تصویری از یک تراکتور هومشند که در حال شخم زدن زمین کشاورزی سرسبزی است.

کشاورزی هوشمند 

کشاورزی هوشمند فناوری مدرنی می باشد که جهت رفع نیاز جامعه به تولید و کشت محصولات زراعی بیشتر به وجود آمده است. امروزه با گسترش روز افزون جمعیت و کاهش آب و منابع، کشاورزان سعی در تولید محصولات بیشتر دارند تا بتوانند به این نیاز جامعه پاسخ مناسبی دهند. اما تولید محصولات به صورت انبوه کاری سخت و دشوار است چرا که نیاز به مراقبت و نگهداری زیادی دارند و این اولین دلیل برای استفاده از گلخانه هوشمند است. در واقع به دلیل مزایای گلخانه هوشمند استفاده از آن توصیه می شود.

گلخانه ها بهترین روش تولید محصول برای مناطق و کشورهایی می باشند که دارای آب و هوای سرد، گرم و یا قطبی هستند؛ به همین دلیل امروزه با هوشمندسازی گلخانه ها بسیاری از مشکلات که به واسطه خطا و بی­ دقتی انسان­ ها و یا عوامل طبیعی مانند حمله­ ی حشرات و آفات، باد و طوفان به وجود آمده اند، کاهش یافته است. همچنین با کمک گلخانه های هوشمند از نظر ایمنی در برابر سرقت محصولات نیز شاهد تاثیرات به سزایی هستیم؛ به طوری که با استفاده از گلخانه های هوشمند به حد قابل توجهی سرقت محصولات کشاورزی کاهش یافته است.

به کمک کشاورزی هوشمند، تولید و کشت محصولات به صورت انبوه نیز سریع تر و راحت تر انجام می شود؛ به طوری که دیگر نیازی به بازرسی دستی کشاورزان نیست. همچنین انجام کارهای دشوار مانند حرص کردن گیاهان و شخم زدن زمین های کشاورزی به وسیله ماشین ها و تراکتورهای هوشمند در زمان بسیار کوتاه صورت می گیرد.

امکانات کشاورزی هوشمند

برای رشد و تولید گیاهان به عوامل زیادی نیاز است تا بتوان به یک محصول خوب و مرغوب دست یافت. در اینجا شما را با نمونه ­ای از امکانات کشاورزی هوشمند آشنا می کنیم.

دما

ایجاد دمای مناسب با نوع گیاه یکی از اساسی ترین عوامل رشد و پروش محصول است. زیرا با تغییرات دمایی در فصول مختلف، گیاه آسیب زیادی می بیند. همان­ طور که اطلاع دارید در فصول سرد تمام گرمای مورد نیاز برای رشد گیاه از طریق نور خورشید تامین نمی ­شود و در فصول گرم، گرمای زیاد باعث پژمردگی، آفتاب سوختگی و حتی مرگ گیاهان می ­شود.

بنابراین با استفاده سنسور تشخیص دما می توان از میزان دما محیط آگاه شد و شرایط آب و هوایی را پیش بینی کرد، تا در صورت نیاز اقدامات لازم انجام گیرد. این اقدامات با دادن سناریوهایی به سیستم های موجود در زمین های کشاورزی و گلخانه ها، برای تنظیم دما محیط انجام می گیرد. به عنوان مثال دماسنج های تعبیه شده در چنین محیط هایی، در صورت تشخیص افزایش دما به سیستم مرکزی اطلاع رسانی می کنند تا به وسیله ابزارهای هوشمندی که در مزارع و گلخانه ها بکار گرفته شده، با ایجاد سایه بان و آبیاری بیشتر گیاه در صورت تشخیص خشکی خاک و دادن کود گیاهی از خشک شدن گیاه جلوگیری کنند.

در گلخانه های هوشمند علاوه بر موارد گفته شده جهت تنظیم دما امکانات بیشتری محیا شده است. به طور مثال با استفاده از سیستم سرمایشی و گرمایشی و تجهیزات کنترل کننده دما می توان دمای مناسب با نوع گیاهان را به صورت یکنواخت در سراسر گلخانه ایجاد کرد تا از آسیب رسیدن به گیاهان جلوگیری شود.

آبیاری هوشمند

استفاده از سیستم­ های آبیاری هوشمند برای آبیاری گیاهان در زمان مناسب امری ضروری است و باعث صرفه جویی در مصرف آب و انرژی می شود. در واقع سیستم آبیاری هوشمند به طور خودکار در هنگام آبیاری با توجه به شرایط خاک، آب و هوا، میزان تبخیر به شکل خودکار با زمان بندی مناسب، تعداد دفعات آبیاری را مشخص کرده و عمل آبیاری را انجام می دهد.

هشدار

همان­ طور که در ابتدا گفته شد بسیاری از مشکلات در مزارع و گلخانه­ ها به دلیل خطا و بی­ دقتی کشاورزان رخ می دهد. به وسیله­­ سیستم هشدار در زمین های کشاورزی و گلخانه­ ها در صورت بروز مشکل یا خرابی سیستمی، از طریق آلارم هوشمند یا ارسال پیغام  هشدار بر روی تلفن همراه، به کشاورز هشدارهای لازم جهت رسیدگی به مشکلات منتقل می شود. استفاده از این سیستم فواید بسیاری همانند بهبود کیفیت محصول، مدیریت انرژی، افزایش تولید محصولات، کاهش نیروی انسانی و کاهش خطای انسانی به همراه دارد.

