الزراعة الذكية(Smart Farming) هي نموذج حديث لنشاط رافق الانسان منذ القدم وهو الزراعة، إذ تعتبر الزراعة من أهم الأنشطة التي يقوم بها الإنسان بهدف توفيـر احتياجاته الخاصـة وإنتاج الكثير من المحاصيل النباتية التي ينتفع بها الناس، ومع التطورات التقنية الهائلة ودخول الثورة الرقمية والذكاء الاصطناعي في مجال الزراعة نتج عنه ما يعرف بالزراعة الذكية والتي تهدف إلى تطوير وتحسين منظومة الزراعـة، وهي تعتمد علـى الوسائل والآليّات الزراعية الحديثـة التي من شأنهـا زيــادة الإنتاجيـــة والجـودة دون استنــزاف الموارد الطبيعـية، وكذلك تحسين نوعيّة المنتج الزراعي النهائي، ومن المتوقع أن تكون الزراعة الذكية علاجا فعَالا واستراتيجيّة حيويّة لا غنى عنها في موضوع رفع كفاءة استخدام الموارد الزراعية وفي زيادة الإنتاج والإنتاجيّة ممّا يسهم في تحقيق الأمن الغذائي من جهة والمحافظة على الموارد الطبيعيّة واستدامتها من جهة أخرى. إضافة إلى دورها في توفير غذاء آمن صحيًا وخال من التلوث لخلوها من الأسمدة الكيميائية والمبيدات الضارة بالصحة والبيئة بالإضافة إلى أهميّتها في التغلب على الآثار السلبية للتغيّرات المناخيّة على الأنظمة الزراعية، كما يواجه القطاع الزراعي عدّة مشاكل ومعوقات تحول دون تحقيق الأهداف المرجوة وأهمّها زيادة الإنتاج والأمن الغذائي، وهذه المعوقات والمشاكل منها تتعلّق بعدّة جوانب كالموارد الزراعية، والإنتاج الزراعي والتسويق والسياسات الزراعية.
آليات تنفيذ الزراعة الذكية؟
تعتمد الزراعة الذكية على ما يعرف بإنترنت الأشياء Internet of Things(IOT)، وهو مصطلح برز حديثا، يُقصد به الجيل الجديد من الإنترنت (الشبكة) الذي يتيح التفاهم بين الأجهزة المترابطة مع بعضها (عبر بروتوكولات معينة). وتشمل هذه الأجهزة الأدوات والمستشعرات والحساسات وأدوات الذكاء الاصطناعي المختلفة وغيرها. ويتخطى هذا التعريف المفهوم التقليدي وهو تواصل الأشخاص مع الحواسيب والهواتف الذكية عبر شبكة عالمية واحدة ومن خلال بروتوكولات معينة. وما يميز إنترنت الأشياء أنها تتيح للإنسان التحرر من المكان، أي أن الشخص يستطيع التحكم في الأدوات من دون الحاجة إلى التواجد في مكان محدّد للتعامل مع جهاز معين.
اقرأ أيضا: إنترنت الأشياء، ماهي وكيف تعمل؟
تتلخص فكرة الزراعة الذكية في استخدام تقنية إنترنت الأشياء في مجال الزراعة ، حيث يتم رصد الحقول الزراعية بمساعدة أجهزة الاستشعار (مستشعرات تتبع الضوء، ورطوبة التربة، ودرجة رطوبتها، والطقس الجوي، ودرجة الحرارة وصحة المحاصيل، وغيرها) بالإضافة إلى أنظمة أتمتة الري، إذ سيتمكن المزارعون من مراقبة حقولهم من أي مكان واختيار الخيار الآلي أو الخيار اليدوي، فمثلًا إن انخفض مستوى رطوبة التربة سيتم رصد ذلك بواسطة المستشعرات المخصصة لذلك وتبدأ عملية الري آلياً حتى يتم رصد مستوى رطوبة التربة المحدد مُسبقاً والمناسب لنمو وتغذية النبات لتعطي نفس المستشعرات إشارة أخرى لإيقاف عملية الري. تكمن أهمية نظام الزراعة الذكي في مراقبة المزارع (الصوبات) والتحكم في تضاريسها وبالتالي فإن من المهم جدا أن تكون قادرة على أداء مجموعة من المهام التي تعتبر أساسية وهي:
- القدرة على قياس درجة حرارة الجو.
- القدرة على قياس درجة حرارة رطوبة الجو.
- القدرة على قياس درجة رطوبة التربة.
- تشغيل المراوح حسب الحاجة بشكل تلقائي وربطها بمستوى الرطوبة والحرارة.
- مراقبة مستوى المياه وربطه برطوبة التربة.
- تخزين قيم الحساسات في قاعدة بيانات.
- الوصول لقراءات الحساس في أي وقت ومن أي مكان.
وبذلك يجب أن يكون نموذج نظام مراقبة المزارع (الصوبات) أن يكون له القدرة على أداء النقاط السبعة التي ذكرت في الأعلى بدقة وكفاءة عالية، ولتنفيذ هذه المنظومة بهذه الكفاءة يتطلب الأمر وجود أربعة حساسات أساسية وهي:
- حساس درجة رطوبة الجو.
- حساس درجة حرارة الجو.
- حساس درجة رطوبة التربة.
- حساس مراقبة مستوى المياه في الخزان.
ويجب أن تكون وظائف هذه الأجزاء مترابطة، ولتكون كذلك يتطلب الأمر وجود متحكم (لوحة أردوينو) تتابع بدقة قراءات الحساسات، ولوحة الأردوينو هي المسؤولة بالدرجة الأولى على اتخاذ الإجراءات وربط أجزاء النظام بعضها ببعض.
الحساسات ولوحة الأردوينو
تتمحور فكرة عمل الزراعة الذكية حول مراقبة درجة حرارة الجو ودرجة رطوبة الهواء بشكل مستمر، وتشغيل مراوح التهوية في حالة ارتفاع درجة الرطوبة أو درجة الحرارة عن قيمة معينة يتم تحديدها مسبقا، وكذلك مراقبة درجة رطوبة التربة وتشغيل منظومة الري في حين الحاجة لذلك وهنا تأتي مهمة حساس مستوى الماء في مراقبة خزانات المياه، سيقوم المتحكم الآلي (الأردوينو) بتسجيل قراءات الحساسات وتخزينها كل فترة زمنية في قاعدة بيانات، حتى يتم الوصول لها في أي وقت وكذلك تحليلها ودراستها مستقبلا.
منظومة بسيطة للزراعة الذكية
يتم توصيل كافة العناصر مع بعضها البعض وذلك لتشكيل نظام متكامل قادر على اتخاذ القرار المناسب في الوقت المناسب والشكل التالي يوضح طريقة توصيل كافة العناصر مع بعضها البعض.
لا توجد تعليقات