مزارع کشاورزی

هوشمند سازی مزارع کشاورزی
مزرعه هوشمند به مزرعه‌ای گفته می‌شود که در آن تکنولوژی‌های جدید جایگزین فرآیندهای دستی و سنتی شده‌اند. مزرعه‌ی هوشمند با استفاده از ابزارهای روز، کمترین نیاز را به انسان دارد. در مزارع هوشمند فرآیند رشد محصولات، کاشت، برداشت و عرضه همگی به کمک تکنولوژی و بدون نیاز به انسان انجام می شود. به این پروسه کشاورزی هوشمند می گویند. البته کشاورزی هوشمند بیشتر به مفهوم مدیریت مزرعه اشاره دارد که از فناوری مدرن با هدف افزایش کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی استفاده می‌کند. این رویکرد شامل جنبه‌هایی مانند استفاده از اینترنت اشیا (IOT)، مدیریت داده‌ها، اسکن خاک و همچنین دسترسی به GPS و سایر فناوری‌های هوشمند است. جالب است بدانید طبق تحقیقات آینده پژوهی کشاورزی هزینه‌های این صنعت با به‌کارگیری مزراع هوشمند به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند.

توسعه و رشد کشاورزی با مزرعه‌های هوشمند
بر اساس تحقیقات آینده پژوهی در کشاورزی میزان خاک مورد استفاده برای کشاورزی حدود ۰.۷٪ کاهش یافته است. این در حالی است که رشد جمعیت نسبت به نسل‌های گذشته افزایش قابل توجهی داشته است. علاوه بر این تولید مواد غذایی برای برخی از کشورها به یک بحران تبدیل شده است و آینده پژوهی با توجه به شرایط موجود برای کشورهای دیگر نیز چندان مثبت نیست.
بر اساس نتایج آینده پژوهی در کشاورزی برای این که دنیا بتواند میزان تولید موادغذایی خود را حفظ یا افزایش دهد و به امنیت غذایی برسد، نیاز به افزایش بهره‌وری دارد. با این حال، با توجه به شرایط موجود، در صورت پیروی از روش‌های سنتی کشاورزی، هرگونه افزایش تولید بدون ایجاد فشار به محیط زیست امکان پذیر نیست.
مزرعه هوشمند با معرفی تکنولوژی های موثر بر کشاورزی با هدف کاهش هزینه، کارایی بهتر در کشاورزی و محصولات باکیفیت، آینده‌ای روشن‌تر را نوید می‌دهد. برخی از آینده پژوهان حوزه‌ی کشاورزی رفتن به سوی این روش کشاورزی را تنها راه موجود دانسته‌اند. به عنوان مثال، با کشاورزی هوشمند، شما این فرصت را دارید که به طور موثر بر نیازهای مزارع خود نظارت کنید، از کودها و سموم دفع آفات به خوبی و به شکل گزینشی استفاده کنید و  استفاده از برخی روش‌های کشاورزی را با هدف تولید بهتر و سالم تنظیم کنید.

تاثیر تکنولوژی‌های جدید بر مزرعه هوشمند
بسیاری از شرکت‌های فعال فناوری امروزه تمرکز خود را روی توسعه بخش کشاورزی و مزارع هوشمند قرار داده‌اند. شرکت‌هایی مانند Farm Lead, Arable, Mothive,CorpX,  و هزاران شرکت دیگر در حال ایجاد پلتفرم‌هایی چند منظوره هستند تا کشاورزان بتوانند از طریق آن‌ها به سادگی با چند کلیک مزارع خود را مدیریت کنند.
پیشرفت فناوری، رشد اینترنت و معرفی تلفن‌های هوشمند به تصویب تکنولوژی در کشاورزی کمک کرده است. امروزه جهان ارزش آینده پژوهی در کشاورزی و به کارگیری تکنولوژی را درک می‌کند و اکثر کشورها مشتاقانه به دنبال اجرای فنون دقیق کشاورزی هستند.

