در دهه‌های اخیر، مفهوم کشاورزی هوشمند به عنوان یک موضوع جذاب، نوین و کارآمد در حوزه کشاورزی به گوش می‌رسد. در پروسه هوشمندسازی کشاورزی، از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و سنسورها به منظور بهبود دقت و اجرای بهینه‌تر فرآیندهای کشاورزی استفاده می‌شود.کشاورزان با جمع‌آوری دقیق داده‌ها از مزارع، قادرند تصمیم‌گیری‌های هوشمندانه‌تری را در زمینه‌هایی از جمله آبیاری، کاشت و مدیریت محصولات انجام دهند. کشاورزی هوشمند نه تنها به ارتقا بهره‌وری و صرفه‌جویی در منابع کمک میکند، بلکه منجر به کاهش تاثیرات منفی بر محیط‌زیست نیز می‌شود. این نوآوری با ارتقا دقت و کارایی در تصمیم‌گیری‌ها و برنامه‌ریزی‌های کشاورزی، یک گام مهم در راستای کشاورزی پایدار و هوشمند است.
تعریف کشاورزی هوشمند
اگر بخواهیم تعریف دقیقی از کشاورزی هوشمند را ارائه دهیم میتوان گفت که این نوع کشاورزی در واقع به مدیریت زمینهای کشاورزی با استفاده از فناوریهای مدرن میپردازد. در اصل این سبک از کشاورزی تلاش میکند تا درعینحال که حجم و کمیت محصولات را افزایش میدهد به طور مستقیم روی کیفیت آنها نیز تأثیر بگذارد و از این طریق باعث بهینه‌سازی زمینهای کشاورزی شود. از طرف دیگر کشاورزی به‌صورت هوشمند می‌تواند نیاز به نیروهای انسانی در زمینهای کشاورزی و مزارع را نیز کاهش دهد.
شاید برای شما جالب باشد که بدانید امروزه این نوع کشاورزی با نام انقلاب سبز نیز شناخته می‌شود که نشان‌دهنده استفاده از تجهیزات و تکنولوژی‌های مدرن در صنعت کشاورزی است. کشاورزی به‌صورت هوشمند در واقع به دنبال این است تا از تجهیزاتی مانند اینترنت اشیا، انواع حسگرها و محرک‌ها، سیستم‌های موقعیت‌یابی جغرافیایی، داده‌های حجیم و … استفاده کرده و از این طریق به پتانسیل واقعی برای تولید انواع محصولات کشاورزی دست پیدا کند.
یکی از نکات بسیار جذابی که در این حوزه وجود دارد این است که:
در آمریکا تقریباً 80 درصد از کشاورزان تا حدودی از تجهیزات هوشمند در زمینهای کشاورزی خود استفاده می‌کنند. این آمار در اروپا نهایتاً به 24 درصد می‌رسد.
البته استفاده از برخی تجهیزات هوشمند به‌منزله کشاورزی هوشمند نیست و این نوع کشاورزی در واقع نیازمند پیاده‌سازی و اجرای یک سیستم جامع و کامل است تا بتوان برای آن نام هوشمندسازی صنعت کشاورزی را در نظر گرفت.
تعریف هوشمندسازی و مزایا و معایب آن
تجهیزات مورد استفاده در هوشمندسازی کشاورزی
به‌طورکلی در صنعت کشاورزی هوشمند از تجهیزات مختلفی استفاده می‌شود. برخی از این تجهیزات تنها شامل تجهیزات نظارتی هستند و برخی دیگر نیز تجهیزاتی هستند که داده‌ها را تجزیه‌وتحلیل کرده و اطلاعات مفیدی را از آنها استخراج می‌کنند. در ادامه به معرفی دقیق هریک از این تجهیزات و ویژگی‌های آنها می‌پردازیم.
- سیستم‌های تجزیه و تحلیل داده: ازجمله مهم‌ترین تجهیزاتی هستند که در هوشمندسازی کشاورزی استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها قادر هستند تا داده‌های دریافتی را تجزیه‌وتحلیل کرده و یک نتیجه‌گیری مناسب را ارائه دهند. آنها معمولاً مطابق با جدیدترین روش‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین کار می‌کنند و به همین علت نیز می‌توانند عملکردی با دقت بالا داشته باشند.
