بازده و سود مزرعه خود را با هوشمند سازی توسط اینترنت اشیا ارتقا دهید
اینترنت اشیا بیانگر یک روش هوشمندانه برای سازماندهی بسیاری از حوزه های زندگی ما است.تکنولوژی داده محور و اتوماسیون کنترل کامل فرآیندهای تولید در مراکز تولید ، بیمارستان ها ، ادارات ، مدارس و خانه های ما را به همراه می آورد.
اما هنگامی که ما در مورد اینترنت اشیا صحبت می کنیم ، یک حوزه وجود دارد که نادیده گرفته می شود – کشاورزی. بیایید ببینیم که چگونه فناوری به کشاورزان کمک می کند تا ضمن تضمین کیفیت عالی ، فرایند تولید را بهبود بخشد.
کشاورزی با عرضه مواد غذایی دست و پنجه نرم می کند؛
منابع طبیعی این سیاره بی حد و حصر نیست، با رشد روزافزون جمعیت جهان ، تولید مواد غذایی در سطح جهانی ممکن است برای همگام شدن با تقاضای جمعیت جهانی نیاز به تلاش بیشتر داشته باشد.
براساس گزارش متخصصان، سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل در سال ۲۰۱۱ به این نتیجه رسید که کشاورزان باید تا سال ۲۰۵۰، ۷۰ درصد غذای بیشتری تولید کنند تا نیازهای جمعیت رو به رشد را برآورده سازند.
با گذشت زمان ، خاک مورد استفاده برای کشاورزی تجزیه می شود و برای کاشت محصولات آینده حاصلخیزی و بازدهی کمتری دارد، کشاورزان باید در استفاده از منابع خود به طور مؤثر و پایدار محتاط باشند.
تولیدکنندگان باید راه هایی را برای استفاده از مزارع ، گلخانه ها و زمین های چراگاه خود به گونه ای پیدا کنند که از کیفیت و عملکرد بالایی برخوردار باشد و در عین حال از توانایی تولید مواد غذایی در آینده محافظت شود. فناوری پیشرفته اینترنت اشیاء می تواند کمک کند.
مزرعه هوشمند پاسخ است
امروزه کشاورزی در حال بکارگیری تکنولوژی اینترنت اشیا جهت کمک به کاهش هزینه‌ها، افزایش راندمان تولید، و کشف راه‌هایی جهت کاهش نیروی کار و افزایش بازدهی، می باشد.
به عنوان کشور تولید کننده لبنیات انتظار می رود، تا سال ۲۰۲۴ بیش از ۲ میلیون مزرعه به IoT (اینترنت اشیا ) متصل شوند.
اما “مزرعه همپیوند” به چه معنی است؟
مزرعه همپیوند یا هوشمند، مزرعه ای است که جهت افزایش کمیت و کیفیت محصولات و بهینه سازی فرایند تولید با فناوری های نوین اطلاعاتی و ارتباطی، مدیریت می شود.
پیش بینی می شود یک مزرعه هوشمند کاملاً مجهز، دارای محموعه از فناوری های زیر باشد:
سنسورها: دستگاه هایی که کیفیت خاک ، دما ، آب ، فشار و رطوبت خاک را ردیابی می کنند.
- نرم افزار: راه حل هایی که برای اجرای مزرعه هوشمند استفاده می شود.
- اتصال: سلولی ، LoRa (شبکه گسترده با برد وسیع) و غیره
- مکان: با کمک GPS ، کشاورزان می توانند مکان تجهیزات ، دام یا محصولات بسته بندی شده خود را ردیابی کنند.
- رباتیک: تراکتورهای مدرن ، تجهیزات پردازش کاملاً مستقل.
- تجزیه و تحلیل داده ها: انواع مختلفی از تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده از دستگاه های IoT یا اینترنت اشیا ، تجزیه و تحلیل آن و مشارکت در تصمیم گیری استراتژیک را ارائه می دهد.
چرخه کار زمین هوشمند
در سطح مزرعه ، مزرعه هوشمند درست مانند هر مزرعه عادی دیگر فعالیت می کند. اما در داخل مزرعه ، اتفاقات پیشرفته تری رخ می دهد. گردش کار شامل؛ چرخه جمع آوری ، پردازش و عمل بر روی داده ها می باشد.
دستگاه های مجهز به نیروی IoT داده هایی را که قبلاً برای کشاورزان غیرقابل دسترسی بود جمع آوری می کنند و به آنها امکان می دهند دقیق تر کار کنند ، تصمیمات بهتری بگیرند و از همه اتفاقاتی که در مزرعه رخ می دهد تصویری روشنی داشته باشند.
