کشاورزی هوشمند چیست؟

“کشاورزی هوشمند” مفهومی نوظهور است که به مدیریت مزارع با استفاده از فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، ربات ها، هواپیماهای بدون سرنشین و هوش مصنوعی برای افزایش کمیت و کیفیت محصولات در عین بهینه سازی نیروی انسانی مورد نیاز تولید اشاره دارد. به عبارت بهتر کشاورزی هوشمند مفهومی نوظهور است که به مدیریت مزارع با استفاده از فن آوری های مدرن اطلاعات و ارتباطات برای داشتن تر می پردازد. هدف نهایی کشاورزی هوشمند افزایش کیفیت و کمیت محصولات در عین بهینه سازی نیروی انسانی مورد استفاده است. با این تکنولوژی خرید سمپاش هوشمند ودیگر تجهیزات کشاورزی نیز به کمک کشاورزان خواهد آمد.

چرا کشاورزی هوشمند برای آینده کشاورزی ضرورت دارد؟

طبق محاسبات ، تا سال 2050 جمعیت جهان 9.7 میلیارد نفر می شود، به عبارت دیگر حدود 2 میلیارد خورنده غذا بیشتر از سال 2020 است. این افزایش، باید از طریق افزایش 70 درصدی تولید محصولات کشاورزی تأمین شود. تشدید سریع تولید غذا برای تأمین نیاز روزافزون کار ساده ای نیست بنابراین اهمیت بسیار ویژه ای در تداوم بقای بشریت دارد.

همانطور که گفته شد کشاورزی هوشمند بیانگر کاربرد فن آوری های مدرن اطلاعات و ارتباطات (ICT)؛ Information and Communication Technologies در کشاورزی است. شاید باور نکنید ولی عده ای از محققان پیشرفت کشاورزی و کشاورزی هوشمند را به عنوان سومین انقلاب سبز نام می برند. چرا که کشاورزی به عنوان قدیمی ترین صنعت تاکنون به مرحله ای رسیده است که اکنون می توان آن را به عنوان سومین انقلاب سبز نامید. جهان شاهد تحول اساسی دیگری در پی یک انقلاب صنعتی جدید است که از فناوری های مدرن اطلاعات و ارتباطات در کشاورزی استفاده می کند، تا بتواند تولیدات کشاورزی پایدار را ارائه دهد.

مقاله مرتبط: راهنمای جامع خرید تانکر و  خرید گاو اهن.

پیشرفت کشاورزی با کشاورزی هوشمند

کشاورزی هوشمند شامل تلفیق فن آوری های پیشرفته در روش های کشاورزی موجود است که با هدف افزایش کیفیت تولید و کارایی محصولات کشاورزی انجام می شود. این امر در جمع آوری داده ها برای تجزیه و تحلیل بیشتر به کشاورزی خودکار کمک می کند تا اطلاعات دقیق را برای تصمیم گیری بهتر جهت دستیابی به خروجی با کیفیت بالا از محصول به اپراتور ارائه دهد. یک سیستم مدیریت کشاورزی پیشرفته از نظر فنی، ریشه در مشاهده، اندازه گیری و پاسخ به متغیرهای درون مزرعه و محصولات دارد. هدف از تحقیقات کشاورزی هوشمند، ایجاد سیستم پشتیبانی تصمیم گیری برای مدیریت مزرعه است.

نمونه فن آوری های مورد استفاده در کشاورزی هوشمند عبارتند از:

• کنترل و تغذیه دقیق گیاه
• مدیریت و کنترل آب و هوا در ها
• حسگرها؛ برای خاک، آب، نور، رطوبت و برای مدیریت دما
• سیستم عامل های نرم افزار
• سیستم های مکان یابی؛ GPS ، و غیره
• سیستم های ارتباطی؛ مبتنی بر اتصال تلفن همراه و غیره
• ربات ها
• سیستم عامل های تجزیه و تحلیل و بهینه سازی

ارتباط بین همه این فناوری ها اینترنت اشیا است. IOT مکانیزمی برای اتصال بین و است و در نتیجه یک سیستم پیچیده ایجاد می شود که مزرعه شما را بر اساس داده های دریافتی مدیریت می کند. به لطف این سیستم، کشاورزان می توانند فرآیندهای موجود در مزارع خود را رصد کرده و از راه دور از طریق تبلت، تلفن یا سایر وسایل همراه بدون حضور در مزارع، گلخانه ها، باغات، تاکستان ها و غیره تصمیمات استراتژیک بگیرند.

