تاکنون اینترنت اشیا (IoT) بسیاری از صنایع را متحول نموده است و صنعت کشاورزی نیز از این قاعده مستثنی نیست. تا پایان سال 2018، بازار کشاورزی هوشمند در سطح جهانی 1.8 میلیارد دلار بود و همچنان رو به افزایش است. پیش‌بینی می‌شود با نرخ رشد مرکب سالانه 19.3 درصد (CAGR) تا سال 2023 به 4.3 میلیارد دلار رشد کند.فناوری اینترنت اشیا در زمینه‌های مختلف مانند گجت‌های پوشیدنی هوشمند ، دستگاه‌های متصل ، ماشین‌های خودکار و ماشین‌های بدون راننده بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال این فناوری در کشاورزی ، بیشترین تأثیر را داشته است.
آمارهای اخیر نشان می‌دهد که جمعیت جهانی در حال رسیدن به 9.6 میلیارد نفر در سال 2050 است. و برای تغذیه این جمعیت عظیم، صنعت کشاورزی مجبور به استفاده از اینترنت اشیا است. در میان چالش‌هایی مانند شرایط آب و هوایی نامساعد ، تغییرات جوی و تأثیرات زیست محیطی، اینترنت اشیا با رفع این چالش‌ها به ما کمک می‌کند تا تقاضای غذای بیشتری را برآورده کنیم.
در اواخر قرن 20 در سرتاسر جهان، نوآوری‌های مکانیکی مانند تراکتورها و دروگرها ایجاد شد و وارد عملیات کشاورزی شد. صنعت كشاورزی به دلیل تقاضای مداوم در حال رشد غذا به شدت به ایده‌های نوآورانه متكی است.
اینترنت اشیاء صنعتی نیروی محرکه‌ای برای افزایش تولید محصولات کشاورزی با هزینه کمتر بوده است. در چند سال آینده، استفاده از راه حل‌های هوشمند با استفاده از اینترنت اشیا در عملیات کشاورزی افزایش خواهد یافت. تعدادی از گزارش‌های اخیر حاکی از آن است که نصب دستگاه اینترنت اشیا رشد سالانه مرکب از 20٪ در صنعت کشاورزی را شاهد خواهد بود و تعداد دستگاه‌های متصل (کشاورزی) از 13 میلیون در سال 2014 به 225 میلیون تا سال 2024 رشد خواهد داشت.
به دلیل عدم وجود زیرساخت شبکه ارتباطی ثابت و قابل اعتماد، ارائه دهندگان خدمات اینترنت اشیا و همچنین صاحبان مشاغل با چالش‌های اجرایی در مناطق دور افتاده یا کمتر توسعه یافته روبرو می‌شوند. اما، بسیاری از ارائه دهندگان شبکه با ایجاد امکان اتصال ماهواره‌ای و گسترش شبکه‌های سلولی ، این امکان را فراهم می‌نمایند.
چگونه اینترنت اشیا جای خود را در صنعت کشاورزی گرفت؟
مدت زمان زیادی است که سنسورها در عملیات کشاورزی معرفی شده‌اند. اما مسئله رویکرد سنتی استفاده از فناوری حسگرها این بود که ما قادر به دریافت داده‌های زنده از سنسورها نبودیم. سنسورها داده‌ها را در حافظه متصل خود وارد می‌کردند و بعداً ما می‌توانستیم از آن‌ها استفاده کنیم. با معرفی IoT در صنعت کشاورزی، سنسورهای بسیار پیشرفته‌تری به وجود آمد. اکنون سنسورها از طریق شبکه تلفن همراه / ماهواره ای به فضای ابری متصل می‌شوند. که به ما امکان می‌دهد با دراختیار داشتن اطلاعات به صورت لحظه‌ای، تصمیم‌گیری‌های موثرتری داشته باشیم.
کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی به کشاورزان کمک کرده است تا سطح مخزن آب را به صورت لحظه ای کنترل کنند که این امر باعث می‌شود روند آبیاری کارآمدتر باشد. پیشرفت فناوری اینترنت اشیا در عملیات کشاورزی، استفاده از حسگرها را در هر مرحله از فرآیند کشاورزی ممکن نموده است و مشخص می‌نماید که چه مدت زمان و چه مقدار منابع مورد نیاز است تا یک بذر به یک گیاه کامل تبدیل شود.
اینترنت اشیا در کشاورزی به عنوان موج دوم انقلاب سبز مطرح شده است. مزایایی که کشاورزان با انطباق با اینترنت اشیا کسب می‌کنند دو برابر شده است. این فناوری به کشاورزان کمک کرده است تا با بهبود تصمیم‌گیری کشاورز با داده‌های دقیق، هزینه‌های خود را کاهش دهند و همزمان تولید محصول را نیز افزایش دهند.