چرخه کشاورزی با استفاده از اینترنت به شرح زیر است:
- مشاهده: اولین مرحله شامل استفاده از تکنولوژی اینترنت اشیا برای جمع آوری طیف گسترده ای از داده ها از منابع مختلف ، مانند خاک ، محصولات زراعی ، دام یا اتمسفر است. همه مواردی که می تواند در مزرعه تأثیر بگذارد ردیابی می شود: درجه حرارت ، خاصیت اسیدی ، فشار ، رطوبت ، محل نگهداری حیوانات اهلی ، شرایط تجهیزات ، میزان دی اکسید کربن و غیره.
- امکان عیب شناسی یا تشخیص: در مرحله بعد ، داده ها تجزیه و تحلیل می شوند. چهار نوع از تجزیه و تحلیل داده ها برای شناسایی روند و الگوها و کمک به یافتن ریشه هر موضوع به داده ها اعمال می شود.
- تصمیم گیری: بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها از مرحله قبل ، سیستم IoT از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده می کند تا بهترین راه حل برای یک مشکل را پیدا کند. یا به عبارت ساده تر ، نرم افزار اینترنت اشیا در کشاورزی داده های تجزیه و تحلیل شده را به كشاورز ارائه می دهد و او تصمیم می گیرد كه چگونه مسئله را حل كند.
- پیاده سازی یا اجرا: با جمع آوری اطلاعات دقیق و مفصل در مورد موضوع ، ماهیت و روش های حل آن ، اقدامات مناسبی برای حل مشکل و تقویت بهره وری کلی زمین انجام می شود.
برای درک بهتر نحوه عملکرد چرخه، وضعیت زیر را تصور کنید.
کشاورز با عملکرد ضعیف محصول مشکل دارد. برای درک مسئله ، کشاورز از سنسورهای اینترنت اشیا جهت مطالعه خاک استفاده می کند.
داده های سنسورها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند و سیستم نتیجه می گیرد که خاک برای انواع خاصی از محصولات مناسب نیست. سپس سیستم زمینه های مختلف را مورد مطالعه قرار داده و تعیین می کند که بهترین شرایط برای هر محصول کدام است.
کاربرد اینترنت اشیا در کشاورزی
در اینجا مفصل تر به این نکته اشاره می کنیم که اینترنت اشیاء در چه زمینه می تواند در کشاورزی استفاده شود تا بیشترین ارزش را برای کشاورزان داشته باشد.
وقتی صحبت از کشاورزی است ، می توانیم اجرای راه حل های اینترنت اشیا در کشاورزی را از دو دیدگاه بررسی کنیم:
- کشاورزی دقیق – کشاورزی دقیق با هدف کشف بهترین روش ها برای تصمیم گیری های کشاورزی به روشی کنترل شده ، مؤثر و دقیق انجام می شود.
- اتوماسیون کشاورزی – هدف از اتوماسیون به حداقل رساندن مشارکت انسان در کار و همچنین واگذار نمودن کارهای سخت به ماشین آلات، می باشد.
کشاورزی دقیق
راه حل کشاورزی هوشمند توسط مجموعه ای از تجهیزات شامل سنسورهای مختلف ، پوشیدنی ، پهپادها و تراکتورها و ماشین های برداشت های دارای مجوز اینترنت اشیا، می تواند به کشاورزان کمک کند که از منابع خود نهایت استفاده را ببرند.
دیمیتری سوکوولسکی، مدیر پروژه اچ کیوسافتور (HQSoftwear):
ما یک نرم افزاری اینترنت اشیا جهت آنالیز ترکیب خاک در زمان واقعی ابداع کرده ایم. سنسور های رزبری پای (Raspberry Pi) داده ها حاصل از خاک را جمع آوری میکنند؛ ساختار، سطح اسید ، ترکیب شیمیایی – در کل ۳۵ پارامتر را تحلیل می نمایند. برنامه اندروید طراحی شده، روزانه تقریبا از ۲ میلیون نقطه، داده جمع آوری می کند. داده ها درست در نقشه تعاملی نمایش داده می شوند، که مطالعه و بررسی آنها بسیار آسان است. با استفاده از اطلاعات مربوط به تجزیه و تحلیل خاک ، کشاورزان قادر به یافتن بهترین شرایط برای نوع خاص محصولات زراعی خود هستند.
با استفاده از تجهیزات هوشمند همپیوند، کشاورزان می توانند دیدگاه های ارزشمندی در مورد هر فرآیند دخیل در تولید محصولات زراعی کسب کرده و پیشرفت آنها را پیگیری کنند. مقدار زیادی از داده های جمع آوری شده از طریق اینترنت اشیاء به کشاورزان اجازه می دهد تا عوامل مختلفی را مورد مطالعه قرار داده و رویکردهای جدیدی را برای تولید به کار گیرند.
کشاورزی دقیق دام یا Precision Livestock Farming (PLF)
به کمک تکنولوژی اینترنت اشیا می توان پرورش دام را بهینه کرد!