اینترنت اشیا چه تاثیری بر بخش کشاورزی خواهد گذاشت؟

اینترنت اشیا در حال آغاز دوره جدیدی از کشاورزی هوشمند است که به کشاورزان اجازه می دهد محصولات را به روشی کنترل شده و تولیدی تر و استفاده بهتر از زمین از طریق انتخاب محصول مناسب و نظارت بیشتر بر ، ، دما، سلامت گیاه و سایر جنبه های مهم که عملکرد کشاورزی را تحت تأثیر قرار می دهد، تسهیل کند .

چرا ما به کشاورزی هوشمند نیاز داریم؟

هدف اصلی از کشاورزی هوشمند، ایجاد سیستم پشتیبانی تصمیم گیری برای مدیریت مزرعه است. سیستمی که بهینه سازی و بررسی می کند که چگونه می تواند به تولید کمک کند و همچنین بر حفظ منابع متمرکز است. با ارائه مزایای پیشرفت فن آوری، کشاورزی هوشمند قصد دارد بار سنگین کارگران مزرعه را نیز کاهش دهد. کشاورزی هوشمند ضروری می داند که به مسائل مربوط به رشد جمعیت، تغییرات آب و هوایی و نیروی کار، از نظر کاشت و آبیاری محصولات گرفته تا سلامتی و برداشت محصول بپردازد. اکثر فن آوری های را می توان در سه دسته طبقه بندی کرد که گفته می شود به ستون های کشاورزی هوشمند تبدیل شده اند که شامل: کار ربات ها، حسگرها و اینترنت اشیا

فرآیندهای انجام شده در یک مزرعه با استفاده از کشاورزی هوشمند چیست؟

جمع آوری داده ها

سنسورهای نصب شده در تمام نقاط مهم مزرعه، داده های مربوط به خاک، هوا و غیره را جمع آوری و انتقال می دهند

عیب یابی

داده های جمع آوری شده توسط سیستم تجزیه و تحلیل می شود و نتیجه گیری در مورد وضعیت جسم یا فرآیند نظارت شده انجام می شود. مشکلات بالقوه شناسایی می شوند.

تصمیم گیری

بر اساس مشکلاتی که در مراحل قبلی مشخص شده است، بستر نرم افزاری و یا انسانی که سیستم عامل را مدیریت می کند در مورد اقداماتی که باید انجام شود تصمیم گیری می کند.

اقدامات

اقدامات مشخص شده در مرحله قبل انجام می شود. اندازه گیری جدیدی بر روی خاک، هوا، رطوبت و غیره توسط حسگرها انجام می شود و کل چرخه دوباره شروع می شود. نتیجه این فرآیند کشاورزی هوشمند خودکار دقت بالا و کنترل روزانه است که در نهایت منجر به صرفه جویی قابل توجهی در تمام منابع کلیدی مورد استفاده؛ آب، انرژی، کود، زمان صرف شده توسط افراد استراتژیک، زمان صرف شده با منابع انسانی با شرایط پایین تر می شود.

امروزه به دلیل بحران‌هایی مانند‌ افزایش جمعیت کره زمین و کمبود غذا صنعت کشاورزی اهمیت زیادی پیدا کرده است. اهمیت بالای کشاورزی باعث شده است که نه فقط و کوددهی مزارع، که دیدگاه ما نسبت به کشاورزی را تغییر دهد. در ادامه به طور مفصل راجع به کشاورزی هوشمند، مزایای آن و تغییراتی که در زندگی افراد به وجود می‌آورد صحبت خواهیم کرد.

