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.
