انترنت الأشياء IoT في مجال الزراعة الذكية
المرتبة الأولى في تحقيق أغلب احتياجات البشر من الغذاء، حيث تزداد الحاجة بزيادة البشر وتناقص المساحات الصالحة للزراعة وقلة المياه وبقية الموارد اللازمة وبجودة أعلى وبأقل تكلفة ممكنة، والقرارات التي تصدر حيالها من قبل المزارعين، فهم بحاجة إلى أن تكون إمكانياتهم.
تتناسب مع متطلبات إدارة محاصيلهم للحد من المخلفات وخفض التكاليف الإجمالية ثم الاتجاه إلى المساعدة فى ذلك بتطبيقات إنترنت الأشياء للتغلب. على تلك التحديات، حيث تتيح هذه الحلول الزراعية بتطبيقات إنترنت الأشياء للمزارعين الاستفادة من أجهزة. الاستشعار والبوابات الذكيةونظم الرصد لجمع البيانات والمعلومات وتحليلها واتخاذ قرارات أكثر استنارة، وتحسين إنتاجية محاصيلهم من خلال الرصد عم بعد واتخاذ القراران القائمة على البيانات الفعلية.
إن انترنت الأشياء (IoT) تلعب دورًا مهمًا في تحسين الفعالية والكفاءة في مجال الزراعة. يتمثل الهدف الرئيسي لاستخدام IoT في الزراعة في توفير طرق أكثر ذكاءً لرصد وإدارة العمليات الزراعية وتحسين الإنتاجية وتقليل التكاليف وتوفير الموارد الطبيعية. فيما يلي بعض أهميتها:
- مراقبة البيئة: يمكن استخدام أجهزة استشعار الحساسات المتصلة بشبكة IoT لقياس ومراقبة عوامل البيئة المهمة مثل درجة الحرارة والرطوبة والإشعاع الشمسي وجودة التربة. هذه المعلومات يمكن أن تساعد المزارعين على اتخاذ قرارات أفضل بشأن متى يجب سقي النباتات أو تطبيق الأسمدة أو مكافحة الآفات.
- إدارة الموارد: يمكن استخدام أجهزة استشعار IoT لتتبع استهلاك المياه والطاقة والأسمدة في المزارع. يمكن تحليل هذه البيانات لتحسين كفاءة استخدام الموارد وتقليل الهدر. على سبيل المثال، يمكن تشغيل نظام الري تلقائيًا عندما تشير البيانات إلى أن النباتات بحاجة إلى ماء، ويمكن تحسين جداول الري بناءً على ظروف البيئة الفعلية.
- المراقبة عن بعد: يمكن لتقنية IoT أن تمكن المزارعين من مراقبة المزارع والحيوانات والتجهيزات بشكل مستمر عن بُعد. يمكن استخدام الكاميرات والأجهزة الاستشعارية لمراقبة الحيوانات والكشف عن أي مشاكل صحية أو سلوك غير طبيعي. يمكن أيضًا استخدام أنظمة المراقبة عن بُعد للكشف المبكر عن حشرات ضارة أو أمراض النباتات، مما يسمح باتخاذ إجراءات وقائية فورية.
- التوقعات والتحليلات: يمكن جمع البيانات من أنظمة IoT وتحليلها باستخدام تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي للحصول على رؤى قيمة. يمكن للمزارعين استخدام هذه التحليلات لتوقع الطلب على المنتجات الزراعية، وتحسين عمليات التخزين والتوريد، وتحسين استراتيجيات التسويق.
باختصار، يمكن أن يستساهم انترنت الأشياء في مجال الزراعة في زيادة الإنتاجية، تحسين إدارة الموارد، توفير الوقت والجهد، وتقليل التكلفة. من خلال استخدام أجهزة الاستشعار والتوصيل بالإنترنت، يصبح بإمكان المزارعين الحصول على معلومات دقيقة وفورية حول البيئة الزراعية والمحاصيل، مما يساعدهم في اتخاذ قرارات مستنيرة وتحسين عملياتهم.
