«إنترنت المبيدات»…د طارق عبدالعليم يكتب: كيف يمكن لإنترنت الأشياء أن يساعد الأعمال التجارية الزراعية؟ «3»

باحث – المعمل المركزي للمبيدات – مركز البحوث الزراعية – مصر

يدور إنترنت الأشياء (IoT) حول جعل الأشياء “الغبية” “ذكية” من خلال ربطها ببعضها البعض والإنترنت مما يتيح استشعار الأشياء المادية والتحكم فيها عن بُعد ، مما يخلق فرصًا لمزيد من التفاعل المباشر بين العالم المادي والكمبيوتر والأنظمة القائمة المتعلقة بإدارة القطاع الزراعي ومستلزمات الإنتاج ومنها إدارة المبيدات.

في المزارع ، يسمح IOT للأجهزة عبر المزرعة بقياس جميع أنواع البيانات عن بُعد وتقديم هذه المعلومات للمزارع في الوقت الفعلي. يمكن لأجهزة إنترنت الأشياء (IOT) جمع معلومات مثل رطوبة التربة والتطبيق الكيميائي ومستويات السدود وصحة الماشية – بالإضافة إلى مراقبة الأسوار والمركبات والطقس.

ماهي الزراعة الذكية؟

الزراعة الذكية هي مصطلح واسع يجمع ممارسات الإنتاج الزراعي والغذائي المدعومة بإنترنت الأشياء والبيانات الضخمة وتكنولوجيا التحليلات المتقدمة. التطبيقات الذكية الشائعة هي:

• أنظمة قائمة على أجهزة الاستشعار لمراقبة المحاصيل أو التربة أو الحقول أو الثروة الحيوانية أو مرافق التخزين أو بشكل أساسي أي عامل مهم يؤثر على الإنتاج.
• المركبات الزراعية الذكية ، والطائرات بدون طيار ، والروبوتات المستقلة ، والمشغلات.
• المساحات الزراعية المتصلة مثل البيوت الزجاجية الذكية أو الزراعة المائية.

فوائد إنترنت الأشياء

إنترنت الأشياء يدور حول قوة البيانات. يمكن للبيانات الواردة من الأجهزة أن توجه قرارات المزارعين ، مما يساعدهم على الزراعة بشكل أكثر ذكاءً وأمانًا والتكيف بشكل أسرع مع الظروف المتغيرة. تسمح المعلومات التي تم إنشاؤها بواسطة أجهزة IOT للمزارعين بتتبع عمليات المزرعة وأدائها ، واتخاذ قرارات مستنيرة بشكل أفضل لتحسين إنتاجية المزرعة في المحصول ، والاستجابة بسرعة أكبر لظروفهم مما يوفر الوقت والمال.

يمكنه وضع البيانات وراء غريزة أمعاء المزارعين المهمة للغاية. سواء كان ذلك لمعرفة وقت التحقق من إمدادات المياه إلى الحوض الصغير ، وكمية السماد التي يجب وضعها على المحصول ، وأي نعجة يجب التحقق منها أثناء الحمل.

يمكن للقدرة على مراقبة ظروف المزرعة والبنية التحتية عن بُعد توفير الوقت والعمالة ورأس المال للاستثمار ، مما يسمح للمزارعين بالتركيز على أشياء أخرى.

يمكن لـ IOT تحسين كفاءتك

الزراعة اليوم في سباق. يتعين على المزارعين زراعة المزيد من المنتجات في التربة المتدهورة ، وتراجع توافر الأراضي وزيادة تقلبات الطقس. تسمح الزراعة التي تدعم إنترنت الأشياء للمزارعين بمراقبة منتجاتهم وظروفهم في الوقت الفعلي. يحصلون على رؤى سريعة ، ويمكنهم التنبؤ بالمشكلات قبل حدوثها واتخاذ قرارات مستنيرة حول كيفية تجنبها. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم حلول إنترنت الأشياء في الزراعة الأتمتة ، على سبيل المثال ، الري القائم على الطلب والتسميد والحصاد الآلي.

• يمكن لـ IOT مساعدتك على النمو أكثر

ستؤدي البيوت الزجاجية وأنظمة الزراعة المائية القائمة على إنترنت الأشياء إلى تقصير سلسلة الإمداد الغذائي القصيرة. تسمح الأنظمة الزراعية الذكية ذات الدورة المغلقة بزراعة الطعام في كل مكان – في محلات السوبر ماركت ، وعلى جدران وأسطح ناطحات السحاب ، وفي حاويات الشحن ، وبالطبع في راحة منازل الجميع.

• يمكن لـ IOT مساعدتك على تحسين الموارد النادرة

من خلال تحسين استخدام الموارد – المياه والطاقة والأراضي – الزراعة الدقيقة باستخدام إنترنت الأشياء تجمع البيانات من أجهزة استشعار متنوعة في هذا المجال وتساعد المزارعين على تخصيص موارد كافية فقط بدقة. تساعد الزراعة الذكية المنتجين على توفير المياه والطاقة ، كما تجعل الزراعة أكثر خضرة من خلال تقليص استخدام المبيدات الحشرية والأسمدة بشكل كبير. ينتج عن هذا النهج منتج نهائي أنظف وأكثر عضوية مقارنة بالطرق الزراعية التقليدية.

• يمكن أن تجعلك إنترنت الأشياء أكثر رشاقة

بفضل أنظمة المراقبة والتنبؤ في الوقت الفعلي ، يمكن للمزارعين الاستجابة بسرعة لأي تغيير كبير في الطقس والرطوبة وجودة الهواء بالإضافة إلى صحة كل محصول أو تربة في الحقل. في ظروف التغيرات المناخية القاسية ، تساعد القدرات الجديدة المتخصصين في الزراعة على إنقاذ المحاصيل.

