اینترنت اشیا در کشاورزی هوشمند
در کشاورزی هوشمند به وسیله اینترنت اشیا ، کنترل و نظارت بر موارد مهمی مانند امنیت، دمای هوا، میزان رطوبت، روشنایی، تهویه و … انجام پذیر خواهد بود. امروزه افراد نیاز دارند تا تمام قسمتها را با تلفن همراه و یا رایانه شخصی خودکنترل نمایند و به طور لحظهای رفتوآمد کارکنان، سیستمهای تهویه، سلامت گیاهان، دام و طیور، سیستم آبیاری و روشنایی مجموعه، درجه حرارت، رطوبت، تراکم بخار آب، تبخیر آب از خاک مرطوب و … را مشاهده نمایند. همچنین مزارع کشاورزی و واحدهای صنعتی مانند گلخانهها، دادههای بسیار زیادی تولید میکنند. تحلیل این دادهها بسیار وقتگیر و دشوار است و معمولاً بینش درستی ارائه نمیدهد. وجود بستری برای بصریسازی و تجزیهوتحلیل دادهها در مقیاس کلان از نیازهای ضروری هر صنعت است و احتیاج به یک پلتفرم اینترنت اشیا است تا دادههای حجیم را بهراحتی تحلیل نماید، نتایج آن را بهصورت داشبوردهای مختلف به نمایش درآورد، موارد و اطلاعات پراهمیت را در آن کشف و در لحظه در اختیار افراد قرار دهد و با استفاده از قابلیتهای یادگیری ماشین خودکار، مدلهای یادگیری ماشین را ایجاد نماید و به طور خودکار تجزیهوتحلیل را بر روی اطلاعات اعمال کند که نیاز به طیف متنوعی از نمودارها و چارتهایی است که به کاربر در جهت ایجاد گزارشها و داشبوردهای کاربردی کمک کند. کشاورزان هر زمان و هرجایی که اراده کنند میتوانند وضعیت مزارع را پایش و مورد تحلیل قرار دهند و گزارشهای ایجاد شده در تمامی دستگاهها مانند لپتاپ، تبلت و تلفن همراه قابلمشاهده باشند.

در گلخانههای معمولی، شخص پرورشدهنده باید زمان زیادی از شبانهروز را در گلخانه حضور داشته باشد تا کارها بهصورت دستی انجام شوند. اما در کشاورزی هوشمند با هوشمندسازی گلخانه دیگر نیازی به حضور فیزیکی نیست؛ زیرا گجتهای هوشمند در گلخانه حضور دارند و کنترل از راه دور از طریق گوشیهای هوشمند صورت میگیرد. در گلخانههای معمولی امکان بروز خطای انسانی وجود دارد؛ اما در گلخانههای هوشمند اکثر کارها به دست سنسورها و سیستمهای ماشینی انجام شده و میزان خطا بسیار نزدیک به صفر است.وضعیت مزارع و گلخانهها، دما، رطوبت هوا، سیستم آبیاری، نور مصنوعی، مهپاش، چراغ اعلان درب، چراغ اعلان مخزن و… با استفاده از سنسورها دریافت میشود و به پلتفرم اینترنت اشیا ارسال میگردد و پس از بررسی موارد، عملگرها باتوجهبه شرایط از پیش تعیین شده آغاز به فعالیت مینمایند. با نصب سنسورها در زمین، شرایط خاک مانند میزان رطوبت و نیتروژن بهصورت مستمر پایش شده و بهصورت روزانه به کشاورزان اطلاعاتی در خصوص میزان آبیاری و کوددهی موردنیاز ارسال میشود.

آفت محصولات زراعی یک چالش مداوم برای کشاورزان است و در صورت عدم کنترل بهموقع خسارت زیادی به حاشیه محصولات وارد میکند. برخی از راهحلهای شیمیایی نظیر انواع آفتکشها برای جلوگیری با این مشکل وجود دارد. اما کشاورزان اغلب نمیدانند چه زمان و چه میزانی باید از این آفتکشها استفاده نمایند. استفاده از اینترنت اشیا و راهاندازی یک سیستم هوشمند در مزارع و گلخانهها به کشاورزان کمک میکند تا با استفاده از دادههای بهدستآمده از محیطهای گلخانهای نظیر خصوصیات آبوهوا، خاک و نوع آفات، بینش ارزشمندی را در مورد خطرات موجود در برابر آفات و قارچها کسب نمایند. با بهرهگیری از این اطلاعات در کشاورزی هوشمند ، کشاورزان میتوانند در صورت نیاز برای اطمینان از محصول سالم با کمترین هزینه از آفتکشهای شیمیایی استفاده کنند.

