کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) در کشاورزی: راهکاری برای آینده‌ای پایدار

صنعت کشاورزی باید برای پاسخگویی به تقاضای جمعیت روبه‌رشد جهان، که پیش‌بینی می‌شود تا سال 2050 به 9.6 میلیارد نفر برسد، آماده شود. برای تأمین نیازهای این جمعیت در حال افزایش، این صنعت باید فناوری‌های جدیدی را به‌کار گیرد و برتری لازم را به‌دست آورد. کاربردهای جدید اینترنت اشیا (IoT) در کشاورزی به این صنعت کمک می‌کند تا کارایی عملیاتی را افزایش دهد، هزینه‌ها را کاهش دهد، ضایعات را کم کند و کیفیت محصول را بهبود بخشد.
کشاورزی هوشمند (Smart Farming) چیست؟ کشاورزی هوشمند یک سیستم سرمایه‌بر و پیشرفته برای تولید مواد غذایی به‌صورت پاک و پایدار برای عموم مردم است. این سیستم، کاربرد فناوری‌های مدرن اطلاعات و ارتباطات (ICT) در کشاورزی است.
در کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا، سیستمی با استفاده از حسگرها (مانند حسگرهای نور، رطوبت، دما و رطوبت خاک) مزرعه را نظارت می‌کند و سیستم آبیاری را خودکار می‌سازد. کشاورزان می‌توانند شرایط مزرعه را از هر کجا نظارت کنند. کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا در مقایسه با روش‌های سنتی بسیار کارآمدتر است.
کاربردهای کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا نه‌تنها عملیات‌های بزرگ‌مقیاس سنتی را بهبود می‌بخشد، بلکه روندهایی مانند کشاورزی ارگانیک، خانوادگی و شفاف را نیز پشتیبانی می‌کند. کشاورزی هوشمند همچنین می‌تواند استفاده کارآمدتر از آب یا بهینه‌سازی ورودی‌ها و عملیات را فراهم کند. حالا بیایید نگاهی به کاربردهای اصلی کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا بیندازیم که در حال تحول صنعت کشاورزی هستند.

کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) در کشاورزی

1. کشاورزی دقیق (Precision Farming)

کشاورزی دقیق (Precision Agriculture) یا کشاورزی هوشمند روشی است که کنترل و دقت در پرورش دام و کشت محصولات را افزایش می‌دهد. جزء کلیدی آن استفاده از فناوری اطلاعات، حسگرها، سیستم‌های کنترلی، رباتیک، وسایل نقلیه خودکار، سخت‌افزارهای خودکار و غیره است.
اینترنت پرسرعت، دستگاه‌های موبایل و ماهواره‌های مقرون‌به‌صرفه فناوری‌های کلیدی هستند که روند کشاورزی دقیق را در میان تولیدکنندگان هدایت می‌کنند.
کشاورزی دقیق یکی از محبوب‌ترین کاربردهای اینترنت اشیا در بخش کشاورزی است. CropMetrics یک سازمان کشاورزی دقیق است که بر راه‌حل‌های مدرن کشاورزی تمرکز دارد و در مدیریت آبیاری دقیق تخصص دارد.
محصولات و خدمات CropMetrics شامل بهینه‌سازی VRI (آبیاری با نرخ متغیر)، پروب‌های رطوبت خاک، Virtual Optimizer PRO و غیره است. بهینه‌سازی VRI سودآوری را در مزارع آبیاری‌شده با تنوع توپوگرافی یا خاک به حداکثر می‌رساند، بازده را بهبود می‌بخشد و کارایی استفاده از آب را افزایش می‌دهد.
فناوری پروب رطوبت خاک پشتیبانی کامل کشاورزی محلی در طول فصل را فراهم می‌کند و توصیه‌هایی برای بهینه‌سازی کارایی استفاده از آب ارائه می‌دهد. Virtual Optimizer PRO فناوری‌های مختلف مدیریت آب را در یک مکان مرکزی، مبتنی بر ابر و قدرتمند ترکیب می‌کند که برای مشاوران و کشاورزان طراحی شده است تا از مزایای آبیاری دقیق از طریق یک رابط ساده بهره‌مند شوند.

2. پهپادهای کشاورزی (Agricultural Drones)

