گلخانه های هوشمند: آینده ی کشاورزی

در میان تغییرات آب و هوایی، کاهش منابع و افزایش جمعیت، صنعت کشاورزی جهانی تحت فشار قابل توجهی قرار گرفته است. با تشدید غیرقابل پیش بینی بودن، جای تعجب نیست که تولیدکنندگان برای تقویت بهره وری تولید و مقاومت در برابر محصول به فناوری های پیشرفته روی می آورند. در کشاورزی مدرن اینترنت اشیا (IoT) بیش از هر زمان دیگری وجود دارد و گلخانه های هوشمند نمونه ای عالی هستند.

کشاورزی مدرن با گلخانه های هوشمند

یک گلخانه یک محیط کنترل شده و متناسب با نیازهای گیاهی کشت شده در داخل را فراهم می کند. به طور سنتی، پارامترهای خرد و اقلیمی و زراعی به روشی کاملاً دستی و ناسازگار ثبت شده اند. برای اندازه گیری محدودیت وجود دارد و شیوه های کشاورزی بر اساس یک برنامه از پیش تعریف شده و مبتنی بر حدس و گمان اجرا می شوند. از طرف دیگر، تغییرات آب و هوایی در طول روز و شرایط “نامرئی” مانند درهای باز یا عفونت در مراحل اولیه به طور مداوم بر محیط گلخانه تأثیر می گذارد و محصولات را تهدید می کند.

۴ مزیت گلخانه های هوشمند برای پرورش دهندگان محصولات

گلخانه های هوشمند مجهز به فن آوری های مدرن سنسور و ارتباطات، به طور خودکار اطلاعات ۲۴/۷ را از محیط اطراف و محصولات بدست می آورند. داده های جمع آوری شده به یک بستر اینترنت اشیا fed تبدیل می شوند که در آن الگوریتم های تحلیلی آن را به اطلاعاتی عملی برای کشف اشکالات سیستم و ناهنجاری ها تبدیل می کنند. بر این اساس، عملیات تهویه مطبوع و روشنایی، در کنار فعالیت های آبیاری و سمپاشی می تواند بر اساس تقاضا تنظیم شود. پایش مداوم داده ها ، توسعه مدل های پیش بینی کننده برای ارزیابی بیماری های محصول و خطرات عفونت را تسهیل می کند.

با باز کردن قفل بینش محصولات عظیم، یک گلخانه هوشمند به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا کار را به حداقل برسانند، ضمن بهینه سازی نرخ عملکرد، کارایی در منابع و استفاده از مواد شیمیایی را بهبود بخشند.

١. شرایط ایده آل میکرو آب و هوایی را حفظ کنید

حسگرهای اینترنت اشیا allow به کشاورزان اجازه می دهد تا داده های مختلف را با دانه بندی بی سابقه ای جمع آوری کنند. آنها اطلاعات واقعی در مورد عوامل مهم آب و هوایی از جمله دما، رطوبت، قرار گرفتن در معرض نور و دی اکسید کربن در سراسر گلخانه را ارائه می دهند. این داده ها تنظیمات مربوط به HVAC و تنظیمات روشنایی را الزام می کند تا بهترین شرایط را برای رشد گیاه در حین بهره وری انرژی حفظ کند. به موازات این، سنسورهای حرکت / شتاب به شناسایی درهایی کمک می کنند که ناخواسته باز مانده اند تا از یک محیط کاملاً کنترل شده اطمینان حاصل کنند.

٢. روشهای آبیاری و کوددهی را تقویت کنید

علاوه بر پارامترهای محیط، گلخانه های هوشمند کشاورزان را قادر می سازد تا در بالای شرایط محصول خود بمانند. این امر اطمینان حاصل می کند که فعالیت های آبیاری و کوددهی با نیاز واقعی گیاهان زیر کشت برای حداکثر عملکرد برابر است. به عنوان مثال قرائت محتوای آب حجمی خاک نشان می دهد که آیا محصولات کشاورزی تحت تنش آبی هستند. به همین ترتیب اندازه گیری های شوری خاک بینش مفیدی در مورد نیاز کود می دهد. بر اساس این داده ها سیستم های پاشش و پاشش را می توان به طور خودکار روشن کرد تا خواسته های محصول در زمان واقعی را برطرف کند در حالی که مداخله دستی را به حداقل می رساند.