پس از برداشت محصول، از طریق فناوری RFID میتوان مسیر محصولات از زمینهای کشاورزی تا انبار را رهگیری نمود. مصرفکننده نهایی میتواند تمامی جزئیات محصول را از زمان برداشت تا ورود به قفسههای فروشگاه بادقت مشاهده کند. چنین فناوری میتواند ضمن افزایش اعتماد به تولیدکنندگان، مسئولیتپذیری آنها را تا حد بسیاری بالا ببرد. در صورت شیوع یک باکتری، به مدد این فناوری در کشاورزی هوشمند میتوان مسیر را رهگیری و نقاط انتشار آن را شناسایی کرد. نمونهای دیگر از کاربردهای RFID در گلخانهها است که برای پیادهسازی این فناوری از Tagهای چندمنظوره مجهز به سنسور رطوبت، دما، شدت نور، گاز کربندیاکسید استفاده میشود. Tagها در تمام ردیفها و بر روی ساقۀ چند گیاه بهصورت نمونه جاگذاری و همواره اطلاعات در اختیار هوش مصنوعی پلتفرم قرار میگیرند. کاربر با مشاهده اعلانهای افزایش یا کاهش مشخصههای محیط، اقدامات لازم را انجام میدهد. در بعضی از گلخانههای صنعتی، دستگاههای تولیدکننده گاز کربندیاکسید، فنها و… نیز به پلتفرم اینترنت اشیا متصل میشوند.

سیستمهای پایگاهداده سنتی قابلیت ذخیرهسازی کافی برای دادههای جمعآوریشده از حسگرهای اینترنت اشیا را ندارند. ذخیرهسازی دادهها در ابر (Cloud) و در یک پلتفرم اینترنت اشیا صورت میپذیرد. در سیستم اینترنت اشیا ، حسگرها منبع اصلی جمعآوری دادهها هستند. دادهها در پلتفرم اینترنت اشیا تحلیل و به اطلاعات معناداری تبدیل میشوند.و یکی از اصلیترین امکاناتی که اینترنت اشیا در اختیار قرار میدهد امکانداشتن داشبورد جهت نمایش اطلاعات بهصورت همزمان (Realtime) و همچنین دسترسی به دادهها قبلی میباشد که توانایی نمایش خروجی تحلیلها نیز بر روی آن امکانپذیر میباشد و میتوان به کمک ابزار داشبورد با استفاده از نتایج کنترلها و تصمیمهای لازم را اعمال نمود.

سیستم آبیاری هوشمند را میتوان پرکاربردترین و جالبترین گجت در کشاورزی هوشمند دانست. این سیستم قابلیت آن را دارد تا میزان رطوبت خاک را سنجیده و در صورت لزوم و به اندازة موردنیاز، خاک را آبیاری نماید. سیستم آبیاری هوشمند وظیفة کوددهی هوشمند خاک را در کنار آبیاری بر عهده دارد و هر دو را بینقص و بدون نیاز به دخالت دست انجام میدهد. حتی میتواند به سیستم هواشناسی نیز متصل شود و باتوجهبه شرایط جوی، عملیات آبیاری انجام پذیرد. بهروزرسانی سیستمهای آبیاری هوشمند باعث کاهش مصرف آب میشود. یک سیستم آبیاری هوشمند و قابل برنامهریزی دارای سیستمهای تنظیم زمان است و به طور خودکار خاموش و روشن میشود. این سیستمها دارای تجهیزاتی هستند که در زمان بارش باران، مانع از کار آبپاشها شوند.فناوری آبیاری هوشمند مصرف آب را بین ۲۰ تا ۴۰ درصد کاهش میدهد. سیستمهای آبیاری هوشمند به WiFi متصل هستند و میتوانند از راه دور کنترل شوند. طی این فرایند، تغییرات سطح آب و کلیه اطلاعات در هر لحظه به کشاورز از طریق پیامک گزارش میشود یا کشاورز میتواند در هر لحظه گزارش تمامی پارامترها را با ارسال پیامک درخواست کند.