تجهیزات اینترنت اشیاء به هر حیوان داخل دام اجازه می دهد تا از نظر شرایط بهداشتی و همچنین موقعیت مکانی، به طور جداگانه مورد پیگیری و ردیابی قرار گیرد.
جهت بهینه سازی تولید گوشت گاو، کشاورز می تواند تغذیه هر یک از حیوانات را به صورت جداگانه تنظیم کند، و همچنین بر رعایت سلامت حیوانات نظارت کرده و شیوع بیماری های احتمالی را شناسایی کند.
این امر به شما امکان می دهد حیوانات بیمار را قبل از بروز مشکل جدی از بقیه دام و حیوانات دیگر شناسایی و جدا کنید، در نهایت قبل از وخیم تر شدن وضعیت دام و تولید، این حیوان را درمان کنید. این به کشاورزان کمک می کند تا هزینه های مربوط به دامپزشک و معاینه های طبی منظم را کاهش دهند.
اتوماسیون کشاورزی
وقتی صحبت از خودکار سازی گردش کار در مزرعه می شود ، کشاورزان می توانند از تعدادی دستگاه به نفع خود استفاده کنند. به عنوان مثال ، گلخانه های اتوماسیون شده کنترل دقیق آب و هوای داخل گلخانه را ارائه می دهند و همچنین شرایط را برای محصولات خاص بهینه نگه می دارند.
علاوه بر این، شرایط به راحتی میتوانند متناسب با محصولات مختلف تغییر کنند. کشاورزان می توانند روشنایی ، آبیاری ، رطوبت ، دما و موارد دیگر را کنترل کنند تا بهترین بازده و عملکرد را بدون هدر دادن منابع بدست آورند. این به معنای این است که؛ در میان موارد دیگر ، هدر رفتن انرژی و در نتیجه انتشار گازهای گلخانه ای کاهش می یابد.
به عنوان مثال ، کشاورزان آلمانی در حال پیشرفت به سمت صنعت کشاورزی IoT محور هستند و گلخانه های خود را با مدرن ترین تکتولوژی به روز رسانی می کنند. افرادی که از این سیستم ها استفاده می کنند ، دریافتند که بین ۲۵ تا ۸۰ درصد از انرژی لازم برای اداره گلخانه را ذخیره می کنند.
هنگامی که مزارع شروع بکار میکنند، پهپاد هاي کشاورزی مي توانند كمك كنند. کنترل از راه دور؛ پهپاد ها می توانند برای نظارت بر رشد محصول ، اسپری کودها ، تجزیه و تحلیل خاک و ردیابی طیف گسترده ای از معیارهای دیگر ، جمع آوری اطلاعات مفیدی داشته باشند که می توانند برای بهینه سازی کشاورزی استفاده شوند.
درون سید (Droneseed) یکی از شرکت هایی است که پهپاد های کشاورزی را برای کاشت درخت ، آبیاری و اسپری کود ها تهیه می کند.
عملیات تهیه ی لبنیات نیز به اتوماسیون وابسته است. تجهیزات شیردوشی خودکار می توانند ضمن کاهش زمان شیردوشی، سود را افزایش دهند و همچنین سلامتی و رفاه حیوانات را تقویت کنند.
سیستم های لبنی اروپا (Europe Dairy Systems به آدرس اینترنتیه https://www.europedairysystems.com/) یکی از توزیع کنندگان دستگاه های شیردوشی اینترنت اشیا، تجهیزات تغذیه گاو و راه حل های نظارت بر سلامت است. به عنوان مدیرعامل این شرکت، راتگر شوت ، گزارش می دهد، این فن آوری قادر است مدت زمان شیردوشی را ۲۰ تا ۳۰ درصد کاهش دهد. زمان شیر دادن کمتر به معنای سلامتی بهتر برای حیوان است و زندگی را برای کشاورزانی که در پی جستجوی کارگران ماهر در شیردوشی هستند، آسانتر می کند.
مزرعه هوشمند
پروژه های اینترنت اشیا در کشاورزی آنچه در اختیار دارند، جهت ارائه اطلاعات دقیق و صحیح به کشاورزان کمک می کند تا از تولید سازگار و تولید پایدار اطمینان حاصل کنند. کاربردهای اینترنت اشیا در کشاورزی یک راه حل آگاهانه برای جلوگیری از بروز بحران جهانی در حال ظهور مواد غذایی است و همه نکات را مورد توجه قرار می دهد: تولید محصولاتی با کیفیت بالا و در عین حال تأثیر منفی انسان بر طبیعت را کاهش می دهد.
ترجمه: سایت تخصصی کشاورزی هوشمند و مدرن
منبع:
https://hqsoftwarelab.com/about-us/blog/internet-of-things/smart-farming