٣. کنترل عفونت و جلوگیری از شیوع بیماری

عفونت محصولات زراعی یک چالش مداوم است. با هر شیوع خسارت زیادی به محصولات وارد می کند. درمان های شیمیایی در دسترس هستند اما کشاورزان اغلب نمی دانند که بهترین زمان برای استفاده از آنها چیست. برنامه هایی که بیش از حد معمول انجام می شوند نگرانی های زیست محیطی، ایمنی و هزینه را افزایش می دهند. در حالی که عدم استفاده از درمان ها می تواند منجر به شیوع بیماری های مخرب شود.

با کمک یک سیستم یادگیری ماشین، داده ها در مورد محیط های گلخانه ای، خصوصیات آب و هوای خارجی و خاک، اطلاعات ارزشمندی را در مورد خطرات موجود در برابر آفات و قارچ ها نشان می دهد. با بهره گیری از این اطلاعات، کشاورزان می توانند دقیقاً در صورت لزوم از روش های درمانی برای اطمینان از محصول سالم با کمترین هزینه شیمیایی استفاده کنند.

۴. جلوگیری از سرقت و بهبود امنیت

گلخانه های دارای محصولات با ارزش بالا هدف آسیب پذیر سارقان است. از آنجا که پیاده سازی شبکه های نظارت سنتی با دوربین مداربسته هزینه بالایی دارد، بسیاری از تولیدکنندگان سیستم امنیتی ایده ای برای این کار ندارند. در این زمینه، حسگرهای اینترنت اشیا در گلخانه های هوشمند زیرساخت مقرون به صرفه ای برای نظارت بر وضعیت درب و شناسایی فعالیت های مشکوک فراهم می کنند. آنها با یک سیستم هشدار خودکار متصل می شوند، در صورت بروز یک مسئله امنیتی، آنها فورا به تولیدکنندگان اطلاع می دهند.

بلوک های ساختمانی گلخانه هوشمند

برای اجرای یک گلخانه هوشمند چه کاری لازم است؟ چند عامل اساسی وجود دارد که باید آنها را در نظر بگیرید:

الف) سنسورهای کم مصرف و باتری برای گرفتن نقاط مختلف آب و هوایی، زراعی و امنیتی

ب) قابلیت اتصال بی سیم قابل اطمینان و مقرون به صرفه برای انتقال داده ها از حسگرهای متقابل گلخانه به دروازه ای از راه دور

ج) یک پلتفرم یادگیری ماشینی تشخیصی برای به دست آوردن هوش از داده های حسگر و تجسم آن در UI های ترجیحی برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد فعالیت های کشاورزی. این سیستم عامل همچنین می تواند مستقیماً در سیستم های کنترل گلخانه ای موجود ادغام شود تا اقدامات خودکار را در شبکه های تهویه مطبوع، روشنایی، آب پاش و پاشش انجام دهد.

مجتمع های گلخانه ای در سطح تجاری که در مناطق بزرگ جغرافیایی پراکنده شده اند، نیاز به اتصال بی سیم با برد بلند با قابلیت نفوذ قوی دارند. علاوه بر ارائه قابل اعتماد انتقال داده، چنین راه حلی اجازه می دهد تا درگاهی نزدیک به منبع تغذیه نصب شود تا ترانشه سیم کاهش یابد. مقیاس پذیری عامل دیگری است که باید در نظر گرفته شود، زیرا تعداد دروازه های مورد نیاز برای صرفه جویی در هزینه های سخت افزار ، نصب و مدیریت را به حداقل می رساند. مهمتر از همه ، اتصال باید بسیار کم مصرف باشد تا سنسورها بتوانند سالها با حداقل تعمیر و نگهداری در آن بمانند.