• يمكن لـ IOT تحسين جودة المنتج

تساعدك الزراعة القائمة على البيانات على تنمية منتجات أكثر وأفضل. باستخدام مستشعرات التربة والمحاصيل ، ومراقبة الطائرات بدون طيار ورسم خرائط المزرعة ، يمكن للمزارعين فهم التبعيات التفصيلية بشكل أفضل بين ظروف المحاصيل وجودتها. باستخدام الأنظمة المتصلة ، يمكنك إعادة إنشاء أفضل الظروف وزيادة القيمة الغذائية للمنتجات.

• مستشعرات الزراعة IoT

هناك مجموعة واسعة من أجهزة استشعار إنترنت الأشياء المستخدمة في الزراعة ، بما في ذلك التربة والرطوبة والرطوبة والضوء ودرجة حرارة الهواء وثاني أكسيد الكربون ومستشعر الطاقة الشمسية وغيرها الكثير. مثبتة في جميع أنحاء الحقول ، في أنظمة المراقبة القائمة على إنترنت الأشياء ، على المركبات الزراعية الذكية ومحطات الطقس ، تقوم أجهزة الاستشعار بجمع البيانات باستمرار وإضفاء الرؤية والتحكم في عمليات الزراعة.

تسمح مجموعة البيانات القادمة من أجهزة الاستشعار المتنوعة للمزارعين ببناء نماذج المحاصيل والتنبؤ بكيفية نمو المحاصيل في ظروف معينة ، ودمج ممارسات الزراعة الدقيقة وإنشاء استراتيجيات الحصاد ، وما إلى ذلك.

• الجيروسكوب والصورة

تستخدم مستشعرات الجيروسكوب والصورة على نطاق واسع في الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار لمراقبة الصحة الميدانية ، والخرائط الجغرافية وتحليلات الأراضي ، والري المستقل وتخصيب المحاصيل.

• الأشعة تحت الحمراء القريبة والمفوضية الأوروبية

تستخدم ماسحات التربة المحمولة الأشعة تحت الحمراء القريبة واستشعار EC لتشخيص التربة في الوقت الحقيقي والتوصيات بشأن تسميد الأرض ومعالجتها. ترسل مستشعرات الزراعة IoT التي يستخدمها الماسح الضوئي المعلومات إلى مركز معالجة البيانات ، والذي يرسل الرؤى مباشرة إلى هاتف المزارع.

• الرطوبة ودرجة الحرارة

توفر المستشعرات مراقبة تلقائية للرطوبة ودرجة الحرارة والتوصيل الكهربائي وتمكين الري الفعال وغير المهدر لتقليل استهلاك المياه.

• تحديات إنترنت الأشياء في الزراعة
• الاتصال

تحتاج إلى توفير الاتصال في جميع أنحاء البيئة الزراعية – الحقول ، والمخازن ، والحظائر ، والصوبات الزراعية ، وما إلى ذلك لجعل نظام إنترنت الأشياء يعمل. وهذه مساحة كبيرة للعمل بها. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون أيضًا اتصالًا موثوقًا به غير منقطع يمكنه تحمل أحداث الطقس القاسية وظروف الفضاء المفتوح.

تستخدم حلولنا شبكة Sigfox التي تغطي في أيرلندا 99٪ من الجزيرة من خلال هوائيات على أعمدة الراديو RTE وبالتالي التغلب على هذا التحدي خاصة بالنسبة للمساحات الخارجية.

• التصميم والمتانة

يجب أن يكون أي نظام إنترنت الأشياء المستخدم في الزراعة قادرًا على التعامل ليس فقط مع الاتصال ، ولكن أيضًا مع ظروف المساحات الخارجية. يجب أن تتمتع الطائرات بدون طيار وأجهزة الاستشعار المحمولة وإنترنت الأشياء في الشبكة الذكية ومحطات مراقبة الطقس بتصميم غير معقد ولكنه وظيفي ومستوى معين من المتانة “للعمل في المزرعة”. ناهيك عن تعقيد وخصوصية تصميم منتج إنترنت الأشياء بشكل عام.

تتميز حلولنا بتصميم متين للغاية ولأنها متحركة – متصلة بحاويات الشحن والمجموعات – يمكنها تحمل الكثير من البيئات الصعبة. تسمح بعض الطرز بالبطاريات القابلة للاستبدال مما يعني أن أجهزة تعقب إنترنت الأشياء يمكن أن تستمر لأكثر من 5 سنوات في البرية.

• محدودية الموارد والوقت

إن دور إنترنت الأشياء في الزراعة مهم للغاية ، على الرغم من أن تكامل التكنولوجيا الذكية في هذا المجال يحدث في سياق بيئة متغيرة باستمرار وضيق الوقت.

يتعين على الشركات التي تصمم وتطور إنترنت الأشياء للزراعة أن تأخذ في الاعتبار تغير المناخ السريع والظواهر الجوية المتطرفة الناشئة ، والعمل مع توافر الأراضي المحدود والعوامل غير المواتية مثل موت الملقحات.

على الجانب المشرق ، استجابة لهذه الظروف ، تظهر العديد من المشاريع التقدمية. إنترنت الأشياء المستخدمة في الزراعة لها مستقبل واعد كبير كقوة دافعة للكفاءة والاستدامة وقابلية التوسع في هذه الصناعة.