در پست قبل چالش‌های پیش‌روی کشاورزی هوشمند مورد بررسی قرار گرفت، در این پست به راهکارهای مرتبط با این موضوع می‌پردازیم.
1. راهکارهای کشاورزی دانه‌ها، میوه‌ها و سبزیجات:
جمع‌آوری اطلاعات:
اطلاعات عامل مهمی در موفقیت کشاورزی است. به عنوان مثال، کشاورزان باید در مورد نحوه چیدمان کشت محصولات در زمین، چگونگی تغییر نوع محصول کشت، زمان برداشت مناسب و غیره اطلاعات کافی داشته باشند. در طول بازه رشد محصول، اطلاعات مناسب کمک می‌کند تا هماهنگی پروسه‌های کود دهی، آبیاری، رفع علف‌های هرز و کنترل آفات، به خوبی انجام گیرد.
منابع اطلاعات:
فناوری‌های تصویربرداری مبتنی بر ماهواره، هواپیما یا پرنده‌های بدون سرنشین از اسکن تصویری استفاده می‌کنند. تصویربرداری ماهواره‌ای وضوح تصویر 0.5 تا 10 متر را فراهم می‌کند. پرنده‌های بدون سرنشین یا "RPAS" (سیستم‌های کنترل هوایی از راه دور) وضوح تصویر 2 تا 10 سانتیمتر ارائه می‌دهند.
انواع مختلف دوربین‌ها می‌توانند تصاویری را در طیف حرارتی، مادون قرمز و نور مرئی ثبت کنند.
تکنولوژی PARS به دلیل سرعت اسکن بالا که تا 1000 هکتار در ساعت می‌باشد، برای کشاورزی در مقیاس بزرگ مناسب می‌باشد. این تکنولوژی می‌تواند اطلاعات مربوط به سطح رطوبت خاک، تراکم علف‌های هرز و میزان کلروفیل گیاه را جمع‌آوری کند.
سنسورهای زمینی از دیگر ابزارهای کسب اطلاعات هستند که می‌توان آن‌ها را یا در مکان‌های ثابت نصب کرد و یا به وسایل نقلیه متصل نمود. وسیله نقلیه می‌تواند تراکتور هوشمند یا رباط بدون سرنشین باشد. حسگرهای خاک می‌توانند داده‌های هدایت الکتریکی، رطوبت، رادیومتری و pH را اندازه‌گیری نمایند. حسگرهای ثابت همچنین می‌توانند از فناوری صوتی برای نظارت و کنترل روی پارامترهای پیچیده‌تر نیز استفاده کنند.
دسترسی به پایگاه‌های داده نیز می‌تواند منابع اطلاعاتی بیشتر مانند پیش‌بینی‌های آب و هوایی و داده‌های آب و هوایی را فراهم آورد. همچنین می‌توان با اتصال و شبکه‌سازی پایگاه‌های داده، به مزایای بیشتری دست یافت به عنوان مثال، پایگاه داده مزارع همسایه و یا ارائه‌دهندگان تجهیزات کشاورزی را باهم شبکه نمود.
کاشت:
در طی کاشت، مؤثر بودن بذرها می‌تواند با قرار دادن دقیق آن‌ها در موقعیت‌های مکانی مناسب افزایش یابد. برای این منظور به اطلاعات مکانیک خاک نیز نیاز است.
داشت:
در طول مرحله داشت، می‌توان از تجهیزات خودکار و کنترل از راه دور به جای نیروی انسانی استفاده نمود. تجهیزات مزرعه مدرن همچنین می‌توانند پیش‌بینی‌های لازم برای تعمیر و نگهداری را ارائه دهند که این امر باعث کاهش هزینه‌های نظارتی و بازبینی می‌گردد. تراکتورهای هوشمندی که قادر به مسیریابی حرکتی هوشمند هستند باعث کاهش مؤثر هزینه سوخت می‌گردند. طبق گزارشات موجود میزان مصرف سوخت با این تکنولوژی تا 40 درصد قابل کاهش است.
کاهش آب مصرفی، سموم آفت‌کش و مصرف کود نیز از دیگر دستاوردهای کشاورزی هوشمند است که هم از نظر اقتصادی و هم به لحاظ اثرات زیست محیطی مورد توجه است. می‌توان با کنترل آبیاری بر اساس اطلاعات میزان رطوبت خاک و پیش‌بینی آب و هوا میزان آب مصرفی را تا 20 درصد کاهش داد.