قابلیت استفاده از اینترنت اشیا در کشاورزی:
کشاورزی هوشمند یک برنامه پیشرفته و کارآمد در زمینه کشاورزی و پرورش مواد غذایی به روشی پایدار است. این برنامه شامل پیاده‌سازی دستگاه‌های متصل و فناوری‌های نوآورانه در کشاورزی است. کشاورزی هوشمند عمدتا مبتنی بر اینترنت اشیا است بنابراین نیاز به کار فیزیکی کشاورزان و تولیدکنندگان را برطرف می‌کند و در نتیجه بهره وری را به هر شکل ممکن افزایش می‌دهد. اینترنت اشیا مزایای زیادی مانند استفاده کارآمد از آب ، بهینه‌سازی مصرف منابع و موارد دیگر را به همراه داشته است.
کشاورزی دقیق مبتنی اینترنت اشیا، کل سیستم کشاورزی را با نظارت لحظه‌ای بر زمین بهبود می‌بخشد. با کمک حسگرها و ارتباط متقابل، اینترنت اشیا در کشاورزی نه تنها موجب صرفه‌جویی در وقت کشاورزان شده است بلکه باعث کاهش استفاده بی‌رویه از منابعی مانند آب و برق شده است. این فناوری عوامل مختلف مانند رطوبت، دما، خاک و غیره را تحت بررسی قرار می‌دهد و یک دید کاملا واضح به کشاورز ارائه می‌دهد.
مزایای استفاده از فناوری اینترنت اشیا در کشاورزی:
1. شرایط آب و هوایی:
آب و هوا برای کشاورزی بسیار حیاتی است. و داشتن دانش نامناسب در مورد اقلیم، کمیت و کیفیت تولید محصول را به شدت خراب می‌کند. اما راه‌حل‌های اینترنت اشیا به شما امکان می‌دهد از شرایط آب و هوایی در زمان واقعی مطلع شوید. حسگرها در داخل و خارج از مزارع کشاورزی قرار می‌گیرند. آن‌ها داده‌ها را از محیطی که برای کشت محصولات مناسب در نظر گرفته شده است جمع‌آوری می‌کنند. کل اکوسیستم اینترنت اشیا از حسگرهایی تشکیل شده است که می‌توانند شرایط آب و هوایی در زمان واقعی مانند رطوبت، بارندگی، دما و موارد دیگر را به صورت بسیار دقیق تشخیص دهد. سنسورهای بسیاری وجود دارد که تمام این پارامترها را تشخیص می‌دهند. این سنسورها وضعیت محصولات و هوای اطراف آن‌ها را کنترل می‌کنند. در صورت مشاهده شرایط آب و هوایی نگران کننده، هشدارهای مورد نیاز را ارسال می‌کنند. نیاز به حضور فیزیکی کشاورز در شرایط ناخوشایند اقلیمی از بین می‌رود و در نهایت باعث افزایش بهره‌وری می‌شود .
2. کشاورزی دقیق:
کشاورزی دقیق یکی از معروف‌ترین کاربردهای اینترنت اشیا در کشاورزی است. این امر با تحقق بخشیدن به کاربردهای هوشمند کشاورزی مانند نظارت بر دام، ردیابی وسایل نقلیه، مشاهده میدانی و نظارت بر انبارها، کار کشاورزی را دقیق‌تر و کنترل می‌کند. هدف کشاورزی دقیق، تجزیه و تحلیل داده‌های تولید شده از طریق حسگرها برای واکنش مناسب است. اینترنت اشیا به کشاورزان کمک می‌کند تا داده ها را با کمک حسگرها تولید کرده و آن اطلاعات را برای تصمیم‌گیری سریع و هوشمند تجزیه و تحلیل کنند. بسیاری از تکنیک‌های کشاورزی دقیق مانند مدیریت آبیاری، مدیریت دام، ردیابی وسیله نقلیه و بسیاری دیگر وجود دارد که نقشی اساسی در افزایش کارایی و بازدهی محصول دارند. با کمک کشاورزی دقیق، می‌توانید شرایط خاک و سایر پارامترهای مرتبط را برای افزایش کارایی عملیاتی تجزیه و تحلیل کنید. همچنین می‌توانید شرایط کار در زمان واقعی دستگاه‌های متصل را برای تشخیص آب و سطح مواد مغذی تشخیص دهید.
