کشاورزی هوشمند و چالش امنیت غذایی

کشاورزی هوشمند و چالش امنیت غذایی

امروزه امنیت غذایی به یکی از مهمترین اولویت‌های امنیتی کشورها تبدیل شده است. کاهش منابع آبی، کمبود مواد غذایی و لزوم تأمین آن برای کشورهای جهان مسائلی هستند که ظرفیت بالقوه تبدیل به بحران‌های امنیتی را دارند. اینترنت اشیا و هوشمندسازی فرایندهای کاشت تا برداشت محصولات کشاورزی، یکی از راه‌های مقابله با مخاطرات این حوزه است.

امروزه امنیت غذایی به یکی از مهمترین اولویت‌های امنیتی کشورها تبدیل شده است. کاهش منابع آبی، کمبود مواد غذایی و لزوم تأمین آن برای کشورهای جهان مسائلی هستند که ظرفیت بالقوه تبدیل به بحران‌های امنیتی را دارند. اینترنت اشیا و هوشمندسازی فرایندهای کاشت تا برداشت محصولات کشاورزی، یکی از راه‌های مقابله با مخاطرات این حوزه است.

امنیت غذایی

بنابر تعریف سازمان ملل در سال ۱۹۸۶، امنیت غذایی را دسترسی همه مردم به غذای کافی در تمام اوقات برای داشتن یک جسم سالم می‌دانند. طبق این تعریف موجود بودن غذا، دسترسی به غذا و پایداری در دریافت غذا سه عنصر اصلی است. سازمان فائو طی گزارشی اعلام کرد که برای تأمین غذای جمعیت ۹ میلیارد نفری جهان در سال ۲۰۵۰، باید دو برابر میزان کنونی تولید کرد و برای رسیدن به این هدف باید موانعی مانند محدودیت زمین‌های کشاورزی، کمبود آب، قیمت بالای انرژی، افت سرمایه‌گذاری در زمینه تحقیقات کشاورزی و افزایش ضایعات غذایی را در نظر داشت. از این‌رو رقابت بر سر زمین‌های کشاورزی و منابع آب، قیمت بالای انرژی و تغییرات آب و هوایی همگی نشان می‌دهد که باید با منابع کمتر، غذای بیشتری برای مردم سرتاسر جهان تولید شود.

توجه به اهمیت كشاورزی در تأمین مواد غذايی از گذشته موردتوجه انسان بوده است. همگام با پیشرفت دانش، دستگاه‌هایی اختراع شدند که حرکت از کشاورزی سنتی به کشاورزی مدرن را امکانپذیر نمودند. این ماشین‌آلات به کشاورزان کمک می‌کردند که کارها را ساده‌تر انجام دهند. از سوی دیگر برای رفع محدودیت‌های کشاورزی سنتی تحقیقات وسیعی صورت گرفت كه كشت گلخانه‌اي يكي از نتایج آن است. گلخانه به فضای محدودی اطلاق می‌شود که قابلیت کنترل شرایط محیطی مناسب را برای رشد گیاهان از نواحی مختلف در طی فصول مختلف سال داشته باشد.

امروزه احداث گلخانه براي تولید و نگهداري انواع گل‌ها، گیاهان و میوه‌هاي خارج از فصل به منظور استفاده بهینه از منابع خاك و آب در سراسر جهان گسترش يافته است. بااین‌حال گلخانه‌های معمولی با مشکلاتی همچون نور، باز بودن فضا، دشواری کنترل آفات، مساحت بالا و انجام کشت در محیط جغرافیایی مناسب مواجه هستند. در راستای رفع این مشکلات و با توسعه مفهوم هوشمندسازی، زمینه حرکت از کشاورزی مدرن به کشاورزی هوشمند موردتوجه قرار گرفت.

