اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی کاربرد‌های بسیاری دارد که در این مقاله پس از توضیح کوتاهی راجع به IoT مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
هر بار که شما به ساعت هوشمند خود نگاه می‌کنید تا از کالری مصرف شده روزانه خود مطلع شوید یا از گوشی همراه هوشمند خود می‌خواهید تا اطلاعات خاصی را به شما بدهد، در حال استفاده از تکنولوژی IoT هستید.
IoT به زبان ساده‌تر، به معنای تحت کنترل گرفتن دستگاه‌ها بوسیله اینترنت است.
دستگاه‌های IoT وسایل هوشمندی هستند که می‌توانند اطلاعات را از طریق یک شبکه منتقل کنند. یکی از اولین دستگاه‌هایی که به شبکه متصل شد، دستگاه وندینگ ماشینی(سوپر مارکت کوچک) بود که در سال ۱۹۸۲ در دانشگاه کارنگی ملون مورد استفاده قرار گرفت تا اطلاعاتی در مورد خنک بودن نوشیدنی‌ها یا تعداد موجودی دستگاه را منتقل کند.
IoT به چه معناست؟
عبارت IoT (Internet of Things) در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون یکی از مؤسسین و مدیران اجرایی MIT برای اولین بار در همایش P&G بیان شد.
ارائه اشتون سیستم RFID را برای مدیریت زنجیره تولید ارائه داد تا بدین وسیله مکان و موجودی هر جنس را به صورت لحظه‌ای بتوان مشاهده کرد.
بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط گروه حل مسائل اینترنتی سیسکو (Cisco) برخلاف اینکه این عبارت در سال ۱۹۹۹ معرفی شد، حدوداً در سال ۲۰۰۸ در زمانی که تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت بیشتر از انسان شده بود، متولد شد.
با در نظر گرفتن رشد و افزایش گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و دیگر وسایل هوشمند، تعداد دستگاه‌هایی که به اینترنت وصل بودند در سال ۲۰۱۰ به 12.5 بیلیون عدد رسید. این در حالی بود که جمعیت انسان‌های کره زمین به 6.8 بیلیون نفر رسیده بود. با این تفاسیر نسبت تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، به ازای هر انسان به 1.84 رسید که برای اولین با در تاریخ بود که این نسبت از عدد ۱ بیشتر می‌شد.
اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی
محصولات هوشمند اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی طراحی شدند تا به وسیله سنسور‌ها و سیستم آبیاری خودکار به بررسی زمین‌های زیر کشت رفته کمک کنند. در نتیجه کشاورزان و شرکت‌های مربوطه توانستند بدون هیچ زحمتی شرایط مزرعه را از هر منطقه مکانی مورد بررسی قرار دهند.
در ادامه با اشاره به چند مثال تفاوت‌های استفاده از راه حل‌های مختلف اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی بیان خواهند شد.
رباتیک و اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی
از زمان انقلاب صنعتی در قرن ۱۸ اتوماتیک‌سازی برای برطرف کردن مسائل پیچیده و افزایش تولید، پیشرفته‌تر شد.
با افزایش تقاضا و کاهش نیروی کار به صورت جهانی، ربات‌های کشاورز که با نام Agribots هم شناخته شدند شروع به جلب توجه در میان کشاورزان کردند. به همین دلیل تولید محصول فقط در ایالات متحده آمریکا در حدود ۲۱۳ کرور کاهش پیدا کرد (3.1 بیلیون دلار). پیشرفت‌های اخیر در زمینه سنسور‌ها و تکنولوژی هوش مصنوعی باعث شد تا ماشین‌ها با آزادی عمل بیشتری فعالیت کنند و در نتیجه Agribots ها به صورت چشم‌گیری خود را نشان بدهند. این تکنولوژی‌ها در حال برداشتن قدم‌های اولیه انقلاب اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی هستند، بیرون کشیدن تمام پتانسیل اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی با استفاده از محصولات این چنینی هنوز در فاز‌های اولیه و انجام تست‌های پایه‌ای می‌باشد.
ربات های هرس کننده
این ربات‌های هوشمند در صنعت کشاورزی از سیستم تحلیل عکس‌ها برای پیدا کردن تشابه میان محصولات استفاده می‌کنند و پس از آن تصمیم می‌گیرد که محصول را بپیند یا آن را با بازو‌های رباتیک خود اسپری کند. با افزایش تعداد گیاهان مقاوم و بی‌نیاز به آفت کش‌ها، آن‌ها به عنوان یک مزیت برای محیط زیست و کشاورزانی که قبلاً باید آفت کش‌ها را در تمام مزرعه و به صورت کلی پخش می‌کردند، به حساب می‌آیند.
هزینه مورد نیاز برای علف کش‌ها به صورت سالانه حدوداً ۱۳۰۰۰ کیلوگرم تخمین‌زده شده که معادل ۱۷۲۵ کرور است، پس می‌توان نتیجه گرفت که این ربات‌ها و استفاده از اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود.
ردیابی ماشین ها
ماشین‌های کنترل شونده از راه دور مانند تراکتور‌ها و تجهیزات خیش زنی سنگین می‌توانند به صورت اتوماتیک و به راحتی از راه دور و از طریق GPS کنترل گردند. این ماشین‌های اتوماتیک یکپارچه بسیار دقیق هستند و زمانی که تفاوتی را میان ناحیه‌های کاری خود تشخیص دهند همانند یک نیروی کار واقعی خود را مطابقت می‌دهند.
