، تصمیمات استراتژیک برای کل مزرعه و یا یک گیاه واحد گرفته شود .
چرخه ی هوشمند سازی صنعت کشاورزی مبتنی بر اینترنت اشیاء IOT
هسته ی اینترنت اشیا داده هایی است که می توان از محصول و محیط پیرامون آن استخراج کرد و از طریق اینترنت انتقال داد . برای بهینه سازی فرآیند کشاورزی ، سیستم های هوشمند نصب شده در مزرعه باید داده ها را در یک چرخه ی تکراری ، جمع آوری و پردازش کنند این فناوری کشاورزان را قادر می سازد تا به مسائل نوظهور و تغییرات در شرایط محیطی واکنش سریع نشان دهند .
کشاورزی هوشمند از این چرخه به این شکل پیروی می کند :
1 – مشاهده
سنسورها و حسگرهای هوشمند داده های مشاهده ای را از محصولات ، خاک ، رطوبت ، آب و هوا ثبت می کنند .
2 – تشخیص
مقادیر ثبت شده توسط حسگرها با قوانین و مدل های تصمیم گیری از پیش تعریف شده که منطق کسب و کار نیز نامیده میشوند ، به یک پلتفرم اینترنت اشیا فرستاده میشوند که وضعیت محصول مورد بررسی را مشخص می کند و هر گونه کمبود یا نیاز را شناسایی می کند .
3 – تصمیم گیری
پس از مشخص شدن مشکلات ، کاربر یا اجزای مبتنی بر اینترنت اشیا تعیین می کنند که آیا نیازی به درمان خاص برای گیاه یا مکان مورد نظر وجود دارد یا خیر و اگر نیاز است با کدام روش .
4 – اقدام
پس از ارزیابی نهایی توسط کاربر و یا تجهیزات هوشمند IOT ، برای درمان مورد نظر اقدام میشود .
نکته مهم این است که کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا ، علاوه بر هدف قرار دادن عملیات کشاورزی در مقیاس بزرگ ، می تواند به فرایندهای نوظهور در کشاورزی مانند کشاورزی ارگانیک ، کشاورزی خانوادگی ، حفظ گونه های خاص و با کیفیت بالا و افزایش شفافیت کشاورزی برای مصرف کنندگان جامعه و آگاهی بازار بیفزاید .
اینترنت اشیا IOT به کشاورز این فرصت را می دهد که همه ابزارها و راه حل ها را در یک سیستم واحد ترکیب کند و همه ی دستگاه ها و نرم افزارها می توانند داده ها را با یکدیگر مبادله کنند و اقدامات خاصی را بر اساس الگوهای پیش رو انجام دهند .
راه حل های اینترنت اشیا برای کشاورزی هوشمند ، مشکلات سر راه کشاورزان را با اتصال تمام منابع و داده های موجود به یک سیستم واحد و یکپارچه با استفاده از اینترنت و از راه دور از هر مکانی حل می کند . به لطف این فناوری کشاورزان می توانند با استفاده از یک دستگاه در زمان واقعی بدون رفتن به مکان ، همه ی داده ها و تجهیزات را ببینند و مدیریت کنند .
این رویکرد کشاورزی هوشمند ، بهره وری کلی گیاه را بهبود می بخشد ، ضایعات را کاهش می دهد و استفاده از برق ، سوخت ، آب و کود را بهینه می کند . علاوه بر این بسته به ویژگی های کسب و کار و داده های حسگر ها و سنسورها ، کشاورزان می توانند تصمیم بگیرند که کدام یک از فرآیندها باید در حالت دستی باقی بمانند و کدام یک از وظایف به بهترین شکل هوشمند و خودکار شوند
.
از جمله راه حل هایی که صنعت کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا می تواند ارائه دهد عبارتند از :
کنترل هوشمند اقلیم گلخانه ها
مدیریت از راه دور مزارع و زمین های کشاورزی
نظارت بر زمین با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین
پیش بینی های بلند مدت و تجزیه و تحلیل های مالی
نظارت بر محصولات زراعی و برداشت محصول
آبیاری هوشمند ، کارآمد و به موقع
کنترل هوشمند آفات و بیماری ها
ردیابی ، تشخیص و کنترل مشکلات
راه حل ها و تجهیزات هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء IOT برای صنعت کشاورزی شاید در ابتدا پروژه های پیچیده و پر هزینه ای به نظر آیند اما در دراز مدت مقرون به صرفه تر از روشهای سنتی کشاورزی هستند که این روشها در نهایت موجب صرف هزینه ، اتلاف منابع آبی و ضرر و زیان های جبران ناپذیر در بخش کشاورزی میشوند .