- حسگرها: اصلی‌ترین وظیفه‌ای که حسگرها دارند این است که اطلاعات را از محیط دریافت کرده و این داده‌ها را در اختیار سیستم‌های تجزیه‌وتحلیل داده قرار دهند. ازجمله اطلاعاتی که این حسگرها از محیط دریافت می‌کنند میتوان به اطلاعات مربوط به خاک، آب، نور، رطوبت و دما اشاره کرد.
- GPS یا موقعیت‌یاب از دیگر تجهیزات استفاده‌شده در این زمینهای کشاورزی است.
- بازوهای مکانیکی: برای کنترل شرایط مانند آبیاری درست، کنترل دما و نور یا کنترل شرایط خاک نیاز به بازوهای مکانیکی می‌باشد که معمولاً با کمک علم رباتیک طراحی و ساخته می‌شوند. این تجهیزات نیز در بیشتر زمینهای کشاورزی که به‌صورت هوشمند کار می‌کنند لازم هستند.
در راستای تحول دیجیتال و هوشمند شدن صنعت کشاورزی از دو تکنولوژی IoT و AI استفاده‌های زیادی می‌شود. برای آشنایی با کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی و همچنین کاربردهای هوش مصنوعی در کشاورزی مطالعه این دو مقاله را به شما پیشنهاد می‌کنیم.
مزایای کشاورزی هوشمند
مزایای مهم کشاورزی هوشمند شامل موارد زیر خواهد بود:
- افزایش دقت: در مقایسه با روش‌های سنتی که در صنعت کشاورزی مورداستفاده قرار میگرفتند باید بدانید که هوشمند سازی کشاورزی می‌تواند باعث افزایش دقت شود. این دقت می‌تواند در بخش‌های مختلف صنعت کشاورزی کاربرد داشته باشد که ازجمله آنها میتوان به نحوه کاشت محصولات، آبیاری محصولات، دقت در نگهداری و تنظیم شرایط محیطی، دقت در زمان برداشت محصولات و … اشاره کرد.
- صرفه جویی در زمان: تجهیزات هوشمند در این صنعت می‌توانند به میزان زیادی روی بهبود راندمان کاری اثرگذار باشند و با اتوماسیون، سبب صرفه‌جویی در بسیاری از فعالیت‌های مختلف در زمان و انرژی کشاورزان می‌شوند.
- بهبود مصرف سوخت: کشاورزی با استفاده از تجهیزات هوشمند می‌تواند به میزان زیادی روی صرفه‌جویی در مصرف سوخت اثرگذار باشد. به‌عنوان‌مثال تجهیزات هوشمند می‌توانند روی مسیر رفت‌وبرگشت تراکتور یا تجهیزات چمن‌زنی تأثیرگذار بوده و از این طریق روی کاهش مصرف سوخت نیز تأثیر مثبت داشته باشند.
- صرفه جویی در هزینه: در کشاورزی سنتی معمولاً حجم بالایی از مواد اولیه مانند بذر یا انواع سموم استفاده می‌شود. این در حالی است که با استفاده از تجهیزات هوشمندی که امروزه در این حوزه استفاده می‌شوند مقدار دقیق هریک از این موارد مشخص شده و به‌این‌ترتیب در مصرف آنها و هزینهها نیز صرفه‌جویی خواهد شد.
- افزایش بازده محصولات کشاورزی: کشاورزی هوشمند به طور مستقیم می‌تواند روی افزایش کمیت محصولات کشاورزی شما اثرگذار باشد. از آن‌جایی که در این روش برای کشاورزی همه موارد به طور دقیق کنترل می‌شوند محصولات کشاورزی در بهترین شرایط رشد خواهند کرد و همین عامل نیز باعث می‌شود تا نسبت به شرایط عادی محصولات کشاورزی بیشتری تولید شوند.