هوشمند سازی گلخانه

گلخانه را می توان یکی از بزرگ ترین پیشرفت های انسان در یکی از اساسی ترین صنعت ها، یعنی کشاورزی دانست. از همان زمان که رومیان باستان، بوته های خیار را در طول روز بر روی وسیله ی چرخ داری، در مقابل آفتاب قرار داده و شب به جای گرمی منتقل می کردند، بشر فهمیده بود که برای پرورش گیاهان می تواند شرایط مطلوب و لازم را ایجاد نماید. به مرور زمان، محیط های بسته ای ایجاد شد که دیواره های شفاف آن باعث ورود نور خورشید به داخل و بسته بودن فضا باعث به دام انداختن دما می شود. سال هاست که گلخانه ها ظاهری اینچنینی دارند و تغییرات ایجاد شده در آن ها بسیار جزئی بوده است. اما از همان ابتدا، گلخانه با هدف پرورش گیاهان چهار فصل و افزایش بازدهی محصولات گیاهی ایجاد شد.گلخانه های هوشمند باعث تحولی جدید شدند.

تاثیر گلخانه های هوشمند بر کشاورزی

نشا بزرگترین کمکی است که گلخانه ها به زمین ها و محصولات کشاورزی می کند. در طول نشاکاری، دانه در فضای گلخانه و تحت شرایط بهینه رشد می کند و پس از آنکه به یک نهال جوانه زده تبدیل شد، به زمین کشاورزی منتقل می شود و ادامه رشد و میوه دهی خود را در آنجا می گذراند. اینکه نشا چه کمکی به کشاورزی می کند و دلایل اینکه اصلا چرا بذر را نباید از همان ابتدا در زمین کشاورزی کاشت را در زیر می خوانید.

• بهینه بودن شرایط پرورش گیاه و رشد سریع آن
• کوتاه تر شدن دوره پرورش و رشد گیاهان نشایی و عرضه زودهنگام و پیش از موعد محصولات به بازار (محصولات زودرس)
• مصرف بهینه آب
• افزایش احتمال جوانه زدن هر بذر و نیاز به بذر کمتر
• کاهش شدید ابتلا به آفات و بیماری ها
• افزایش بازدهی و کیفیت محصولات به دست آمده
• افزایش سود کشاورزان به دلیل افزایش محصولات نوبرانه (زودرس)
• کاهش کار فرسایشی کارگران
• و بسیاری مزایای دیگر

وقتی گلخانه های معمولی تاثیرات مثبت اینچنین عمیق و گسترده بر کشاورزی دارند، تصور کنید گلخانه های مدرن و بهینه شده تا چه میزان می توانند به بهبود کار کشاورزی و محصولات آن کمک کند.

گلخانه های مدرن با هدف سنتی

گلخانه های مدرن، یک میکرواقلیم ایجاد کرده و در تمام طول سال باعث به ثمر رسیدن محصولات می شوند. اگرچه گلخانه ها با همان هدف قبلی ساخته می شوند اما در طول دهه های اخیر، دستخوش تغییرات چشمگیری شده اند که اتوماسیون و خودکار سازی را می توان مهم ترین آن ها دانست. گلخانه های مدرن قابلیت کنترل و بهینه سازی فاکتورهای محیطی موثر بر گیاهان مثل دما، تهویه، نور و غیره را دارند و شرایط بهینه رشد گیاهان و مصرف بهینه انرژی را تضمین می کنند.

بهینه سازی امور گلخانه ای با گلخانه های هوشمند

اینترنت اشیاء به دلایل فراوان و متنوعی به وجود آمده است اما یکی از بزرگترین اثرات آن، صرفه جویی در هزینه ها و زمان است. درگلخانه هوشمند، میزان کارهای مدیریتی، نظارتی و نگهداری کاهش می یابد.

گلخانه های خودکار و هوشمند جدیدترین نوع گلخانه های موجود هستند که با استفاده از سنسورها، محرک ها و سیستم های کنترلی و نظارتی، این امکان را فراهم می کنند تا نشاکار حتی کیلومترها دورتر از گلخانه تنها با لمس یک دکمه در گوشی هوشمند خود، شرایط و عناصر گلخانه را کنترل کند. گلخانه های هوشمند انواع مختلفی از سیستم های نیمه خودکار و کاملا خودکار را دارند. مسلما سیستم های کاملا خودکار گلخانه کارهای بیشتری را به دوش می گیرند و نیاز کمتری به حضور فرد در آنجا است.