کشاورزی هوشمند مفهومی نوظهور است که به مدیریت زمین‌های زراعی با هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و رباتیک اطلاق می‌شود. هدف استفاده از هوشمندسازی در کشاورزی بهبود بخشیدن به کمیت و کیفیت محصولات و کاهش نیروی انسانی مورد نیاز در طی فرایند تولید است. کشاورزی هوشمند تکنولوژی‌های مختلفی مانند سنسورها، نرم‌افزارها، ربات‌ها، اتصالات، موقعیت‌یابی و تجزیه و تحلیل داده‌ها را برای کشاورزان فراهم می‌کند. به این ترتیب کشاورزان می‌توانند در هر کجا زمین خود را کنترل کرده و با اطلاعات مفید به دست آمده از ابزارها بهترین تصمیم را بگیرند.

اینترنت اشیا می‌تواند کشاورزی‌ را راحتتر،دقیق‌تر و با کیفیت بیشتری همراه سازد.یعنی ماشین‌ها و سنسورهای هوشمند نیازهای گیاهان را به شکل جداگانه تشخیص می‌دهند. کشاورزان می‌توانند برای هر متر مربع از زمین خود یا حتی هر حیوان و محصول تصمیمات جداگانه و بگیرند. می‌توان به طور خلاصه گفت که هدف اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی، داده محور کردن آن به منظور انجام علمی و در نتیجه افزایش بهره‌وری است.

تفاوت کشاورزی مدرن و سنتی با کشاورزی هوشمند

پیش از اختراع ادوات و ماشین‌آلات کشاورزی و باغبانی، کشاورزی کاری بسیار سخت بود. نیروی انسانی زیادی برای تولید محصول کم و فاقد کیفیت مطلوب مصرف می‌شد. این دوره که به آن کشاورزی سنتی می‌گویند، با پیشرفت علم کشاورزی و طراحی ماشین‌آلات تبدیل به دوره کشاورزی مدرن شد.

کشاورزی مدرن به کشاورزان کمک می‌کند که کارها را راحت‌تر انجام دهند. اما در عمل استفاده از ابزار و ماشین آلاتی مانند تراکتور، کودپاش، روتیواتور و … بدون حضور کشاورز ممکن نیست. در بسیاری مواقع حتی با وجود دستگاه‌های مدرن نتیجه مطلوب حاصل نمی‌شود چرا که جمع‌آوری داده‌ها و تجزیه و تحلیل آن‌ها کار آسانی نیست. برای حل این مشکل، کشاورزی هوشمند پدید آمد. در کشاورزی هوشمند از دستگاه‌های مدرن مجهز به سنسورهای مختلف استفاده می‌شود. در واقع ابزارآلات کشاورزی هوشمند توانایی جمع کردن اطلاعات و یادگیری از محیط را دارند. به این ترتیب نه تنها در کارهای فیزیکی، بلکه در تصمیم‌گیری استراتژیک به کشاورزان کمک می‌کنند.

مزایای استفاده از کشاورزی هوشمند

• افزایش تولیدکاشت و برداشت دقیق و به موقع، آبیاری به میزان مورد نیاز و استفاده صحیح از آفت‌کش‌ها باعث افزایش نرخ تولید می‌شود.
• صرفه‌جویی در مصرف آبپیش‌بینی وضعیت آب و هوا و سنسورهای رطوبت خاک اجازه نمی‌دهند بیشتر از میزان مورد نیاز آب مصرف شود.
• جمع‌آوری داده‌های واقعی و اطلاعات مفیدکشاورزان می‌توانند حتی از راه دور به اطلاعاتی مانند سطح تولید، شدت نور، میزان رطوبت خاک و … دسترسی داشته باشند.
• کاهش هزینه‌های عملیاتیخودکارسازی فرایندهای کاشت، داشت و برداشت محصول باعث کاهش منابع مصرفی، خطای انسانی و در نتیجه هزینه‌های کلی می‌شود.
• بهبود کیفیت محصولتحلیل دقیق کیفیت محصول و بررسی ارتباط آن با مراحل کاشت و داشت به کشاورزان کمک می‌کنند که با تنظیم درست فرایندها کیفیت محصولات را افزایش دهند.
• ارزیابی دقیق زمین‌های کشاورزیکشاورزی هوشمند با ارزیابی دقیق نرخ تولید در طول زمان، امکان پیش‌بینی دقیق‌تر برای کشت‌های بعدی را فراهم می‌کند.
• نظارت و کنترل از راه دورکشاورزان می‌توانند از طریق اینترنت زمین‌های مختلف خود را در هر کجای دنیا نظارت کرده و آن‌ها را مدیریت کنند. این امر موجب صرفه‌جویی در وقت و انرژی کشاورز می‌شود.
• حفاظت از محیط زیستبهره‌وری بالای زمین‌های کشاورزی فعلی نیاز به جنگل‌زدایی برای ایجاد زمین‌های زراعی بیشتر را کاهش می‌دهد.

