Article Detail

 خلاصه 
امروزه فناوری اینترنت اشیاء (IoT) به یکی از بزرگترین محورهای توسعه کشاورزی تبدیل شده است. با اینکه IoT یک مفهوم جدید در صنعت کشاورزی محسوب می‌شود، به دلیل مزایایی که این فناوری در کشاورزی هوشمند دارد بسیار مورد توجه قرار گرفته است. فناوری IoT اطلاعات قابل اطمینانی در مورد بذری که باید کشت شود، میزان بذر، بهترین زمان کاشت و برداشت و همچنین میزان محصول را به کشاورز می‌دهد. با استقرار IoT، کشاورز می‌تواند از طریق حسگرهایی که برای تعیین رطوبت خاک، پیش‌بینی شرایط جوی، میزان رشد گیاه، وضعیت خاک، وجود آفات و یا بیداری در گیاهان، در مزرعه کشاورزی مستقر شده‌اند، از راه دور و با استفاده از تلفن هوشمند اطلاعات مناسب را در قالب گرافیکی و یتا ویدیوئی دریافت و اقدامات و تصمیمات لازم را اتخاذ نماید. همچنین با استفاده از حسگرهای اندازه‌گیری رطوبت و اطلاعاتی که این حسگر در مورد میزان رطوبت خاک ارسال می‌کند و با توجه به میزان آب مورد نیاز گیاه موجب کاهش هدر رفت آب و در نتیجه بهینه‌سازی آب خواهد شد. همچنین با نظارت آنلاین بر وضعیت رشد گیاه و شناسایی به موقع آفات و بیماری‌ها موجب افزایش عملکرد محصول می‌شود. با بهره‌گیری از خدماتی که فناوری اینترنت اشیاء در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد عملکرد محصولات افزایش و هزینه‌ها به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد ضمن اینکه مداخلات انسانی نیز با استتفاده از این فناوری کاهش خواهد یافت.
 مقدمه 
تعاریف مختلفی برای اینترنت اشیاء (IoT) ارائه شده است. در اینترنت اشیاء، حسگرهایی به اشیاء متصل می‌شود تا بتوان آن‌ها را از راه دور کنترل و نظارت نمود و در نهایت اطلاعات جمع‌آوری شده توسط آن‌ها در کامپیوتر یکپارچه سازی می‌شود. فناوری IoT به سرعت در حال رشد است و پیش‌بینی می‌شود که در آینده یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیر‌گذار در منطق کسب و کار و نیز در تمام صنایع باشد. اینترنت اشیاء، منجر به افزایش کارایی و دقت، توأم با سود اقتصادی بیشتر و کاهش مداخلات انسانی می‌شود. برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیاء می‌توانند بین انسان‌ها، بین انسان‌ها و اشیاء، بین اشیاء و اشیاء توسعه پیدا کنند. الگوی فناوری اینترنت اشیاء مبتنی بر این اصل است: "هر شیئی شناسایی می‌شود، ارتباط برقرار می‌کند و با اشیاء دیگر تعامل برقرار می‌کند".
 با توجه به توسعه سریع IoT، اینترنت اشیاء در هر صنعتی که وارد شود همراه با کسب سود و منفعت خواهد بود اینترنت اشیاء امکان دسترسی سریع به دستگاه‌های متصل شده را از هر نقطه از دنیا و در هر زمانی فراهم می‌سازد ضمن اینکه مداخلات انسانی را به حداقل ممکن کاهش می‌دهد و همین مسأله انجام بسیاری از کارهای غیرممکن را ممکن می‌سازد و کارایی را تا حد امکان افزایش می‌دهد.