گلخانه هوشمند از طریق همگام شدن با تکنولوژی روز دنیا (هوشمند سازی) باعث بهینه و خودکار سازی کشت محصولات شده و انقلابی در کشاورزی به وجود آورده است. و به همین دلیل است که ادعا می کنیم گلخانه هوشمند، آینده کشاورزی را درخشان رقم می زند.

اجزای کلیدی گلخانه های هوشمند

گلخانه های هوشمند از ماشین هایی استفاده می کنند که قابلیت یادگیری پرورش گیاهان را دارند و اطلاعات مرتبط با گیاهان و اقلیم ایده آل آن ها را به خاطر می سپارند. این سیستم ها می توانند بر اساس یافته های خود توصیه هایی را به کشاورز گلخانه ای ارائه دهند و یا کشاورز می تواند با استفاده از اپلیکیشن مخصوص در گوشی خود، عناصر گلخانه را برای رسیدن به بهترین بازدهی تنظیم کند. به همین ترتیب، او وقت بیشتری برای انجام کارهای دیگر یا گسترش گلخانه حتی در مناطق دیگر دارد.

اگر هوشمند سازی گلخانه به طور موثری انجام شود، عناصر حیاتی بازدهی محصولات شامل دما، تهویه، نور، رطوبت و غیره را می توان به آسانی و حتی از راه دور کنترل و برنامه ریزی کرد.

دما

با نصب یک ترموستات هوشمند در گلخانه می توان دمای مطلوب گیاهان پرورشی را در فضای گلخانه هوشمند حکمفرما کرد. دمای مجاز را به این ترموستات اعلام نمایید تا چنانچه دما کمتر یا فراتر از آن شد، ترموستات به سرعت شرایط را به کمک هوش مصنوعی تشخیص داده و به طور خودکار دما را به حد مطلوب می رساند.

رطوبت

سنسور رطوبت می تواند میزان رطوبت موجود در هوای گلخانه هوشمند را در اپلیکیشن مربوطه در گوشی تان به شما نشان دهد. به علاوه، اگر میزان رطوبت هوا از حد ضروری کمتر یا بیشتر شود، سنسور با پخش زنگ هشدار شما را مطلع می کند تا آسیبی به گیاهان موجود وارد نشود.

کوددهی و آبیاری خاک

سیستم آبیاری هوشمند را می توان پرکاربردترین و جالب ترین گجت در گلخانه هوشمند دانست. این سیستم قابلیت آن را دارد تا میزان رطوبت خاک را سنجیده و در صورت لزوم و به اندازه ی مورد نیاز، خاک را آبیاری کند. سیستم آبیاری هوشمند وظیفه ی کوددهی هوشمند خاک را در کنار آبیاری به دوش می کشد و هر دو را بی نقص و بدون نیاز به دخالت دست انجام می دهد.

غلظت گاز CO_۲

دیتکتور گاز یا آشکارساز گاز می تواند غلظت انواع گازهای مختلف از جمله دی اکسید کربن در فضا را تشخیص داده و با پخش زنگ هشدار یا ارسال پیامک به گوشی، شما را از آن مطلع نماید.

تابش نور

با فشار یک دکمه می توانید از خانه یا هرجای دیگری میزان تابش نور بر گلخانه هوشمند خود را کنترل کنید. سیستم سایه هوشمند به شما امکان آن را می دهد که در یک روز داغ تابستانی با لمس صفحه گوشی میزان تابش خورشید به گلخانه را کاهش دهید تا سالم ترین شرایط برای گیاهان گلخانه ای فراهم شود.

سخن پایانی

گلخانه های هوشمند باعث پیشرفت کشاورزی می شود و اگر توجه ویژه ای به گلخانه ها شود، دیگر لازم نخواهد بود که کشاورز برای کشت و پرورش محصولات خود نماز باران بخواند. به عبارت دیگر، پیشرفت گلخانه باعث می شود که خود کشاورزان در طیف وسیعی شرایط محیطی لازم برای رشد و ثمربخشی گیاهان را فراهم کنند.

اگر شما هم به نشا کاری مشغول و یا صاحب گلخانه ای هستید، برای مشاوره رایگان در امر خودکار سازی گلخانه خود و آشنایی با محصولات مرتبط با آن می توانید با تیم هوشمند سازی اویو تماس بگیرید.

منبع: behrtech.com