تذكية المزارع الزراعية
المزرعة الذكية هي المزرعة التي فيها حلت التكنولوجيات الحديثة محل العمليات اليدوية والتقليدية. المزرعة الذكية بحاجة أقل للإنسان بسبب استخدام الأدوات الحديثة. في المزارع الذكية تتم عملية نمو المنتجات والزراعة والحصاد والعرض كلها باستخدام التكنولوجيا ودون الحاجة للإنسان. هذه العملية تسمى الزراعة الذكية.
وبالطبع الزراعة الذكية تشير غالبا إلى مفهوم إدارة المزرعة التي تستخدم التكنولوجيا الحديثة بهدف زيادة جودة وكمية المنتجات الزراعية. هذه الطريقة تشمل جوانب مثل استخدام انترنت الأشياء(IOT) وإدارة البيانات ومسح التربة وأيضا الولوج إلى GPS والتكنولوجيات الذكية الأخرى. من الطريف أن وفقا للأبحاث المستقبلية للزراعة تنخفض تكاليف هذه الصناعة من خلال تطبيق المزارع الذكية بشكل ملحوظ.
تنمية ونمو الزراعة بالمزراع الذكية
وفقا للأبحاث المستقبلية في الزراعة، انخفض مقدار التربة المستخدمة للزراعة حوالي 0.7%. بينما زاد نمو السكان مقارنة مع الأجيال الماضية بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، قد تحول إنتاج المواد الغذائية لبعض البلدان إلى أزمة والدراسات المستقبلية للبلدان الأخرى ليست إيجابية نظرا للظروف الموجودة.
وفقا لنتاج الدراسات المستقبلية في الزراعة، لأن يقدر العالم على حفظ أو وزيادة مقدار إنتاج مواده الغذائية ويصل إلى الأمن الغذائي، يحتاج إلى زيادة الكفاءة. ومع ذلك، نظرا للظروف الموجودة، إذا تتبع الطرق الزراعية التقليدية، لا يمكن أي زيادة إنتاج دون خلق الضغط على البيئة.
تبشّر المزرعة الذكية مستقبلا أكثر إشراقا من خلال تقديم التكنولوجيا الفعالة على الزراعة بهدف تقليل التكاليف وأداء أفضل في الزراعة والمنتجات عالية الجودة. بعض باحثي الدراسات المستقبلية في نطاق الزراعة يعتبرون هذه الطريقة من الزراعة الحل الوحيد الموجود.
على سبيل المثال، من خلال الزراعة الذكية لك الفرصة لمراقبة احتياجات مزارعك، استخدام الأسمدة والسموم المضادة للآفات بشكل جيد وانتقائي، وتنظيم استخدام بعض طرق الزراعة بهدف إنتاج أفضل وصحي.
تأثير التكنولوجيات الحديثة على المزرعة الذكية
اليوم مزيد من الشركات النشطة في التكنولوجيا قد ركزت على تنمية قطاع الزراعة والمزارع الذكية ليمكن للمزارعين إدارة مزارعهم بسهولة وعبر عدة نقرات.
قد ساهم تطوير التكنولوجيا ونمو الإنترنت وتقديم الهواتف الذكية في الموافقة على التكنولوجيا في الزراعة. اليوم يدرك العالم قيمة الدراسات المستقبلية في الزراعة وتطبيق التكنولوجيا، وتسعى أغلب الدول بشغف لتنفيذ الفنون الدقيقة للزراعة
وحاليا قد تغير أكثر العمليات الزراعية التقليدية بشكل ملحوظ. يمكن اعتبار التحول من الزراعة التقليدية إلى الزراعة الحديثة راجعا إلى الدراسات المستقبلية في الزراعة وتنمية التكنولوجيا وتطبيق الطرق الزراعية الحديثة مثل استخدام الآلات والأجهزة وأجهزة الاستشعار وتكنولوجيا المعلومات. وحاليا يستخدم المزارعون تكنولوجيات متطورة مثل الصور الجوية وأجهزة استشعار الرطوبة والحرارة وتكنولوجيا GPS والروبوتات. تكنولوجيات الزراعة تسبب أن تكون الزراعة موافقة مع البيئة وتكون آمنة وذات عوائد كثيرة.
مزايا المزرعة الذكية
حاليا ليس بحاجة إلى أن يستخدم المزراعون السموم المضادة للآفات والأسمدة والماء في كل المزرعة. دخول التكنولوجيا في الزراعة وخاصة الزراعة الذكية يعطي للمزارعين الفرصة أن يستخدموا أقل مقدار من هذه العناصر لمناطق محددة من مزارعهم أو تطبيقها بشكل انتقائي في حالات خاصة. بينما أن الوقت الذي يعد من أهم المؤشرات في عملية الزراعة أصبح موضوعا قليل الأهمية؛ لأن سرعة إنجاز كثير من العمليات وصلت للحد الأدنى. مع ذلك، ليس هذا المزية الوحيدة للمزرعة الذكية.