- بهبود کیفیت محصولات کشاورزی: در کنار افزایش کمیت محصولات کشاورزی باید توجه داشت که تجهیزات هوشمند روی بهبود کیفیت محصولات کشاورزی نیز اثر مثبت می‌گذارند. با استفاده از روش‌های هوشمند کشاورزی معمولاً برای رشد محصولات به مقدار کمتری از سموم و مواد صنعتی و شیمیایی موردنیاز است و همین عامل نیز باعث می‌شود در نهایت محصولات سالم‌تر و باکیفیت‌تری تولید شوند.
- صرف زمان کمتر توسط کشاورزان: معمولاً در کشاورزی سنتی کشاورزان مجبور بودند تا در طول روز زمان زیادی را صرف زمین کشاورزی خود کنند و همین عامل نیز مشکلات زیادی ازجمله استرس زیاد را برای آنها به وجود می‌آورد. بااین‌حال امروزه تجهیزات هوشمند به‌صورت کاملاً خودکار طیف گسترده‌ای از فعالیت‌ها را انجام می‌دهند بدون این‌که نیازی به حضور کشاورز در زمینه کشاورزی باشد.
- راحتی و سادگی: استفاده از تجهیزات هوشمندی که امروزه در زمینهای کشاورزی استفاده می‌شوند بسیار ساده و راحت است.
معایب کشاورزی هوشمند
زمانی که صحبت از کشاورزی هوشمند می‌شود اولین مسئله‌ای که به ذهن می‌رسد مسئله هزینهها و سرمایه اولیه‌ای است که برای هوشمندسازی یک زمین کشاورزی و مزرعه به آن نیاز می‌باشد. معمولاً کشاورزان سرمایه چندان زیادی برای هوشمندسازی زمین کشاورزی خود ندارند و این موضوع یکی از مهم‌ترین معایب هوشمند سازی کشاورزی به شمار می‌آید. بااین‌حال نباید فراموش کرد که کاهش هزینهها در آینده‌ای خیلی نزدیک باعث می‌شود تا همچنان هوشمند سازی از نظر اقتصادی یک گزینه کاملاً به‌صرفه باشد.
از طرف دیگر باید به این نکته مهم دقت داشت که هوشمندسازی و اجرا و پیاده‌سازی تجهیزات هوشمند نیازمند دانش تخصصی بسیار زیادی خواهد بود. به‌طورکلی درک ارتباط کلی تجهیزاتی که در این زمینه استفاده می‌شوند ممکن است چالش‌های جدی را به همراه داشته باشد. نیاز به اینترنت مستمر و دائمی در زمینهای کشاورزی از دیگر مشکلات و چالش‌هایی است که در خصوص کشاورزی هوشمند وجود دارد. معمولاً در مناطق روستایی که بیشتر زمینهای کشاورزی در آن قرار دارند دسترسی دائم به اینترنت پرسرعت وجود ندارد.
کشاورزی هوشمند اقلیم چیست؟
تغییرات اقلیمی یکی از مهم‌ترین چالش‌هایی هستند که امروزه در کل دنیا، کشاورزان با آن درگیر بوده و مشکلات زیادی را در این زمینه تجربه می‌کنند. زمانی که شرایط اقلیمی و تغییراتی که در این حوزه رخ می‌دهند را به حوزه هوشمندسازی کشاورزی اضافه می‌کنید با مفهومی مواجه خواهید شد که به آن کشاورزی هوشمند اقلیم گفته می‌شود.
یکی از مهم‌ترین مزایای این مفهوم این است که می‌تواند امنیت غذایی را افزایش داده و سازگاری بیشتری را نیز در صنعت کشاورزی داشته باشد. از طرف دیگر میتوان از آن برای کاهش خطرات کشاورزی نیز استفاده کرد.