حرکت آن‌ها و همچنین فرآیند کاری آن‌ها در تلفن‌های هوشمند قابل مشاهده است. با پیشرفت اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی و یادگیری ماشین، این موتور‌های دارای تکنولوژی جدید، کشاورزی پیشرفته را با استفاده از این سیستم‌ها به صورت مستقل و با قابلیت‌هایی مانند تشخیص موانع، بوجود آورده‌اند.
برداشت رباتیک محصولات
بکارگیری ربات‌ها در برداشت محصولات مشکل کمبود نیروی کار را برطرف کرده است.
انجام فرآیند ظریف برداشت میوه و سبزیجات با این ماشین پایه‌گذار کارکرد ۲۴ ساعت آن‌ها در هفت روز هفته بوده است. ترکیبی تحلیل تصاویر و بازو‌های رباتیکی برای تشخیص میوه‌های مناسب برای چیده شدن بکار گرفته شده است، در نتیجه کنترل کیفیت محصولات چیده شده بسیار بهتر انجام می‌پذیرد. به دلیل هزینه‌های راه‌اندازی بالا، محصولاتی که تمرکز بیشتری روی آن‌ها است، مانند باغ‌های سیب با ربات‌ها برداشت می‌شوند.
همچنین برداشت از گلخانه‌ها با استفاده از نرم‌افزار‌ها و این ربات‌ها برای محصولات با ارزش‌تر مانند گوجه و توت فرنگی نیز انجام می‌شود. این ربات‌ها می‌توانند در گلخانه‌ها کار کنند و با استفاده از هوش مصنوعی خود محصولات را در بهترین زمان ممکن برداشت کنند.
مدیریت مواد
ربات‌ها می‌توانند به صورت هراس‌انگیزی پا به پای کارگران کار کنند. آن‌ها می‌توانند مواد را جابجا و وظایفی مانند فاصله‌گذاری بین گیاهان را با دقت بالا انجام دهند، بنابراین مرتب کردن فضا و گیاهان باعث کاهش هزینه‌های تولید می‌گردد.
پهبادها در صنعت کشاورزی
پهبادها و اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی برای اهداف متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند مشاهده کلی محصولات، اسپری کردن مواد رو محصولات، بررسی خاک و نقشه‌برداری از زمین‌ها.
در حقیقت می‌توان کشاورزی را به عنوان یکی از بهترین محل‌های استفاده پهبادها نام برد. پهباد‌هایی که با سنسور‌ها و دوربین تجهیز شده‌اند برا تصویربرداری، نقشه‌برداری و بازدید از مزرعه مورد استفاده قرار می‌گیرند. پهباد‌های زمینی و هوایی وجود دارند.
پهباد‌های زمینی همان ربات‌هایی هستند که چرخ دارند و با پیمایش زمین آن را بررسی می‌کنند. پهباد‌های هوایی که معمولاً با نام UAVs یا UAS شناخته می‌شوند، ربات‌های پرنده هستند. پهبادها را می‌شود از راه دور کنترل کرد یا می‌توانند به صورت اتوماتیک از طریق نرم‌افزار‌های از قبل برنامه‌ریزی شده بر اساس مختصات از پیش تعیین شده و با استفاده از GPS، پرواز کنند.
با استفاده از داده‌های به دست آمده از پهبادها می‌توان سلامت محصولات، فرآیند اسپری کردن، کاشت، خاک و زمین، شمارش محصولات، پیش‌بینی شرایط زمین و بسیاری اطلاعات دیگر را به دست آورد.
پهبادها را می‌توان برای بررسی مداوم زمین‌های کشاورزی از قبل برنامه‌ریزی کرد ( به صورت یک سرویس) یا آن‌ها را به طور کامل خریداری کرد و در نزدیکی مزرعه نگه داشت تا در آنجا شارژ و نگه داری شوند. پس از بررسی باید پهبادها را برای ذخیره داده‌های جمع‌آوری شده توسط آن‌ها به آزمایشگاه منتقل کرد.
بدین ترتیب اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی باعث پیشرفت این صنعت شده است.
اندازه گیری از راه دور در صنعت کشاورزی
به دست آوردن اطلاعات از سنسور‌ها از راه دور یک حرکت انقلابی در صنعت کشاورزی بود. روشی که داده‌هایی مانند اطلاعات آب و هوایی از نقطه‌های مختلف یک مزرعه مجهز به ابزار آلات اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی به دست می‌آیند، پیشرفت بسیار بزرگی برای این صنعت به حساب می‌آید. سنسور‌ها قطعاتی هستند که به بی‌نظمی‌ها حساس‌اند. کشاورزان می‌توانند محصولات خود را از طریق داشبورد بررسی کنند و با توجه به اطلاعات به دست آمده بهترین تصمیمات را برای مزرعه خود بگیرند.
مشاهده محصولات
سنسور‌های موجود در مزرعه محصولات را برای هرگونه تغییر در نور، میزان رطوبت، دما، ظاهر و اندازه آن‌ها بررسی می‌کنند. اگر هر مغایرتی با شرایط استاندارد تشخیص داده شود، بلافاصله به کشاورز اطلاع‌رسانی خواهد شد. بنابراین این روش باعث جلوگیری از منتشر بیماری‌ها و زیر نظر گرفتن روند رشد محصولات می‌شود.
شرایط آب و هوایی
داده‌های به دست آمده از سنسور‌ها در مورد درصد رطوبت، دما، میزان بارش و شبنم به تشخیص الگوی آب و هوای مزرعه کمک می‌کند تا در نتیجه کشت بهتر محصولات بهتری هم به دست بیایند.