کشاورزی هوشمند

همانطور که تکنولوژی دائماً در حال تغییر و به روزرسانی است، گلخانه‌ها نیز به مرور زمان تکامل پیدا کرده‌اند. با این حال سهولت در رشد گیاهان هدف نهایی همه گلخانه‌هاست. گلخانه‌های هوشمند در پاسخ به محدودیت منابع بوجود آمدند. هوشمندسازی گلخانه‌ها با استفاده از فناوری اینترنت اشیا به کاربران امکان می‌دهد که محیط کشاورزی خود را از راه دور و به شکل بهره‌ورتر یعنی با صرف مدت زمان و انرژی بسیار کمتری برای مراقبت آنها مدیریت نمایند. گلخانه‌های هوشمند یک محیط خود بخود تنظیم شونده هستند که با پایش پیوسته دما، رطوبت محیط و خاک، روشنایی و سایر پارامترهای تعریف شده توسط تجهیزات مدرن ارتباطی و سنسورهای حساس نظارت می‌شود تا محیط گلخانه در نزدیکترین حالت به محیط ایده‌آل رشد گیاهان باشد. هنگامی که سنسورها تغییراتی را حس نمایند، پس از ارزیابی، اقدامات اصلاحی و اطلاع‌رسانی برای حفظ شرایط مطلوب رشد گیاهان انجام می‌شود. از عمده مزایای گلخانه‌های هوشمند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • اندازه‌گیری پارامترهای مهم در خاک، مانند میزان رطوبت در اعماق مختلف، PH، EC، میزان مواد معدنی، دما و... 
  • تنظیم شرایط اقلیمی گلخانه با توجه به نوع محصولات کشت شده
  • افزایش تولید محصول با کنترل نوسان دما و افزایش کیفیت محصول با کنترل رطوبت 
  • تشخیص به موقع و اطلاع‌رسانی در صورت بروز هشدارهای از پیش تعیین شده یا خرابی در تجهیزات
  • امکان تولید مستمر محصولات در تمام فصول سال 
  • بهینه‌سازی مصرف منابع مانند آب، انرژی، کود و...
  • پیشگیری از خطاهای انسانی

علاوه بر موارد فوق، بدلیل اینکه داده‌های جمع‌آوری شده از محیط، اقدامات انجام شده و میزان تولید محصولات نگهداری می‌شوند، قابلیت تحلیل و مقایسه با دوره‌های قبل برای یادگیری و بهینه‌سازی سیستم وجود دارد.

امنیت غذایی در ایران

فارغ از عوامل مؤثر در امنیت غذایی مانند درآمد خانواده، ذائقه مصرف کننده و دانش تغذیه، محور امنیت غذایی کشاورزی است. جایگاه ایران در رنکینگ‌های جهانی در حالت ریسک متوسط است. سرمایه‌گذاری در کشاورزی و توسعه روستایی برای افزایش تولید مواد غذایی و تغذیه از توصیه‌های بانک جهانی برای کشورهای مختلف است. این فعالیت‌ها شامل بازگرداندنی زمین‌های کشاورزی تخریب شده، پرورش محصولات زراعی مقاوم‌تر و مغذی، بهبود ذخیره‌سازی و تشویق تکنیک‌های کشاورزی هوشمند است. امروزه حدود سه دهم درصد گلخانه‌های جهان در ایران قرار دارد و با توجه به اینکه کشور ما در منطقه‌ای خشک و نیمه خشک قرار گرفته، باید بیش از پیش به توسعه گلخانه‌ها توجه نمود. بکارگیری فناوری نوین در گلخانه‌های هوشمند و روش‌های نوین کاشت مانند هیدروپونیک و آکواپونیک می‌تواند در افزایش تولید و کیفیت محصولات کشاورزی و در نتیجه افزایش امنیت غذایی نقش مؤثری داشته باشند.

مطالب مرتبط

اینترنت اشیا به گرسنگی در جهان پایان می‌دهد

فناوری‌های پیشرفته در اینترنت اشیا (IoT) می‌توانند به از بین بردن علل کلیدی زباله‌های مواد غذایی کمک کنند.

اینترنت اشیا و نقش آن در آینده‌ی کودکان و نوجوانان

آینده‌ی اینترنت اشیا متعلق به کودکان است. اگرچه این مضمون ممکن است پیچیده به نظر برسد اما آنچه در حال رخداد است بسیار ساده است. کافی است نگاهی به اطراف بیندازیم، تمام اشیایی که در اطراف ما وجود دارند مثل تلفن، ساعت، بلندگو و لامپ‌ها، همگی می‌توانند به اینترنت متصل شوند.