 اینترنت اشیاء در کشاورزی 
اینترنت اشیاء یک شبکه مشترک از اشیاء است که می‌توانند از طریق اینترنت بدون هیچ گونه کمک و یا تعامل انسانی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اهمیت کشاورزی در دهه‌های آینده، بیشتر از همیشه خواهد بود. طبق گزارش سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد، جهان نیاز به افزایش 07 درصدی در تولید مواد غذایی در سال 2707 دارد تا بتواند نیاز جمعیت 6.9 میلیارد نفری جهان را تامین کند. برای پاسخگویی به این تقاضا، فناوری‌های زیادی با IoT تطبیق یافته‌اند کشاورزی هوشدند می‌تواند به کاهش تلفات، استفاده بهینه از کود و در نتیجه افزایش عملکرد محصول و در عین حال جلوگیری از آلودگی‌های زیست محیطی کمک کند. تکنولوژی IoT می‌تواند هزینه را کاهش و بهره‌وری کشاورزی را افزایش دهد.

 نیاز به دیجیتالی کردن کشاورزی  
در کشاورزی سنتی به با توجه به اینکه بسیاری از مسائل قبل پیش‌بینی نیستند و کشاورزان به اطلاعات دقیق و مناسب دسترسی ندارند نمی‌توان جلوی بسیاری از خسارات و تلفات رو گرفت و همین امر باعث کاهش بهره‌وری می‌شود. راه‌حل کشاورزی سنتی نمی‌تواند پاسخگوی نیاز غذایی امروز مردم جهان باشد. کشاورزی هوشمند با کاهش هزینه، بهره‌وری را افزایش می‌دهد. کشاورزان از تکنولوژی‌های مختلف از جمله حسگرها، هواپیماهای بدون سرنشین، آبیاری هوشمند، نقشه برداری، تراکتورهای خودراهبردی وGPS ، استفاده می‌کنند تا بتوانند به تولید کارآمدتر و پایدارتری در کشاورزی دست یابند. برای افزایش تولید مواد‌غذایی در دهه‌های آینده، فشارهای سنگین بر روی مزراع کشاورزی وارد خواهد‌آمد. اینترنت اشیاء گام‌های بزرگی برداشته و نقش برجسته‌ای در کشاورزی به منظور بهبود تولید از طریق کاهش هزینه و فراهم‌سازی امکان نظارت بر مزرعه از راه دور خواهد داشت. در کشاورزی هوشمند علاوه بر نظارت بر محصول، نظارت بر آب و هوا و آبیاری هوشمند، بسیاری از فعالیت‌های دیگر کشاورزی به راحتی با استفاده از IoT قابل انجام خواهد بود. در کشاورزی هوشمند، داده‌های محیطی زمین‌های کشاورزی با استفاده از حسگرها، میکرو کنترلرها، فرستنده ها، هواپیماهای بدون سرنشین و غیره، دریافت، پردازش و به دقت اندازه گیری می‌شوند. 
هر محصول به شرایط آب و هوایی متفاوتی نیاز دارد و باید در زمان مناسب اقدامات نظارتی برای آن انجام شود. محصول باید از آفات و علف‌ها دور نگهداشته شود. محصول سالم حداکثر عملکرد را تولید می‌کند و در غیر اینصورت کشاورزان زیان مالی بزرگی را متحمل خواهند شد. تشخیص به موقع آفت و بیماری در گیاهان بسیار ضروری است.
حسگرهای کنترل آفات، پارامترهای محیطی و رشد آفات را مانیتور می‌کنند. با استقرار IoT مجهز به حسگرهای کنترل آفت، کشاورزان می‌توانند اطلاعات کامل مربوط به حمله آفات را دنبال کنند. براساس داده‌های دریافتی، آفت‌کش‌ها به طور خودکار در مزرعه اسپری می‌شوند. شبکه‌های حسگر بی‌سیم بر توسعه آفات نظارت می‌کنند و بر اساس رشد آفات، سیستم میزان مواد شیمیایی مورد نیاز را اندازه‌گیری کرده و به طور خودکار آن را فعال و از این طریق سلامتی محصول را حفظ و از ورود مقدار زیاد سم به اکوسیستم گیاهان جلوگیری می‌کند.