به‌طورکلی صنعت کشاورزی همواره با چالش‌ها و خطراتی مواجه بوده است که کشاورزی اقلیم به‌صورت هوشمند می‌تواند به کشاورزان برای مقابله با این چالش‌ها کمک کند. یکی از مهم‌ترین مزایایی که این حوزه دارد این است که می‌تواند به مدیریت هرچه بهتر مصرف آب در زمینهای کشاورزی کمک کند. از طرف دیگر امروزه در سراسر دنیا زمینهای تنزل یافته زیادی وجود دارند که کشاورزی اقلیم به‌صورت هوشمند می‌تواند به میزان زیادی در احیای آنها مؤثر واقع شود. از دیگر ویژگی‌های این صنعت سازگاری و انعطاف‌پذیری بالای آن در شرایط مختلف است.
در حال حاضر امنیت غذایی دنیا به‌صورت مرتب تهدید شده و شرایط مناسبی ندارد. به همین علت نیز تکنیک‌های مناسبی که در این حوزه استفاده می‌شوند می‌توانند به میزان زیادی به ازبین‌بردن این خطرات کمک کرده و امنیت غذایی بهتری را برای کل دنیا به وجود بیاورند.
روش‌های هوشمند سازی کشاورزی
به‌طورکلی برای کشاورزی هوشمند روش‌های مختلفی وجود دارد که هریک از این روش‌ها دارای مزایای مخصوص به خود هستند. از جمله این روش‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- کشاورزی یکپارچه مبتنی بر فناوری: دقت بالا یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع کشاورزی است که در آن از ادغام فناوریهای مختلف مانند اینترنت اشیا، یادگیری ماشین، رباتیک و … استفاده شده است. ازجمله مزایای مهمی که این روش دارد میتوان به تسریع فرایندها، افزایش و بهبود کارایی، تولید محصولات بیشتر و درعینحال بهبود کیفیت محصولات تولیدشده و البته مقابله با مشکلاتی که کشاورزی سنتی داشت اشاره کرد. قدرت محرکه این روش، اینترنت اشیا و اتصال حسگرها به هوش مصنوعی است.
- اتوماسیون و رباتیک: کشاورزی یک کار پرزحمت است که به زمان و انرژی زیادی نیاز دارد. استفاده از روش اتوماسیون و رباتیک می‌تواند به کشاورزان کمک کند تا از این وظایف فشرده رها شده و از راهکارهای مبتنی بر اتوماسیون برای حل مشکلات خود و انجام وظایف استفاده کنند. این تکنولوژی‌ها قادر خواهند بود تا بسیاری از فعالیت‌های تکراری مانند آبیاری، کاشت بذر و برداشت محصولات را انجام دهند. از طرف دیگر این تجهیزات می‌توانند به میزان زیادی از بروز خطاهای انسانی نیز جلوگیری کنند.
- مدیریت آبیاری: از دیگر روشهایی که در حوزه کشاورزی هوشمند وجود دارد میتوان به مسئله آبیاری هوشمند و مدیریت آبیاری اشاره کرد. معمولاً در بیشتر زمینهای کشاورزی بارش باران چندانی رخ نمی‌دهد و مشکل کم‌آبی نیز در حال حاضر در داخل کشور یک مسئله بسیار حساس است. با استفاده از تجهیزات خاص حوزه هوشمندسازی میتوان میزان آب موردنیاز گیاهان و محصولات کشاورزی را بررسی کرده و با استفاده از یک برنامه‌ریزی جامع نحوه آبیاری محصولات را مدیریت کرد.
- پهپادها و حسگرها: یکی از مفیدترین فعالیت‌هایی که پهپادها می‌توانند در صنعت کشاورزی انجام دهند نظارت از راه دور و تجزیه‌وتحلیل شرایط زمینهای کشاورزی است. پهپادها می‌توانند در ارتفاع معینی حرکت کرده و وضعیت محصولات شما را به‌صورت کاملاً بصری بررسی کنند. این مسئله می‌تواند به میزان زیادی روی صرفه‌جویی در زمان و نیروی کار اثرگذار باشد. از طرف دیگر حسگرها نیز می‌توانند وضعیت زمین کشاورزی و محیط را بررسی کرده و اطلاعات مناسب را در اختیار سیستم‌های هوشمند قرار دهند.
در راستای آشنایی شما با صنعت نسل 4 و تکنولوژی‌های آن، اینفورتک دوره‌ای در این حوزه برگزار میکند. در صورت تمایل، با کلیک بر روی لینک زیر می‌توانید اطلاعات بیشتری کسب نمایید.