امروزه، کشاورزی یکی از صنایع اصلی است که از پهپادهای IoT بهره می‌برد. کشاورزان از پهپادهای زمینی و هوایی برای ارزیابی سلامت محصول، آبیاری، نظارت بر محصولات، سم‌پاشی، کاشت و تجزیه‌وتحلیل خاک و مزرعه استفاده می‌کنند.
مزایای اصلی استفاده از پهپادها شامل تصویربرداری از سلامت محصول، نقشه‌برداری یکپارچه GIS، سهولت استفاده، صرفه‌جویی در زمان و پتانسیل افزایش بازده است. با استراتژی و برنامه‌ریزی مبتنی بر جمع‌آوری و پردازش داده‌های بلادرنگ (Real-Time Data)، فناوری پهپاد به صنعت کشاورزی یک تحول پیشرفته می‌بخشد.
PrecisionHawk سازمانی است که از پهپادهای مجهز به مجموعه‌ای از حسگرها برای تصویربرداری، نقشه‌برداری و بررسی استفاده می‌کند تا داده‌های ارزشمندی در مورد زمین‌های کشاورزی جمع‌آوری کند. این پهپادها نظارت و مشاهدات در حین پرواز را انجام می‌دهند. کشاورزان جزئیات مزرعه‌ای که باید بررسی شود را وارد کرده و ارتفاع یا وضوح زمین را انتخاب می‌کنند.
از داده‌های پهپاد، می‌توان بینش‌هایی در مورد شاخص‌های سلامت گیاه، شمارش گیاهان و پیش‌بینی بازده، اندازه‌گیری ارتفاع گیاه، نقشه‌برداری پوشش سایبان، نقشه‌برداری آب‌ماندگی مزرعه، گزارش‌های شناسایی، اندازه‌گیری انبار، اندازه‌گیری کلروفیل، محتوای نیتروژن در گندم، نقشه‌برداری زهکشی، نقشه‌برداری فشار علف‌های هرز و غیره به‌دست آورد. پهپاد در طول پرواز تصاویر چندطیفی، حرارتی و بصری جمع‌آوری می‌کند و سپس در همان مکانی که از آن بلند شده بود فرود می‌آید.

3. نظارت بر دام (Livestock Monitoring)

صاحبان مزارع بزرگ می‌توانند از برنامه‌های بی‌سیم اینترنت اشیا برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد مکان، سلامت و وضعیت دام‌های خود استفاده کنند. آن‌ها از این اطلاعات برای شناسایی و جداسازی حیوانات بیمار از گله استفاده می‌کنند و از گسترش بیماری جلوگیری می‌کنند. همچنین هزینه‌های نیروی کار را کاهش می‌دهد، زیرا دامداران می‌توانند با کمک حسگرهای مبتنی بر اینترنت اشیا گاوهای خود را پیدا کنند.
JMB North America سازمانی است که راه‌حل‌های نظارت بر گاو را به تولیدکنندگان دام ارائه می‌دهد. یکی از راه‌حل‌ها به صاحبان دام کمک می‌کند گاوهای باردار و در آستانه زایمان را مشاهده کنند. وقتی کیسه آب گوساله می‌ترکد، یک حسگر باتری‌دار اطلاعات را به مدیر گله یا دامدار ارسال می‌کند. این حسگر به کشاورزان اجازه می‌دهد زمان و تمرکز خود را روی گوساله‌هایی که در حال زایمان هستند متمرکز کنند.

4. گلخانه‌های هوشمند (Smart Greenhouses)

کشاورزی گلخانه‌ای روشی است که به افزایش بازده سبزیجات، میوه‌ها، محصولات و غیره کمک می‌کند. گلخانه‌ها پارامترهای محیطی را از طریق مداخله دستی یا مکانیزم کنترل متناسب مدیریت می‌کنند. از آنجا که مداخله دستی منجر به از دست دادن تولید، اتلاف انرژی و هزینه‌های نیروی کار می‌شود، این روش‌ها کمتر مؤثر هستند. یک گلخانه هوشمند می‌تواند با کمک اینترنت اشیا طراحی شود. این طراحی به‌طور هوشمند محیط را نظارت و کنترل می‌کند و نیاز به مداخله دستی را حذف می‌کند.
حسگرهای مختلف پارامترهای محیطی را بر اساس نیازهای گیاهان اندازه‌گیری می‌کنند تا محیط را در یک گلخانه هوشمند کنترل کنند. وقتی از طریق اینترنت اشیا متصل می‌شوند، می‌توان یک سرور ابری (Cloud Server) برای دسترسی از راه دور به سیستم ایجاد کرد.
این کار نیاز به نظارت مداوم دستی را حذف می‌کند. در داخل گلخانه، سرور ابری همچنین پردازش داده‌ها را امکان‌پذیر کرده و اقدام کنترلی را اعمال می‌کند. این طراحی راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه و بهینه‌ای را با حداقل مداخله دستی برای کشاورزان فراهم می‌کند.

پتانسیل اینترنت اشیا در کشاورزی

بنابراین، کاربردهای کشاورزی اینترنت اشیا به دامداران و کشاورزان امکان جمع‌آوری داده‌های معنادار را می‌دهند. دامداران و کشاورزان کوچک می‌توانند با پیاده‌سازی راه‌حل‌های کشاورزی اینترنت اشیا، تقاضای جمعیت روبه‌رشد ما را با موفقیت برآورده کنند.
این فناوری نه‌تنها به افزایش بهره‌وری و پایداری کمک می‌کند، بلکه با کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت محصولات، آینده‌ای روشن‌تر برای صنعت کشاورزی ترسیم می‌کند.

منبع: iotforall