على سبيل المثال، إذا كان هناك نقص في المياه، يمكن لأنظمة IoT تشغيل نظام الري تلقائيًا وفقًا لاحتياجات النباتات، وبالتالي توفير الماء وتجنب هدره. كما يمكن لأجهزة الاستشعار المراقبة المستمرة أن تساعد في اكتشاف الآفات والأمراض في وقت مبكر، مما يسمح باتخاذ إجراءات عاجلة للحد من الأضرار.
بالإضافة إلى ذلك، تسمح تقنية IoT بجمع كميات هائلة من البيانات التي يمكن تحليلها باستخدام تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي. يمكن استخدام هذه التحليلات لتحسين استراتيجيات الزراعة، والتنبؤ بمواعيد الحصاد والتسويق، وتحسين سلسلة التوريد.
باختصار، يمكن القول إن انترنت الأشياء تساهم في تحويل الزراعة التقليدية إلى زراعة ذكية ومتصلة، حيث يتم استخدام التكنولوجيا لتحسين العمليات وزيادة الإنتاجية والاستدامة في هذا القطاع المهم.
فوائد تطبيقات إنترنت الأشياء في الزراعة
- الاستشعار عن رطوبة التربة والمواد المغذية.
- السيطرة على استخدام المياه لنمو النبات الأمثل.
- تحديد ملامح الأسمدة المخصصة على أساس كيمياء التربة.
- تحديد الوقت الأمثل للزراعة والحصاد.
- الإبلاغ عن الظروف الجوية.
وبالتالى يمكن طرح مجموعة من تطبيقات إنترنت الأشياء بصورة أكثر توضيحا وهي
1 - تحسين إنتاج المحاصيل
يتم تحسين إنتاج المحاصيل باستخدام إحصاءات البيانات، فإن إنترنت الأشياء لديها القدرة على تعظيم الإنتاج الزراعي والغذائي من خلال تحسين جودة المنتج و وزيادة إنتاجية المحاصيل والمساعدة في الحفاظ على الموارد ومساعدة المزارعين على التحكّم بشكل أفضل في التكاليف.
وفيما يلي بعض الطرق التي يستخدم فيها المزارعون البيانات، مأخوذة من حلول إنترنت الأشياء الزراعية لتحسين إنتاجية المحاصيل:
جمع البيانات عن نوعية التربة، ومستويات الرطوبة، والظروف الجوية من أجل التخطيط الفعال للحصاد الأمثل .تحليل ومعرفة متطلبات الري المحصولي، واستخدام موارد المياه المتاحة على نحو مستدام للحد من المخلفات .
رصد البارامترات البيئية ونمو النبات للتنبؤ بسلوك الآفات ومعالجة أية قضايا متعلقة بالآفات قبل أن تؤثر على المحاصيل .
استخدام التنبؤات الجوية لتحسين الإنتاجية واتخاذ التدابير الوقائية لتقليل فرص تلف المحاصيل
.تحليل ومعرفة متطلبات الري المحصولي واستخدام موارد المياه المتاحة على نحو مستدام للحد من المخلفات
استخدام التنبؤات الجوية لتحسين الإنتاجية واتخاذ التدابير الوقائية لتقليل فرص تلف المحاصيل.
تحليل ومعرفة متطلبات الري المحصولي واستخدام موارد المياه المتاحة على نحو مستدام للحد من المخلفات.
2 - توفير الوقت والجهد
يؤدي ذلك إلى انتاج تلك المحاصيل في وقت أفصر جدا وذلك ايضا يؤدي إلى تخفيف العاملين في القطاع الزراعي وانتاج المحاصيل بكميات كبيرة جدا.
أمثلة على استعمال إنترنت الأشياء في الزراعة:
سوف نذكر بعض الأمثلة التي تصف استخدام تكنولوجيا انترنت الاشياء في الزراعة لإعطاء فكرة عن كيفية تطبيق تكنولوجيا انترنت الاشياء وما هي نتائج تطبيق هذه التكنولوجي في الصناعة الزراعية.