درحال حاضر بیشتر عملیات سنتی کشاورزی به طور قابل توجهی تغییر کرده‌اند. تغییر از کشاورزی سنتی به کشاورزی مدرن را می توان مدیون  آینده پژوهی در کشاورزی، پیشرفت تکنولوژی و به کارگیری روش‌های نوین کشاورزی مانند استفاده از ماشین آلات، دستگاه‌ها، حسگرها و فناوری اطلاعات دانست. در حال حاضر کشاورزان از فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند تصاویر هوایی، سنسورهای رطوبت و دما، فناوری GPS و روبات‌ها استفاده می‌کنند. تکنولوژی‌های کشاورزی باعث می‌شود تا کشاورزی سازگار با محیط زیست، ایمن‌ و  پردرآمد باشد.

مزایای مزرعه هوشمند
در حال حاضر دیگر نیازی به استفاده کشاورزان از سموم دفع آفات، کودها و آب در کل مزرعه نیست. ورود تکنولوژی در کشاورزی و به طور خاص کشاورزی هوشمند به کشاورزان اجازه می‌دهد تا از کمترین مقادیر این عناصر استفاده کنند و فقط مناطق خاصی از مزرعه خود را هدف قرار دهند و یا حتی آنها را به صورت انتخابی در موارد خاص اعمال کنند. این در حالی است که زمان که یکی از مهم‌ترین مولفه‌ها در فرآیند کشاورزی است به یک مسئله با اهمیت کم تبدیل شده است، چرا که سرعت انجام بسیار از فرآیندها به حداقل رسیده است. با این حال، این تنها مزیت مزرعه هوشمند نیست. طبق آینده پژوهی صنعت کشاورزی مزایای استفاده از کشاورزی هوشمند عبارتند از:

-افزایش ایمنی کشاورزان و کارگران
-کشاورزی هوشمند؛ سازگار با محیط زیست
-کاهش استفاده از سموم دفع آفات، کودها و آب
-بهره وری بالای محصول در کشاورزی هوشمند

مزایای مزرعه هوشمند

بهره وری بالای محصول در کشاورزی هوشمند:
استفاده از تکنولوژی در کشاورزی پس از پذیرش کشاورزی هوشمند تضمین کننده بهره وری بهتر است، زیرا در این شیوه، تمرکز بر به حداکثر رساندن ورودی‌ها و کاهش اتلاف منابع است

کاهش استفاده از سموم دفعات آفت، کودها و آب:
کشاورزان به طور سنتی، بدون تعیین محل دقیق در مزرعه، از آب، کود و سموم دفع آفات استفاده می‌کردند. اما در مزرعه هوشمند،  هر زمان و هرکجا که نیاز باشد و به مقدار مناسب، آب و سایر مواد شیمیایی را می‌توانید استفاده کنید. با کاهش هزینه‌های کشاورزی و کاهش استفاده از این مواد شیمیایی، قیمت مواد غذایی پایین می آید.

کشاورزی هوشمند، سازگار با محیط زیست:
امروزه، مزرعه هوشمند روش‌های بهتری را برای افزایش بهره وری ارائه داده و در عین حال هدر رفتن مواد شیمیایی، آب و سایر عناصر مورد استفاده در مزرعه را به حداقل می‌رساند. نتیجه این است که شما مجبور نیستید محیط را در معرض مواد شیمیایی مضر غیرضروری قرار دهید، درصورتی که می‌توانید از آن‌ها به میزان کم یا فقط در صورت نیاز شدید استفاده کنید. در نتیجه مواد شیمیایی به رودخانه‌ها وارد نمی‌شوند و به طور کلی در محیط زیست رسوب نمی‌کنند. بدیهی است که به‌کارگیری کود و مواد شیمیایی کمتر در کشاورزی، آینده و مواد غذایی سالم تری را به بشر هدیه می‌دهد

افزایش ایمنی کشاورزان و کارگران:
کشاورزی هوشمند با به‌کارگیری ماشین آلات و  تکنولوژی، مشارکت کارگران در مزرعه را محدود می‌کند، از این رو دیگر جای نگرانی در مورد ایمنی کشاورزان و کارگران وجود ندارد

اینترنت اشیاء ( IOT ) چگونه به شما در فرایند های کشاورزی کمک می کند ؟
فناوری ها و اینترنت اشیاء ( IOT ) توانایی تبدیل زراعت را در بسیاری از جنبه ها دارند. پنج راه وجود دارد که اینترنت اشیاء ( IOT ) بتواند کشاورزی را بهبود بخشد : 1- جمع آوری داده ها توسط سنسورهای کشاورزی هوشمند . 2- کنترل بهتر فرآیندهای داخلی و در نتیجه کاهش خطرات تولید. 3- مدیریت هزینه و کاهش ضایعات به لطف افزایش کنترل تولید. 4- افزایش بازده کسب و کار از طریق اتوماسیون فرآیند. 5-پیشرفت کیفیت و حجم محصولات ، کنترل بهتر فرایند تولید و حفظ استانداردهای بالاتر.