 برنامه‌های کاربردی و مشارکت IoT در زمینه کشاورزی 
با استفاده از فناوریIoT، کشاورزان می‌توانند در هر زمان و در هر مکان تنها با استفاده از یک گوشی هوشمند به مزرعه خود متصل شوند. شبکه‌های حسگر بی‌سیم برای نظارت بر مزرعه استفاده می‌شوند و از میکرو‌کنترلرها برای کنترل و اتوماسیون فرایندهای کشاورزی استفاده می‌شود. از دوربین‌ها و حسگرهای بی‌سیم برای مشاهده مزرعه از راه دور استفاده می‌شود. همچنین یک کشاورز می‌تواند با استفاده از یک تلفن هوشمند در هر زمان و از هر کجای دنیا از شرایط فعلی زمین کشاورزی که از فناوری IoT استفاده می‌کند، مطلع شود. فناوری‌های IoT می‌توانند هزینه را کاهش و بهره‌وری را افزایش دهند. حسگرهای هوشمند به منظور نظارت، آبیاری، مدیریت آفات، پیش‌بینی آب و هوا برای اطمینان از کیفیت نهایی محصول کاشته شده استفاده می‌شوند. مجموعه دیگری از فناوری‌های IoT وجود دارد که از آن‌ها برای ردیابی شرایط تجهیزات کشاورزی؛ سیستم آبیاری هوشمند با توجه به اطلاعات مرتب با درجه حرارت و رطوبت؛ تشخیص و ردیابی آفات برای تنظیم سریع سیستم کنترل آفات استفاده می‌شود. برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیاء که شامل کشاورزی دقیق، نظارت بر محصول، نظارت بر مزرعه، ردیابی وسایل نقلیه کشاورزی، نظارت بر دامداری، نظارت بر مخازن و سایر موارد است از اهمیت زیادی برخوردارند. در ادامه برخی از کاربردهای IoT مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

 کشاورزی دقیق 
اساس مفهوم
کشاورزی دقیق، فناوری اطلاعات است که امروزه در کشورهای پیشرفته از فناوری IoT برای جمع‌آوری و ایجاد بانک‌های اطلاعاتی در بخش‌های کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست فعالیت‌های گسترده‌ای صورت می‌پذیرد. کشاورزی دقیق، عمدتاً شامل پردازش و تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از مزرعه به منظور تولید محصولات کارآمد می‌باشد.
داده‌های جمع‌آوری شده به کشاورزان کمک می‌کند تا اطلاعاتی در مورد اینکه چه بذری باید کاشته شود، میزان کود مورد نیاز، بهترین زمان برداشت و میزان عملکرد مورد انتظار داشته باشد. همچنین با پیاده‌سازی اینترنت اشیاء، کشاورزان می‌توانند مزرعه را با استفاده از حسگرها مانیتور کنند تا میزان رطوبت خاک، رشد محصول و میزان خوراک دام را تعیین کنند. حسگرها را می‌توان از راه دور مدیریت و از آن‌ها برای کنترل تجهیزات آبیاری استفاده کرد. داده‌هایی که از منابع مختلف، مانند حسگرها، ایستگاه‌های هواشناسی و غیره به یدست می‌آید در ابر جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌شوند. کاربر می‌تواند با استفاده از گوشی هوشمند از راه دور با این سیستم ارتباط برقرار کند و تصمیمات مناسب را اتخاذ نماید.
در کشاورزی دقیق با استفاده از برنامه‌های اینترنت اشیاء، بسیاری از اتفاقات را قبل از وقوع پیش‌بینی می‌کند و به کشاورز اجازه می‌دهد بر اساس اطلاعات جمع‌آوری شده عمل کرده و برنامه‌ریزی کند فناوری‌های IoT به کشاورزان کمک می کند تا کمیت را همراه با کیفیت و پایداری، افزایش و هزینه‌های تولید محصولات کشاورزی را کاهش دهند.