علاوه بر موارد بالا، در گلخانه های هوشمند از تجهیزات هوشمند دیگری جهت تهویه هوا و تنظیم نور محیط استفاده می شود که حال به آن ها خواهیم پرداخت.

تهویه در گلخانه هوشمند

برای ثابت نگه­ داشتن هوای مناسب برای گیاهان در گلخانه­ هوشمند می ­توان از سیستم تهویه­ استفاده کرد که این سیستم می ­تواند دستی یا مکانیزه باشد. سیستم تهویه­ دستی به این شکل است که با نصب پنجره در کناره­ ها و سقف گلخانه­ ها عمل تهویه انجام می شود، همچنین روش کار سیستم تهویه­ مکانیزه با استفاده از نصب فن تهویه هوا در ارتفاع مناسب انجام می ­گیرد.

نور

برای کشت یک محصول خوب عوامل زیادی باید دست به دست هم دهند تا به نتیجه دلخواه برسند. یکی از این عوامل مهم در رشد گیاهان نور می باشد که نقش بسیار مهمی در عمل رشد و فتوسنتز گیاهان دارد. مهم­ترین شاخص­ های نوری عبارتند از:

  1. کیفیت نور
  2. شدت نور
  3. مدت زمان تابش نور

از دیگر مزایای گلخانه هوشمند این است که با استفاده از دستگاه نور سنج یا LDR  نور محیط را مي سنجد و در صورت نیاز لامپ­ های گرمایشی به دستور سیستم پردازشی گلخانه و با توجه به نیاز گیاه طبق شاخص­ های مهم نور شامل کیفیت، شدت و مدت زمان تابش نور، نیاز گیاهان جهت رشد را تامین و شبیه سازی می کند که تمام این موارد از مزایای گلخانه هوشمند به حساب می آید.

 

تصاویری از یک ربات در حال کار در یک گلخانه پر از گیاهان سبز که این کار در راستای هوشمندسازی گلخانه انجام شده است.

مزایای کشاورزی هوشمند 

  • کنترل از راه دور:

در روش سنتی کشاورز باید شخصا در زمین کشاورزی یا گلخانه حضور پیدا کند تا نظارتی کامل و دقیق بر محصولات داشته باشد و تمام کارها از جمله کود دهی، بررسی وضعیت گیاهان، تنظیم دما را به صورت دستی انجام دهد. اما با هوشمند سازی دیگر نیازی به حضور دائمی کشاورز در مزارع و گلخانه نیست و بسیاری از کارها با کنترل و نظارت از راه دور توسط تلفن همراه یا دستگاهی تحت شبکه به صورت مکانیزه انجام می شود.

  • امکان زمانبندی و برنامه ریزی:

با زمانبندی دقیق توسط تجهیزات هوشمند، انجام بسیاری از امور که در گذشته توسط کشاورز به صورت دستی انجام میشد به خوبی مدیریت می شود. به عنوان مثال تصور کنید زمان آبیاری محصولات فرا رسیده اما کشاورز زمان کافی برای انجام آن را نداشته باشد یا زمان آبیاری گیاهان را فراموش کند، با تکرار مکرر اینگونه خطاهای انسانی قطعا به محصولات خسرات های جبران ناپذیری وارد می شود. اما امروزه کشاورزی هوشمند راه حل مناسبی برای بهبود این شرایط می باشند که با زمانبندی و برنامه ریزی دقیق تمام کارها در زمان مناسب انجام می د هند.

  • ایجاد امنیت:

در مقالات گذشته به بحث امنیت خانه هوشمند پرداخیتم و دیدیم که سیستم های امنیتی، خانه را در مقابل ورود سارقان و همچنین بروز حوادث پیش بینی نشده مانند آتش سوزی و نشت گاز تا چه میزان محفوظ نگه می دارند.
امنیت در کشاورزی هوشمند نیز چنین عمل می کند و از زمین های کشاورزی و گلخانه ها در مقابل به سرقت رفتن محصولات و بروز حوادث ناگوار حفاظت می کند. بدین صورت که اگر کسی قصد سرقت محصولات را دشته باشد آلارم های هشدار به صدا در آمده و تصویر فرد سارق را ثبت و ضبط می کنند و دستیار صوتی با ارسال پیامی کشاورز را مطلع می کند. یا اگر حادثه ای مانند آبگرفتگی رخ دهد سیستم کنترل آبدهی به سرعت وارد عمل می شود و شیرهای آب را قطع میکند تا از بروز مشکلات بیشتر جلوگیری کند.

کشاورزی هوشمند فناوری مدرنی است که در راستای کمک به کشاورزان ایجاد شده و به کارگیری از مزایای گلخانه هوشمند در این حوزه سبب افزایش محصولات می شود.