موارد استفاده اینترنت اشیاء ( IOT ) در کشاورزی
-نظارت بر شرایط آب و هوایی
-اتوماسیون گلخانه ای
-مدیریت محصول
-سیستم های مدیریت مزرعه تا پایان
-نظام و مدیریت دام

موارد استفاده اینترنت اشیاء ( IOT ) در کشاورزی

نظارت بر شرایط آب و هوایی:
ابزارهای هوشمند کشاورزی عبارتند از : ایستگاه های آب و هوایی ، ترکیبی از سنسورهای هوشمند مختلف کشاورزی . آنها اطلاعات مختلفی از محیط را جمع آوری می کنند و آن را به پایگاه می فرستند. اندازه گیری های ارائه شده می تواند برای تعیین شرایط آب و هوایی ، انتخاب محصولات مناسب و استفاده از اقدامات لازم برای بهبود ظرفیت خود ( به عنوان مثال ، کشاورزی دقیق ) استفاده شود .

اتوماسیون گلخانه ای:
علاوه بر تهیه داده های محیط زیست ، ایستگاه های آب و هوا می توانند به طور خودکار شرایط را مطابق با پارامتر های داده شده تنظیم کنند . به طور خاص سیستم های اتوماسیون گلخانه ای از یک اصل مشابه استفاده می کنند .

مدیریت محصول:
یکی دیگر از انواع محصولات اینترنت اشیاء ( IOT ) در کشاورزی و یکی دیگر از عناصر دقیق کشاورزی ، دستگاههای مدیریت محصول است . درست مانند ایستگاه های آب و هوایی ، آنها باید در این زمینه قرار داده شوند تا اطلاعات مربوط به کشاورزی را جمع آوری کنند ؛ از دما و بارش به پتانسيل آب برگ و سلامت محصول کل . بنابراین ، شما می توانید رشد محصول خود و هر گونه ناهنجاری را به طور موثر کنترل کنید.

سیستم های مدیریت مزرعه تا پایان:
رویکرد پیچیده تر به محصولات اینترنت اشیاء ( IOT ) در کشاورزی می تواند با سیستم های مدیریت بهره وری به اصطلاح مزرعه نشان داده شود . آنها معمولا شامل تعدادی از دستگاه های اینترنت اشیاء ( IOT ) کشاورزی و سنسورها ، نصب شده در محل هستند . این سیستم های قدرتمند با قابلیت های تحلیلی و ویژگی های حسابداری ( گزارش سازی ) ساخته شده است . این قابلیت ها نظارت از راه دور مزرعه را فراهم می کند و به شما امکان می دهد که اکثر عملیات های تجاری را ساده کنید. علاوه بر این موارد در زمینه کشاورزی IOT ، برخی از ویژگی های برجسته دیگر نیز همانند : ردیابی وسایل نقلیه ( یا حتی اتوماسیون) ، مدیریت ذخیره سازی ، تدارکات و غیره هستند .

نظام و مدیریت دام:
درست مثل نظارت بر محصول ، سنسورهای کشاورزی اینترنت اشیاء ( IOT ) وجود دارد که می تواند به حیوانات در مزرعه متصل شود تا عملکرد سلامتی و عملکرد ورودی خود را کنترل کنند . این کار مشابه دستگاه های IOT برای مراقبت از حیوانات است.  

هواپیماهای بدون سرنشین در کشاورزی:
پهپادهای مختص کشاورزی یکی از مهمترین عوامل است كه شامل پهپادهای زمینی و هواپیماهایی برای ارزیابی سلامت محصول، آبیاری، نظارت بر محصول، سمپاشی محصولات، كاشت، تجزیه و تحلیل خاك 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.

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 2050 به 9.6 میلیارد نفر برسد تنها همین راه است.