مزایای هوشمندسازی کشاورزی
پیشرفتهای فنی که بخش کشاورزی در سال های اخیر تجربه کرده است ، می تواند قالب کار را هم برای مزارع کوچک و هم برای شرکت ها و مزارع بزرگ تغییر دهد . معرفی فناوری های کشاورزی مدرن با چنان سرعتی در حال انجام است که نه تنها در مناطق توسعه یافته بلکه در مناطق در حال توسعه نیز در دسترس هستند .
همانطور که فناوری دیجیتال و پردازش داده های کشاورزی ، بسیاری از وظایف و امور را ساده تر می کند ، می تواند کار در این زمینه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد . به طور کلی کشاورزی هوشمند مزایای زیر را برای پرورش دهندگان محصولات کشاورزی فراهم می کند :
تسریع در جمع آوری و پردازش داده ها
افزایش سطح دقت
افزایش بهره وری تولید محصولات
کاهش هزینه های مرتبط با تولید
کاهش نیاز به کار دستی و نیروی انسانی
افزایش عملکرد محصول و کاهش ضرر و زیان
پیش بینی سریع و به موقع مشکلات
بهینه سازی و حفظ منابع آبی
فناوری های کشاورزی هوشمند در مقایسه با روش های تحلیلی قدیمی و سنتی در کشاورزی ، می توانند بسیاری از پارامترها ( شرایط آب ، خاک ، رطوبت ، دما و کنترل آفات ) را همزمان با هم در نظر بگیرند و احتمال خطا را به حداقل برسانند .
چالش های کشاورزی هوشمند
علی رغم تمام مزایای کشاورزی هوشمند و استفاده از فناوری های پیشرفته ، این تکنولوژی با چالش هایی روبروست که عبارتند از:
در دسترس نبودن اینترنت
برای پیاده سازی فناوری های هوشمند به یک اتصال اینترنتی پایدار نیاز است که متاسفانه در همه مناطق در دسترس نیست .
سطح آگاهی پایین
سیستم های مدرن نیاز به تنظیم دقیق و دانستن ویژگی های عملکرد خود دارند که برخی از کشاورزان به طور کامل مزایای استفاده از این فناوری های هوشمند را نمی دانند یا نمی دانند که چگونه با آنها کار کنند .
عدم سازگاری تجهیزات با یکدیگر و یکپارچه نبودن سیستم هوشمند
ادغام تجهیزات هوشمند و پلتفرم اینترنت اشیاء ، مستلزم استانداردسازی فناوری های مورد استفاده است و بهتر است از تجهیزات و سیستم هوشمندی استفاده شود که این یکپارچگی را حفظ کرده باشد .
با این وجود استفاده از فناوری های هوشمند و پیشرفته با کارایی و عملکرد بالا ، ویژگی های منحصر به فردی نسبت به کشاورزی سنتی و دستی دارد ، یکی از این ویژگی های متمایز در صنعت کشاورزی این است که از داده های دقیق زمین استفاده می کنند و آن ها را تجسم می کنند ، بنابراین کشاورزان می توانند به سرعت کار انجام شده را ارزیابی کرده و اقدامات بعدی را برنامه ریزی کنند . لازم و ضروری است که همه ی اندازه گیری ها به روشی مناسب ارائه شوند ، قالبی یکپارچه داشته باشند و از پردازش ، تجزیه و تحلیل آسانی برخوردار باشند . علاوه بر آن نرم افزار چنین سیستم هوشمندی دسترسی کشاورزان را به داده های تاریخی گسترده در مورد رطوبت خاک ، نوسانات دما ، شاخص های پوشش گیاهی ، بارش و سایر پارامترها فراهم میسازد . همگی این موارد این امکان را به کشاورزان می دهد تا چشم انداز ، پتانسیل و راهکار انتخاب شده را ارزیابی کنند ، خطرات را محاسبه کنند ، آبیاری دقیق و زمان کوددهی را برنامه ریزی کنند و در نهایت از محصولی با کیفیت برخوردار شوند .
تاثیر هوشمند سازی کشاورزی بر محیط زیست
در آینده ای نزدیک انقلاب کشاورزی هوشمند سبب کاهش استفاده از آفت کش ها و کودها میشود این در حالیست که کارایی و بهره وری کلی محصول افزایش پیدا کرده است . فناوری های اینترنت اشیا قابلیت ردیابی بهتر محصولات و مواد غذایی را ممکن میسازد که به نوبه خود منجر به افزایش سلامت و ایمنی سبد غذایی میشود و با استفاده کارآمد از منابع آبی ، بهینه سازی تصفیه ها ، ورودی ها و جلوگیری از پخش سموم و کودهای شیمیایی ، تاثیری مثبت در حفظ محیط زیست خواهند داشت .
بنابراین کشاورزی هوشمند دارای پتانسیل واقعی برای ارائه شکل مولدتر و پایدارتر از تولیدات کشاورزی ، بر اساس رویکردی دقیق تر و کارآمدتر در استفاده از منابع است .
https://newelectron.ir/blogs/show/32