در باغ‌ها می‌توان با کنترل وفقی، مقدار کود و سم مورد نیاز برای درختان را تعیین نمود. از طریق سیستم بینایی ماشین، ابعاد درخت را اندازه‌گیری کرده و سپس اسپری سم از جایگاه مناسب و با حجم لازم انجام می‌شود. با استفاده از ربات‌های هوشمند زراعی، می‌توان کود را نیز در بهترین موقعیت مکانی مناسب و با مقدار مؤثر قرار داد و این امر باعث کاهش بسیار زیادی در مصرف کود می‌شود ( تا 99.9٪.). علاوه بر این، ربات‌های زراعتی نیز می‌توانند علف‌های هرز را شناسایی و آن‌ها را وجین کنند. این روش باعث سم‌پاشی کمتر می‌شود.
به طور کلی تراکتورهای بزرگ و سنگین باعث آسیب‌رسانی به خاک زمین زراعی می‌شوند. استفاده از ربات‌های کوچک زراعی برای کاهش آسیب‌های خاک مفید است. استفاده از پرنده‌های بدون سرنشین هوشمند بهترین گزینه از این منظر می‌باشند.
برداشت:
استفاده از بینایی ماشین در ربات‌های زراعی و تراکتورها امکان ارزیابی و درجه‌بندی کیفیت و سلامت مواد غذایی را فراهم می‌آورد. در کنترل‌های قبل از برداشت، این امر امکان پیش‌بینی زمان صحیح برداشت را فراهم می‌کند. در حین برداشت، دستگاه ممکن است هشدارهای کیفیت را در صورت تشخیص خرابی محصول صادر کند. این باعث کاهش ضایعات و جلوگیری از سرایت و گسترش خرابی به محصولات برداشت شده می‌گردد.
در انبار سازی محصولات برداشت شده نیز نظارت و کنترل‌های زیادی لازم است تا کیفیت محصول برداشت شده از بین نرود. مثلاً کنترل دما و رطوبت برای جلوگیری از رشد قارچ یا باکتری‌های مضر کاملاً ضروری است.
2. راهکارهای دام‌پروری:
سلامت دام:
برای نظارت بر سلامت دام باید به علائم حیاتی مهم آن‌ها اشراف و آگاهی داشت. سنسورهایی مثل محصولات شرکت smart health می‌توانند دام‌ها را به صورت موردی و یا دسته‌ای، بررسی کنند. به عنوان مثال می‌توان به چند مورد زیر اشاره نمود:
- اتصال سنسورهای صوتی به خوک‌ها:
این سنسورها سرفه را تشخیص می‌دهند و می‌توانند علائم بیماری تنفسی در دام را تشخیص دهند.
- اتصال سنسورهای شتاب به گاوها:
با نصب سنسور شتاب در دم گاوها می‌توان اطلاعات آمادگی باروری یا جفت‌گیری و نیز زمان وضع حمل آن‌ها را کسب نمود.
- استفاده از سنسورهای داخل اندام برای گاوها:
با نصب سنسور دما در معده گاو در صورت مشکلات گوارشی یا عدم تنظیم pH می‌توان بیماری‌های خاص گوارشی مثل SARA را تشخیص و نسبت به درمان آن اقدام نمود.
- نظارت هوایی بر جوجه‌های داخل سالن مرغداری:
این روش میزان تحرک و فعالیت جوجه‌ها را سنجیده و نسبت به سلامت آن‌ها اظهار نظر می‌کند . همچنین برای تنظیم تراکم یا تعداد مناسب جوجه‌ها در سالن نیز اطلاعات مفیدی می‌دهد.
در نهایت با کمک این فناوری‌ها می‌توان تا 60 درصد تولید را ارتقا بخشید.
کنترل گله:
در مزارع یا مراتع وسیع و گسترده، نظارت بر موقعیت مکانی دام‌ها و دایت آن‌ها در مسیرهای مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. با سنسورهای سنجش موقعیت مکانی و ردیابی به کمک GPS، می‌توان گله‌داری مدرن را تحقق بخشید. پرنده‌های بدون سرنشین نیز برای این منظور قابل استفاده هستند.
رسیدگی:
با استفاده از داده‌های دام، زمان شیردوشی گاوهای شیری و یا تاریخ مناسب کشتار برای گاوهای گوشتی پیش‌بینی و برنامه‌ریزی می‌گردد. این امر باعث افزایش کارایی و کاهش فشار بر دام می‌شود. نتایج حاصل از سیستم‌های شیردوشی هوشمند، افزایش 10 درصدی حجم شیر تولیدی را نشان می‌دهند.
سخن آخر:
برای گذار از کشاورزی یا دامداری سنتی به هوشمند مشکلات یا عوامل بازدارنده مهم و موردتوجه برای بررسی عبارت‌اند از:
- میزان سرمایه‌گذاری اولیه و مقرون به صرفه بودن
- اندازه و ابعاد یا شکل هندسی و نقشه مزرعه
- پیچیدگی اجرا و پیاده‌سازی طرح