وفقا للدراسات المستقبلية لصناعة الزراعة مزايا استخدام الزراعة الذكية هي:
زيادة أمان المزارعين والعمال: استخدام التكنولوجيا في الزراعة بعد قبول الزراعة الذكية يضمن الكفاءة الأفضل؛ لأن في هذه الطريقة، المركزية على تحقيق أقصى قدر الإدخال وتقليل تلف الموارد والمصادر.
تقليل استخدام السموم المضادة للآفات والأسمدة والماء: كان يستخدم المزارعون بشكل تقليدي ودون تحديد موقع دقيق في المزرعة، الماء والسماد والسموم المضادة للآفات. ولكن في المزرعة الذكية يمكنك استخدام الماء والحالات الكيماوية الأخرى في أي مكان ووقت مطلوب وبمقدار مناسب. من خلال تقليل تكاليف الزراعة وتقليل استخدام هذه المواد الكيماوية، تنخفض أسعار المواد الغذائية..
الزراعة الذكية؛ ملائمة مع البيئة: اليوم تقدم المزرعة الذكية الطرق الأفضل لزيادة الكفاءة وفي الوقت نفسه، توصل تلف المواد الكيماوية والمياه والعناصر المستخدمة الأخرى في المزرعة إلى الحد الأدنى. النتيجة هي أنك لا تضطر أن تعرض البيئة للمواد الكيماوية الضارة غيرالضرورية، بينما يمكنك استخدامها بمقدار قليل أو عند الحاجة الشديدة فقط، وبالتالي لا تدخل المواد الكيماوية في الأنهار وعامة لا تترسب في البيئة. ومن البديهي أن استخدام السماد والمواد الكيماوية الأقل في الزراعة، يهدي مستقبلا أفضل ومواد غذائية أكثر صحية للإنسان.
الكفاءة العالية للمنتج في الزراعة الذكية: الزراعة الذكية تحد مشاركة العمال في المزرعة من خلال تطبيق الآلات والتكنولوجيا. ولذلك ليس هناك موضع قلق حول أمان المزارعين والعمال.
اكيف يساعدك إنترنت الأشياء(IOT) في عمليات الزراعة؟
تكنولوجيات وإنترنت الأشياء(IOT) لها القدرة في تحويل الزراعة في العديد من الجوانب. هناك خمسة طرق ليحسّن إنترنت الأشياء(IOT) الزراعة:
1- جمع البيانات من قبل أجهزة استشعار الزراعة الذكية،
2- التحكم الأفضل على العمليات الداخلية وبالتالي تقليل مخاطر الإنتاج،
3- إدارة التكاليف وتقليل المضاعفات بسبب زيادة التحكم على الإنتاج،
4- زيادة عوائد الأعمال عن طريق أتمتة العمليات،
5- تطوير جودة وحجم المنتجات، والتحكم الأفضل على عملية الإنتاج والحفاظ على المعايير الأعلى
حالات استخدام إنترنت الأشيا (IOT) في الزراعة
-مراقبة الظروف المناخية:الأدوات الذكية للزراعة هي: محطات المناخ، مزيج من أجهزة الاستشعار الذكية المختلفة للزراعة. إنها تجمع معلومات مختلفة من البيئة وترسلها إلى المحطة. يمكن استخدام التقديرات المقدمة لتحديد الظروف المناخية واختيار المنتجات المناسبة واستخدام الإجراءات اللازمة لتحسين سعتها (على سبيل المثال، الزراعة الدقيقة).
-أتمتة الدفيئات: بالإضافة إلى إعداد بيانات البيئة، يمكن لمحطات المناخ أن ينظّم الشروط تلقائية وفقا للمعلمات المقدمة. وبصورة خاصة، أنظمة أتمتة الدفيئات تستخدم مبدأ مشابها.
-إدارة المنتج: نوع آخر من أنواع منتجات إنترنت الأشياء(IOT) في الزراعة وأحد آخر من العناصر الزراعية الدقيقة هو أجهزة إدارة المنتج. بالضبط مثل محطات المناخ، يجب وضعها في هذا المجال لجمع المعلومات المرتبطة بالزراعة؛ من درجة الحرارة والهطول إلى إمكانية عصير الورقة وصحة المنتج الكلي. لذلك، يمكنك التحكم على نمو المنتج الخاص بك وأي خلل فيه بشكل فعال.