کشاورزی هوشمند عاملی موثر در حل بحران غذا

طبق تحقیقات انجام شده در سال 2020، حدود 9% جمعیت جهان غذای کافی ندارند. برای کنترل این بحران تا سال 2050 باید میزان تولید محصولات کشاورزی 70 درصد افزایش پیدا کند تا بتوان پاسخگوی نیاز حدود 9 بیلیون نفر بود. اگر صنعت کشاورزی شیوه فعلی را برای تولید محصول ادامه دهد، در آینده‌ای نه چندان دور به مشکل جدی تامین غذا بر خواهیم خورد. مسئله اصلی در روش فعلی، تنها کم بودن میزان تولید نیست. بلکه عوامل دیگری مانند کمبود آب شیرین، تغییرات الگوهای آب و هوا، کمبود زمین‌های قابل کشت و … نیز باعث ایجاد نگرانی شده‌اند.

کشاورزی هوشمند کلید حل این بحران است. این تکنولوژی بر پایه دانش و اصول کشاورزی پایدار بنا شده است و در نتیجه نسبت به تغییرات اقلیمی کاملا انعطاف پذیر است. از طرفی در عین حال که در مصرف آب و فضای کشاورزی صرفه‌جویی می‌کند، کمیت و کیفیت محصول را افزایش خواهد داد.

روش‌های مختلف در کشاورزی هوشمند

بسیاری بر این باورند که روش‌های مختلفی برای کشاورزی هوشمند ارائه می‌دهد. در ادامه دو روش مهم آمده است:

کشاورزی هیدروپونیک

ترکیب کشاورزی هوشمند با کشاورزی هیدروپونیک یا آب کشت، روشی خلاقانه برای تولید محصولات بدون خاک و سم است. به علاوه در این روش به میزان بسیار کمی آب نیاز است. این روش به خصوص در کشورهایی مانند ایران که نیمه خشک و کم باران هستند، بسیار کاربردی است. کشاورزی هیدروپونیک خود روش‌هایی مانند کشت در هوا، کشت در سنگ‌ریزه و … دارد. این روش جدید است و بسیاری از کشاورزان دانش کافی برای انجام آن را ندارند. هوشمندسازی کشاورزی به کمک کشاورزان آمده و کار را برای آن‌ها آسان می‌کند. به این ترتیب کشاورزان بیشتری می‌توانند از این روش استفاده کنند.

کشاورزی دقیق

کشاورزی دقیق به این معنا است که با استفاده از دقت فرا انسانی ماشین‌ها، گیاهان و حیوانات به بهترین نحو پرورش یابند. بر خلاف روش سنتی، در این روش کشاورز میتواند برای هر متر مربع زمین یا حتی یک گیاه تصمیم‌گیری کند و نه برای همه مزرعه. اندازه‌گیری دقیق متغیرهای محیطی به وسیله سنسورها و تجزیه و تحلیل اطلاعات بهره‌وری را افزایش می‌دهد. تلفن همراه برای کنترل مزارع به روش کشاورزی دقیق، باعث شده که میزان درآمد کشاورزان سالانه 18% افزایش پیدا کند.