3. گلخانه هوشمند:
به منظور هوشمندسازی گلخانه ها، اینترنت اشیا ایستگاه‌های هواشناسی را قادر ساخته است تا شرایط اقلیمی را به طور خودکار مطابق با مجموعه خاصی از دستورالعمل ها تنظیم کنند. پذیرش IoT در گلخانه‌ها مداخلات انسانی را کاهش می‌دهد ، بنابراین فرآیند را مقرون به صرفه کرده و همزمان دقت را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، استفاده از حسگرهایIoT با انرژی خورشیدی باعث ایجاد گلخانه‌های مدرن و ارزان قیمت می‌شود. این سنسورها داده‌ها را به صورت لحظه‌ای جمع‌آوری کرده و انتقال می‌دهند که به نظارت دقیق وضعیت گلخانه در زمان واقعی کمک می‌کند. با کمک سنسورها می‌توان میزان مصرف آب و وضعیت گلخانه را از طریق ایمیل یا هشدارهای پیامکی کنترل کرد. آبیاری اتوماتیک و هوشمند با کمک اینترنت اشیا انجام می شود. این سنسورها به ارائه اطلاعات در مورد فشار، رطوبت، دما و شدت تابش نور نیز کمک می‌کنند.
4. تجزیه و تحلیل داده‌ها:
سیستم پایگاه داده معمولی فضای کافی برای داده‌های جمع‌آوری شده از سنسورهای اینترنت اشیا ندارد. ذخیره اطلاعات مبتنی بر پردازش ابری و یک پلتفرم اینترنت اشیا end to end نقش مهمی در سیستم کشاورزی هوشمند دارد. در دنیای اینترنت اشیا، حسگرها منبع اصلی جمع‌آوری داده‌ها در مقیاس بزرگ هستند. داده‌ها با استفاده از ابزارهای تجزیه و تحلیل به اطلاعات معنی‌دار تبدیل می شوند. تجزیه و تحلیل داده‌ها به تجزیه و تحلیل شرایط آب و هوایی، شرایط دام و شرایط محصول کمک می‌کند. با کمک دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانید با گرفتن اطلاعات از حسگرها، از وضعیت محصولات واقعی در زمان واقعی مطلع شوید. با استفاده از تجزیه و تحلیل پیش‌بینی، می‌توانید بینشی دریافت کنید تا تصمیمات بهتری راجع به برداشت محصول اتخاذ نمایید. تجزیه و تحلیل زمانی به کشاورزان کمک می‌کند تا از شرایط آب و هوایی آینده و زمان مناسب برداشت محصولات اطلاع یابند. اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی به کشاورزان کمک کرده است تا کیفیت محصولات و حاصلخیزی زمین را حفظ کنند و در نتیجه حجم و کیفیت محصول را افزایش دهند.
5. هواپیماهای بدون سرنشین کشاورزی:
پیشرفت‌های فنی انقلابی را در کشاورزی ایجاد نموده است و معرفی هواپیماهای بدون سرنشین کشاورزی به یک ترند متحول کننده تبدیل شده است. هواپیماهای بدون سرنشین برای ارزیابی سلامت محصولات، نظارت بر محصولات، کاشت، سمپاشی محصولات و تجزیه و تحلیل مزارع استفاده می‌شوند. با استفاده از استراتژی و برنامه‌ریزی مناسب بر اساس داده‌های زمان واقعی، فناوری هواپیماهای بدون سرنشین رشد و ترقی زیادی به صنعت کشاورزی بخشیده است. هواپیماهای بدون سرنشین با سنسورهای حرارتی یا چند طیفی مناطقی را که نیاز به تغییر در آبیاری دارند شناسایی می‌کنند. به محض شروع رشد محصولات، حسگرها سلامت آن‌ها را نشان می‌دهند و شاخص پوشش گیاهی آن‌ها را محاسبه می‌کنند. همچنین هواپیماهای بدون سرنشین هوشمند اثرات زیست محیطی را کاهش داده‌اند.
نتیجه
کشاورزی مبتنی بر اینترنت اشیا، به اجرای راهکارهای فناورانه مدرن کمک کرده است. این امر باعث شده است که خلا بین تولید محصول و ثمردهی کمی و کیفی بالا برطرف شود. داده‌های دریافت شده از طریق حسگرها با استفاده از شبکه‌ی مبتنی بر اینترنت اشیا به پایگاه داده منتقل می‌شود و پردازش‌های لازم بر روی آن‌ها صورت می‌گیرد. این پردازش باعث می‌شود که داده‌های خام به اطلاعات مفید برای تصمیم‌گیری‌های مناسب در تمامی فرآیند‌های موجود در کشاورزی تبدیل شود که در واقع کشاورزی دقیق با بکارگیری این تصمیمات قابل دستیابی می‌باشد.