آشنایی با مفهوم کشاورزی مدرن
کشاورزی مدرن رویکردی در حوزه کشاورزی دیجیتال است که دائماً در حال تغییر بوده و به دنبال پیداکردن نوآوری‌های حوزه کشاورزی و متدها و روشهایی است که در این زمینه استفاده می‌شوند. در واقع میتوان گفت کشاورزی مدرن به دنبال راهکارها و روشهایی است تا بتواند کارایی زمینهای کشاورزی را افزایش داده و از طرفی میزان مصرف منابع طبیعی موردنیاز برای برآورده کردن نیازهای غذایی در دنیا مانند سوخت و فیبر را نیز کاهش دهد.
این شیوه‌ها و متد‌های مدرن به کشاورزان اجازه میدهد تا بتوانند بهره‌وری خود را افزایش داده و درعینحال اثرات زیست‌محیطی را نیز کاهش دهند. یکی از ویژگی‌های بسیار مهمی که کشاورزی مدرن دارد این است که به دنبال بهبود مستمر قابلیت‌های خود است که برای این کار معمولاً از فناوریهای جدید مانند ابزارهای دیجیتال، داده‌ها و … استفاده میکند. از طرفی با استفاده از راهکارهایی که کشاورزی مدرن ارائه میدهد کشاورزان می‌توانند از روش‌های حفاظتی آب نیز استفاده کرده و کیفیت آب را حفظ کرده و حتی آن را افزایش دهند.
کشاورزی سنتی و مشکلات آن
کشاورزی هوشمند در مقابل کشاورزی سنتی قرار دارد. کشاورزی سنتی در واقع شامل روشهایی است که در گذشته مورداستفاده قرار میگرفتند و معمولاً چندان کارآمد هم نبودند. یکی از مهم‌ترین مشکلاتی که کشاورزی سنتی دارد این است که هزینه زیادی برای کشاورزی با روش‌های سنتی وجود دارد. معمولاً سیستم آبیاری و نگهداری از محصولات در کشاورزی سنتی چندان بهینه نیست و همین عامل نیز هزینهها را افزایش داده و البته به علت ازبینرفتن بخش زیادی از محصولات سود چندانی را نیز نخواهد داشت.
از طرف دیگر نباید فراموش کرد که فرایند برداشت محصولات معمولاً به میزان زیادی به طول می‌انجامد و نیازمند نیروهای انسانی است که استخدام چنین نیروهای انسانی نیز هزینه‌های بالایی را در بر خواهد داشت. خاکی که در صنعت کشاورزی سنتی مورداستفاده قرار می‌گیرد معمولاً دارای کیفیت بالایی نیست و همین عامل نیز باعث می‌شود تا کیفیت محصولات تولیدشده نیز چندان بالا نباشد. معمولاً سمومی که در کشاورزی سنتی استفاده می‌شوند باعث می‌شوند تا محصولات تولیدشده چندان باکیفیت نبوده و البته سلامت آنها را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهند.
تمامی این عوامل در کنار یکدیگر باعث می‌شوند تا کشاورزی دیجیتال یکی از بهترین جایگزین‌ها برای کشاورزی سنتی به شمار بیاید که می‌تواند طیف گسترده‌ای از مشکلات را با کمترین هزینه ممکن برطرف کند.
هوشمندسازی مزارع کشاورزی
شاید در نگاه اول عبارت “هوشمندسازی مزارع کشاورزی” کمی عجیب به نظر برسد؛ چراکه در ذهن اکثر افراد معمولاً کشاورزی صنعتی است که باید به‌صورت سنتی ادامه مسیر را طی کند و افراد نمی‌توانند یک مزرعه هوشمند را در ذهن خود متصور شوند. امروزه در کل دنیا کشاورزی هوشمند به یک ترند بسیار مهم تبدیل شده است و به همین علت نیز بسیاری از زمینهای کشاورزی و کشاورزان در حال استفاده از تجهیزات هوشمندسازی برای این حوزه هستند.