-أنظمة إدارة المزرعة حتى النهاية: النظرة الأكثر تعقيدا إلى منتجات إنترنت الأشياء(IOT) في الزراعة يمكن أن تُظهَر بأنظمة إدارة الإنتاجية في المزرعة. إنها عادة تشمل عدد من أجهزة إنترنت الأشياء(IOT) للزراعة وأجهزة الاستشعار التي تم تثبيتها في الموقع. تم بناء هذه الأنظمة القوية مع إمكانيات تحليلية وخصائص محاسبية (صنع التقارير).
هذه الإمكانيات توفر المراقبة من بعيد ويمكنك تبسيط أغلب العمليات التجارية. بالإضافة إلى هذه الحالات في مجال زراعة IOT، هناك بعض الخصائص المتميزة الأخرى أيضا مثل: تتبع وسائط النقل (أو حتى الأتمتة) وإدارة التخزين والاستعدادات وما إلى ذلك.
-نظام وإدارة المواشي: هناك أجهزة استشعار زراعة إنترنت الأشياء(IOT) بالضبط مثل مراقبة المنتج التي يمكن أن تربط بالمواشي في المزرعة للتحكم على أداء صحتها وأداء إدخالها. هذا الأمر يشبه أجهزة IOT لحماية المواشي.
الطائرات بدون الطيار في الزراعة
الطائرات بدون الطيار في الزراعة هي من أهم العوامل التي تشمل طائرات بدون الطيار برية وطائرات تستخدم لتقييم صحة المنتج والري ومراقبة المنتج ورش السموم على المنتجات والزراعة وتحليل التربة والمزارع والجوانب الأخرى.
وبما أن الطائرات بدون الطيار تجمع الصور متعددة الأطياف-الحرارية أثناء الطيران، فبياناتها التي تم جمعها توفر معلومات تامة من أنواع التقييمات والتحاليل للمزارعين: معلمات صحة النباتات، وعدّ وتوقع أداء النباتات، وقياس ارتفاع النباتات، ورسم خرائط أنواع النباتات، ورسم خرائط أحواض المياه، وتقارير التوقعات، وقياس المدخرات وقياس الكلروفيل ومقدار النتروجين في القمح، ورسم خرائط التصريف، ورسم خرائط مقدار الأعلاف الزائدة وما إلى ذلك. والأمر الهام أن الزراعة الذكية القائمة على إنترنت الأشياء لا تشمل فقط إدارة عمليات الزراعة في قياس كبير جدا مثلا مزرعة مساحتها عدة هكتارات. هذا النظام يمكن أن يشمل العمليات الزراعية حديثة الظهور مثل الزراعة العضوية والزراعة العائلية بما في ذلك تربية الأبقار الخاص أو زراعة الثقافات الخاصة والحفاظ على جميع أنواع الخصائص النباتية أو تحسين جودة النباتات وما إلى ذلك. كما يمكن أن يزيد أرباح وفوائد كثيرة في الزراعة الشفافة للغاية للمستهلكين والمجتمع ومعرفة السوق.
الثورة الخضراء الثالثة
الزراعة الذكية والزراعة القائمة على إنترنت الأشياء تمهّد المجال للثورة الخضراء الثالثة.
بعد ثورات التحسين الوراثي للمواشي والنباتات، الثورة الخضراء الثالثة تسيطر على صناعة الزراعة. هذه الثورة تؤدي إلى تطبيق مركب لتكنولوجيات التحليل القائم على المحور مثل معدات الزراعة الدقيقة وإنترنت الأشياء وتحليل "البيانات الكبيرة" والطائرات الهوائية بدون الطيار والمعدات الروبوتية ما إلى ذلك.
في مستقبل هذه الثورة الزراعية الذكية ينخفض استخدام السموم المضادة للآفات والأسمدة، بينما ستزيد كفاءتها أيضا. تكنولوجيات إنترنت الأشياء توفر القدرة على تتبع المواد الغذائية بشكل أفضل، والتي تؤدي في حد ذاتها إلى زيادة صحة المواد الغذائية وإنتاجية أكثر للنباتات. وكذلك ستكون مفيدة أيضا للبيئة باستخدام أكثر فعالا من الماء أو تحسين الرعايات النباتية من الأعشاب والنباتات والتحكم متعدد الجوانب عليها.
فالزراعة الذكية لها إمكانية حقيقية لتقديم إنتاج أكثر ثباتا من إنتاج المنتجات الزراعية بالطرق التقليدية، وكل ذلك يكون على أساس نظرة علمية وباستهلاك الموارد بشكل مثالي. ستكون المزارع الجديدة أخير على دراية للحلم الأبدي للإنسان. السرير الغذائي الوحيد الممكن من خلال الزراعة للسكان البشري على الأرض الذي يمكن أن يصل إلى 9.6 مليارات حتى سنة 2050م ليس إلا هذه الطريقة.