على سبيل المثال، سيساعد تركيب أجهزة الاستشعار الذكية التي تقيس رطوبة التربة ودرجة الحرارة المزارعين على التعامل مع الاحتياجات الفريدة لكل محصول على حدة.
ومن الأمثلة الأخرى رصد الماشية.حيث يمكن للمزارعين الذين يملكون مزارع كبيرة الاستفادة من تطبيقات إنترنت الأشياء لجمع البيانات المتعلقة بالموقع وصحة الماشية وسيساعد هذا النوع من المعلومات المزارعين على منع انتشار المرض في القطيع عن طريق فصل الحيوانات المريضة التي تحددها البيانات التي تم جمعها عن طريق أجهزة الاستشعار.
ومن الأمثلة الأكثر إثارة للاهتمام هو بناء البيوت الزراعية المحمية الحديثة باستخدام أجهزة استشعار تعمل بالطاقة الشمسية وأجهزة إنترنت الأشياء.
حيث ُيمكن أن تساعد أجهزة الاستشعار ُ المزارع على مراقبة حالة الاحتباس الحراري واستهلاك المياه واستهلاك الطاقة. حيث ُتقوم مستشعرات إنترنت الأشياء بجمع معلومات حول مستوى الضوء والرطوبة ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.
بعد ذلك تقوم هذه الأجهزة بإرسال البيانات التي تم جمعها ليتم تحليلها في السحابة الإلكترونية لاتخاذ إجراء مناسب من قبل الاجهزة ، مثل فتح النافذة ، تشغيل الضوء ، تشغيل المروحة ، إلخ. مما يساعد المزارعين في نهاية المطاف على زيادة كفاءة البيوت الزراعية المحمية.
في النهاية، فإن تطبيق إنترنت الأشياء في الزراعة سيوفر حلولا فعالة للصناعة الزراعية للتغلب على التحديات المتعلقة بزيادة الطلب ونقص العمالة في الزراعة ُويلاحظ الزيادة الواسعة في حصة انترنت الاشياء من السوق ولا سيما تطبيقاتها في مجال الصناعة الزراعية.
وعلى اي حال هناك تطور متواصل في مجال التكنولوجيا لتوفير حلول أفضل و أسهل للمساعدة على زيادة القدرة التنافسية والاستدامة في المنتجات.الزراعي.
هل يمكن لتقنية IoT أن تساعد في تحسين جودة المحاصيل الزراعية؟
نعم، تقنية IoT يمكنها أن تساعد في تحسين جودة المحاصيل الزراعية. إليك بعض الطرق التي يمكن أن تحدث بها هذه التحسينات:
- مراقبة العوامل البيئية: من خلال استخدام أجهزة استشعار البيئة المتصلة بشبكة IoT، يمكن رصد العوامل البيئية المهمة مثل درجة الحرارة والرطوبة والإشعاع الشمسي وجودة التربة. يمكن لهذه البيانات أن تساعد في إنشاء بيئة مثلى لنمو المحاصيل وتحقيق جودة عالية. على سبيل المثال، يمكن تحسين ظروف الري وتوزيع الماء بشكل أفضل بناءً على البيانات المستمدة من أجهزة استشعار IoT، مما يقلل من مخاطر التسرب أو الجفاف ويحسن جودة المحاصيل.
- مراقبة الآفات والأمراض: يمكن استخدام أنظمة IoT للكشف المبكر عن وجود آفات أو أمراض في المحاصيل. على سبيل المثال، يمكن استخدام الكاميرات وأجهزة الاستشعار لرصد الحشرات الضارة أو علامات الإصابة بالأمراض. يمكن لهذه المعلومات أن تساعد المزارعين في اتخاذ إجراءات سريعة لمكافحة الآفات أو معالجة الأمراض قبل أن تؤثر سلبًا على جودة المحصول.