بررسی دقیق IoT در کشاورزی و راه‌حل‌های هوشمند کشاورزی:

ایده‌های نوآورانه و پیشرفت‌های تکنولوژیک به صنعت کشاورزی کمک می‌کند تا تولید افزایش و تخصیص منابع بهینه شود. در اواخر قرن نوزدهم و قرن بیستم، شاهد تعدادی از نوآوری‌های مکانیکی مانند تراکتور و ماشین بودیم. امروزه برای تولید محصولات کشاورزی بیشتر با هزینه‌های پایین‌تر و مصرف بهینه منابع از اینترنت اشیا (IoT) استفاده می‌شود. IoT از راه‌اندازی یک راهکار هوشمند و جامع در کشاورزی تا تولید یک سنسور خاص برای بازار می تواند ایفای نقش کند.

Nobka_Smart-Agriculture-is-More-Than-the-Internet-of-Cows.jpg

در کشاورزی هوشمند و دقیق، دستگاه‌های با تکنولوژی "اینترنت اشیا"، سیستم‌های مکان‌یابی و فناوری‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گیرند که از طریق آنها می‌توان به حل چالش‌های آینده در حیطه نحوه تولید و مدیریت بهتر مواد غذایی دست یافت.

Nobka_Agricultural Drones.jpg

پیشرفت تکنولوژی در طول زمان بر روی صنایع مختلف تاثیر گذاشته و استفاده از Drone ها در کشاورزی مثال بسیار خوبی در این زمینه است . Drone ها به منظور ارتقاء زمینه های مختلف کشاورزی از جمله ارزیابی سلامت محصول، آبیاری، نظارت بر محصول، سمپاشی و تجزیه و تحلیل خاک و زمین استفاده می شوند.

Nobka_IoT-Applications-in-Agriculture.jpg

اینترنت اشیا می تواند دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم را به جهانی با اتومبیل های خودران، صنایع با کارایی بیشتر و شهرهای هوشمند تبدیل کند. در این بین استفاده از تکنولوژی IoT در کشاورزی می تواند بیشترین تاثیر را داشته باشد.

Nobka_go_green_save_earth.jpg

IoT تاثیرات گسترده ای بر حفظ محیط زیست دارد. افزایش بهره وری در تولید از طریق اینترنت اشیا به صرفه جویی در مصرف انرژی کمک می کند و کلان داده ها با کمک سیستم های نظارت بر آب و هوا، اطلاعات مفیدی در مورد محیط هایی که بر سلامت ما تاثیر می گذارند فراهم می آورند. با این حال IoT روش های جالبی برای رسیدگی به جنبه های مختلف حفاظت از محیط زیست و تغییرات آب و هوایی و جلوگیری از جنگل زدایی و شکار دارد.

Nobka_The Future Of Agriculture Smart Farming.jpg

بخش کشاورزی برای تامین مواد غذایی 9.6 میلیارد نفر که تا سال 2050 روی زمین زندگی خواهند کرد، با چالش های فراوانی رو به روست. تولید مواد غذایی به رغم دسترسی محدود به زمین های زراعی ، نیاز روز افزون به آب و دیگر عوامل قابل پیش بینی مانند تاثیر تغییرات اقلیمی که تا سال 2050 ، 70 درصد افزایش خواهد یافت، از جمله این چالش هاست.

Nobka_enviroment.jpg

اینترنت اشیا نقش مهمی در آینده ی شهرهای هوشمند ایفا می کند. IoT می تواند در حوزه های مختلف خدمات توسط دولت ها برای ایجاد محیطی دوستانه در شهرها استفاده شوند. دستگاه های مجهز به سنسوها می توانند تاثیرات محیط زیست بر شهرها را کنترل و اطلاعات مربوط به فاضلاب ها، کیفیت هوا و جمع آوری زباله ها را جمع آوری نمایند. علاوه بر این، چنین دستگاه هایی می توانند به نظارت بر جنگل ها، رودخانه ها، دریاچه ها و اقیانوس ها کمک کنند.

اینترنت اشیا در خدمت صنعت کشاورزی: بررسی نیازهای آینده کشاورزی

اپلیکیشن های اینترنت اشیا (IoT) پاسخگویی نیازهای کشاورزی بسیار زیادی شده است که منجر به فرایندهای تولید کارآمدتر و بازدهی بیشتر خواهد شد ...