به‌طورکلی هوشمندسازی مزارع کشاورزی به این معناست که تجهیزاتی در زمینهای کشاورزی قرار می‌گیرند که اطلاعات را از محیط دریافت کرده و این اطلاعات را به سیستم‌های هوشمند ارسال می‌کنند. به‌این‌ترتیب این اطلاعات و داده‌ها توسط سیستم‌های هوشمند تجزیه‌وتحلیل شده و نتایج آنها دوباره به تجهیزاتی که در زمینهای کشاورزی وجود دارند بازگردانده می‌شوند. پس از دریافت این نتایج ابزارها و تجهیزاتی که در زمین کشاورزی وجود دارند فعالیت‌های مرتبط را در راستای بهینه‌سازی عملکرد زمین کشاورزی انجام می‌دهند.
این فرایند که به‌صورت کاملاً خودکار انجام می‌شود انقلابی در عملکرد زمینهای کشاورزی انجام میدهد که هم باعث افزایش میزان محصولات تولیدشده توسط یک زمین کشاورزی خواهد شد و هم به طور مستقیم روی کیفیت این محصولات نیز اثرگذار خواهد بود.
پرسش و پاسخ
تعریف کشاورزی هوشمند به طور خلاصه چیست؟
این نوع کشاورزی در واقع به مدیریت زمینهای کشاورزی با استفاده از فناوریهای مدرن میپردازد. در اصل این سبک از کشاورزی تلاش میکند تا درعینحال که حجم و کمیت محصولات را افزایش میدهد به طور مستقیم روی کیفیت آنها نیز تأثیر بگذارد.
مزایای مهم کشاورزی هوشمند چیست؟
مواردی مانند: بهبود مصرف سوخت، افزایش بازده و بهبود کیفیت محصولات، صرفه جویی در زمان و..تعدادی از مزایای هوشمند شدن صنعت کشاورزی می‌باشند.
کشاورزی سنتی چیست و چه مشکلاتی دارد؟
کشاورزی سنتی در واقع شامل روشهایی است که در گذشته مورداستفاده قرار میگرفتند و معمولاً چندان کارآمد هم نبودند. معمولاً سیستم آبیاری و نگهداری از محصولات در کشاورزی سنتی چندان بهینه نیست و همین عامل نیز هزینهها را افزایش داده و البته به علت ازبینرفتن بخش زیادی از محصولات سود چندانی را نیز نخواهد داشت.
خلاصه مطلب
کشاورزی هوشمند امروزه یکی از حوزه‌های بسیار جذاب هوشمندسازی به شمار می‌آید که به افراد کمک میکند تا بتوانند زمینهای کشاورزی خود را به شکل بهتری مدیریت کنند. تجهیزات هوشمند سازی کشاورزی می‌توانند به کشاورزان در راستای بهبود کمیت و کیفیت محصولاتشان کمک کرده و از طرفی هزینه‌های زمینهای کشاورزی را نیز کاهش دهد. این تجهیزات و ابزارها را میتوان برای بررسی وضعیت محیط ازجمله وضعیت خاک، آب‌وهوا و اقلیم مورداستفاده قرارداد. از طرف دیگر میتوان از آنها برای مدیریت نحوه آبیاری محصولات کشاورزی نیز استفاده کرد.
بسیار جالب بود!
با تشکر از دیدگاه شما.
در صورت تمایل پیشنهاد می‌کنم مقاله زیر را نیز مطالعه کنید:
تعریف زنجیره تامین هوشمند
تو این مقاله که درباره کشاورزی هوشمند هست، درباره هوشمند سازی زیاد صحبت شده، میشه یه تعریف کامل و دقیقی ارائه بدید؟
سلام
میتوان گفت که هوشمندسازی به معنای استفاده از تکنیک‌ها، ابزارها، تجهیزات و تکنولوژی‌های انقلاب صنعتی چهارم به منظور تهسیل‌کردن فرایندها و عملیات‌های گوناگون در صنایع مختلف و زندگی روزمره است.
مطالعه بیشتر در لینک : تعریف کامل هوشمند سازی