- تتبع الجودة والأصل: يمكن استخدام تقنية IoT لتتبع الجودة والأصل للمنتجات الزراعية على مدار سلسلة التوريد. باستخدام أجهزة الاستشعار وتقنيات التعقب، يمكن تجميع البيانات حول المعلومات الهامة مثل مكان وزمان جني المحاصيل وظروف النقل والتخزين. هذه المعلومات يمكن أن تساعد في تتبع الجودة والأصل وتحسين التحكم في العمليات والحفاظ على جودة المنتجات على مدار سلسلة التوريد.
- تحسين العمليات: يمكن استخدام تقنية IoT لتحسين العمليات الزراعية بشكل عام، مما يؤدي إلى تحسين جودة المحاصيل. على سبيل المثال، يمكن استخدام أنظمة التلقيح الآلي التي تعتمد على IoT لتحقيق توزيع أفضل للأسمدة والمبيدات، مما يحسن التغذية والحماية للنباتات وبالتالي يؤثر إيجابيًا على نموها وجودتهاتلك هي بعض الطرق التي يمكن لتقنية IoT أن تساعد في تحسين جودة المحاصيل الزراعية. يمكن أن توفر هذه التقنية مزيدًا من المعلومات والتحليلات الدقيقة للمزارعين، مما يمكّنهم من اتخاذ قرارات أفضل وتحسين إنتاجيتهم وربحيتهم.
هل يمكن لتقنية IoT أن تساعد في تقليل استخدام المبيدات الزراعية؟
نعم، تقنية IoT يمكنها أن تساعد في تقليل استخدام المبيدات الزراعية. إليك بعض الطرق التي تتحقق بها هذه الفائدة:
- رصد الآفات بشكل دقيق: من خلال استخدام أجهزة استشعار IoT والكاميرات، يمكن رصد الآفات والحشرات الضارة بدقة وتحديد المناطق التي يحتاج إليها العلاج. بدلاً من رش المبيدات بشكل عام على المحاصيل بأكملها، يمكن توجيه الجهود والموارد فقط إلى المناطق المتأثرة بالآفات، مما يقلل من استخدام المبيدات بشكل عام.
- نظم التلقيح الآلي: يمكن استخدام أنظمة IoT لتلقيح المحاصيل بشكل آلي ودقيق. بدلاً من رش المبيدات والأسمدة بشكل عشوائي، يمكن استخدام أجهزة استشعار لقياس الاحتياجات الفعلية للنباتات وتوزيع المبيدات والأسمدة بناءً على ذلك. هذا يساعد على تحسين كفاءة استخدام المبيدات وتقليل الهدر والتلوث الناتج عن الاستخدام المفرط للمبيدات.
- نظم الري الذكية: يمكن استخدام تقنية IoT لتطوير نظم الري الذكية التي تعتمد على البيانات الجغرافية وأجهزة استشعار الرطوبة في التربة. يعمل هذا النوع من الأنظمة على توفير الماء فقط عندما يكون النبات في حاجة إليه، وبكميات محددة وفقًا لمتطلباته الفعلية. هذا يقلل من استهلاك المياه واستخدام المبيدات المنحلة في الماء، حيث يقلل من تكرار ري زائد يؤدي إلى انتشار المبيدات في التربة والمجاري المائية.
- تبادل المعلومات والتحليلات: يمكن استخدام شبكات IoT لتبادل المعلومات والتحليلات بين المزارعين والباحثين والمؤسسات الزراعية. من خلال مشاركة البيانات والخبرات، يمكن تحسين الفهم حول أفضل الممارسات والتقنيات للحد من استخدام المبيدات وتعزيز الزراعة المستدامة.
باستخدام تقنية IoT، يمكن تحسين إدارة الآفات والموارد الزراعية بشكل كبير، مما يقلل من استخدام المبيدات الزراعية ويحسن الاستدامة البيئية لقطاع الزراعة.