 سیستم آبیار هوشمند 
آبیاری مناسب برا کشاورز بسیار ضروری است، محصولات در هر دو وضعیت آبیاری بیش‌از‌حد و یا کمبود آب آسیب خواهند دید. تأمین آب در زمان مناسب و به مقدار مناسب برای رشد محصول حیاتی است. فناوری اینترنت اشیاء از طریق ادغام سرویس نقشه وب (WMS) و سرویس نضارت حسگر (SOS) کار می‌کند و راه‌حلی برای تأمین نیاز آبی و بهینه‌سازی مصرف آب فراهم کرده‌است. کشاورزی مبتنی بر اینترنت اشیاء، با استفاده از حسگرهای مستقر در خاک، آب مورد نیاز محصول را تجزیه و تحلیل می‌کند و از منابع آب استفاده می‌کند تا میزان هدر رفت آب را کاهش و از محصول محافظت کند.
حسگر رطوبت به صورت هوشمند میزان رطوبت خاک را اندازه‌گیری می‌کند و بر اساس داده‌های دریافتی، بدون هیچ مداخلات انسانی، به طور خودکار عمل می‌کند. همچنین نشت در لوله‌های آب نیز قابل تشخیص خواهد بود.

 هواپیماهای بدون سرنشین هوشمند 
هواپیماهای بدون سرنشین بخشی از راه حل تکنولوژیکی کشاورزی دقیق هستند. این هواپیماها می‌توانند آبیاری را بر اساس شرایط آب و هوایی انجام دهند و با اسکن و شناسایی به موقع آفات و بیماری در مزرعه و اسپری آفت‌کش‌ها موجب افزایش عملکرد تولید شوند.

 تراکتور‌سازی اتوماتیک مجهز به GPS  
ناوبری مبتنی بر GPS برای نظارت لحظه‌ای بر تراکتور به کار می‌رود. داده‌های بالدرنگ تولیده شده توسط دستگاه‌های GPS و حسگرهای مستقر در مزرعه و در تجهیزات کشاورزی مانند تراکتور، در سیستم‌های مبتنی بر ابر ذخیره شده و کشاورزان می‌توانند در قالب نمودار و گزارش از این داده‌ها برای بهبود عملکرد محصول و استفاده بهینه از آب استفاده کنند.
 نتیجه‌گیری  
امروزه با گسترش جمعیت جهان و نیاز به تامین غذا برای انبوه جمعیت، روش‌های سنتی کشاورزی دیگر پاسخگوی نیاز غذایی جمعیت جهان نیست و از این رو راهبرد کشاورزی هوشمند بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ارائه راهکارهای مبتنی برIoT ، می‌تواند به کشاورزان کمک کند تا با اتخاذ تصمیمات هوشمندتر، عملکرد تولید را افزایش و هزینه‌ها را کاهش داده و نهایتاً به ایجاد ارزش‌ا‌فزوده برای مشتریان و کشاورزان می‌انجامد. گزارش موسسه بین‌المللی تحقیقات سیاست غذایی نشان می‌دهد که فناوری‌های کشاورزی می‌تواند تولید جهانی محصولات کشاورزی را افزایش دهد. در ده سال آینده، انتظار می‌رود که بازار کشاورزی هوشمند شاهد رشد چهار برابری باشد (تا پایان سال 2729، این بازار به 47 بیلیون دلار خواهد رسید).
IoT به کشاورزان کمک می‌کند تا با چال‌هایی چون کمبود آب مقابله کنند. مدیریت آبیاری و آفات و همچنین مدیریت هزینه‌ها از طریق اجرای سیستم‌ها و تکنولوژی‌های IoT منجر به کاهش اشتباهات انسانی و به حداکثر رساندن عملکرد با یک روش کارآمد می‌شود.

اشتراک گذاری

جهت عضویت در خبرنامه پیامکی

شماره همراه خود را وارد نمایید

محصولات ارگانیک
صد در صد طبیعی
تغذیه سالم
خرید آنلاین
پرداخت در محل
قیمت رقابتی
ارسال به سراسر کشور

جهت استفاده از امکانات سایت لطفا ثبت نام و یا ورود کنید