ناکارآمدی آبیاری سنتی؛ اینترنت اشیاء و آبیاری هوشمند زمین های کشاورزی

بازار؛ گروه بین الملل: از دیرباز، کشاورزان سراسر جهان مجبور بوده اند هنگام بارش باران تدبیر کنند. آنها همواره  برای رسیدگی به امور خود، از فناوری جهت غلبه بر کمبود آب و به حداکثر رساندن عملکرد محصول استفاده کرده اند.

با این حال، سیستم های آبیاری سنتی ناکارآمد هستند. حدود نیمی از آب آبیاری به دلیل رواناب ، باد و تبخیر هدر می رود به این دلیل است که اکثر سیستم های آبیاری برای زمان بندی به تایمرها و کنترل کننده های ساده متکی هستند. یک روش بسیار کارآمدتر این است که فقط در صورت نیاز از آب و به مقدار لازم از آن استفاده کنیم.

این مسئله  از جمله مسائلی است که اینترنت اشیاء به کشاورزان در انجام آن کمک می کند. اینترنت اشیا مدیریت مزرعه را هوشمندتر می کند و کشاورزان را قادر می سازد تا از طریق مصرف عاقلانه منابع، کارایی خود را افزایش دهند.

در آمد حاصل از بازار آبیاری هوشمند با رشد ۱۵.۳ درصد، انتظار می رود تا سال ۲۰۲۵ به ۲.۱ میلیارد دلار برسد زیرا صنایع کشاورزی و کشاورزان از فناوری آبیاری هوشمند برای بهبود عملیات روزانه خود استفاده می کنند.

مزایای آبیاری هوشمند بسیار وسیع است. با نظارت بر میزان رطوبت خاک، یک سیستم آبیاری هوشمند به کشاورزان اجازه می دهد تا فرایندهای آبیاری خود را به صورت خودکار انجام دهند و میزان مصرف آب را کاهش دهند.

علاوه بر مصرف درست منابع ، مزایای دیگر عبارتند از: صرفه جویی در هزینه ها به دلیل به حداقل رساندن مصرف آب، کاهش تلاش های بشر، داشتن دیدگاه یکپارچه ای نسبت به ویژگی های خاک، از جمله رطوبت و مواد مغذی، اعلان های هوشمند در صورت وجود ناهنجاری ها، ارائه چشم انداز بلند مدت بهتر، طرح اکوسیستم اینترنت اشیا برای آبیاری هوشمند.

برای دستیابی به این مزایا، سیستم های آبیاری هوشمند آب از حسگرهای اینترنت اشیا استفاده گسترده ای می کنند. این سنسورها که در میدان قرار داده شده اند، داده های زمان واقعی را به یک دروازه مرکزی ارسال می کنند که هرگاه مقدار رطوبت یا دما خارج از محدوده از پیش تعیین شده باشد، به طور خودکار پمپ آب را روشن می کند.

شبکه های بی سیم کم مصرف مانند LoRa برای توانمندسازی حسگرهای اینترنت اشیاء و امکان انتقال اطلاعات در زمان واقعی به دروازه مرکزی امکان پذیر است. کل سیستم آبیاری هوشمند توسط یک کاربر نهایی از طریق یک پلت فرم سفارشی مبتنی بر برنامه تلفن همراه قابل مدیریت است.

انواع حسگرهای اینترنت اشیا برای آبیاری هوشمند زمین های کشاورزی

بسته به نوع داده های گرفته شده، سنسورهای خاک، آب و هوا و گیاهی، می توان آبیاری هوشمند را مدیریت کرد.

سنسورهای خاک

سنسورهای مبتنی بر خاک داده های مربوط به محتوای حجم آب، شوری، هدایت الکتریکی و سایر پارامترهای مهم را جمع آوری می کنند. این سنسورها که در نقاط کلیدی میدان واقع شده اند، داده هایی را به سیستم آبیاری هوشمند آب ارسال می کنند تا به کشاورزان کمک کند بینش سریع از وضعیت خاک و آبیاری به دست آورند.

سنسورهای هواشناسی

سنسورهای هواشناسی که سنسورهای تبخیر و تعرق (ET) نیز نامیده می شوند، شرایط محیطی مانند تبخیر آب از سطح خاک و تعرق گیاه را اندازه گیری می کنند. همراه با داده های ارائه شده توسط یک راه حل مبتنی بر GIS، این سنسورها می توانند به ارزیابی دقیق تر آب کمک کنند.

سنسورهای گیاهی

سنسورهای نصب شده بر روی گیاه جدید هستند، اما در سنجش وضعیت آب گیاهان نویدبخش هستند. یک سنسور که به ساقه یا میوه گیاه متصل شده است می تواند تغییرات جزئی ردیابی کند و کشاورزان را از میزان کم آبی یا تمایل به کاهش عملکرد در مزرعه مطلع کند.

گسترش قابلیت های آبیاری هوشمند

سیستم آبیاری مبتنی بر اینترنت اشیا را می توان با قابلیت استفاده از نرم افزار پیشرفته بیشتر تقویت کرد. یک راه برای انجام این کار این است که داده های ماهواره ای و گزارش های هواشناسی از ایستگاه های هواشناسی را برای برنامه ریزی بهتر فعالیت های آبیاری ترکیب کرد. با آگاهی از پیش بینی باران ، سیستم می تواند منتظر بماند و به طور خودکار مقدار آب مورد نیاز را بر اساس بارش واقعی دریافت شده محاسبه کند.

فناوری مکان یابی

نقشه برداری دقیق همچنین با بهینه سازی هزینه ها و به دست آوردن بینش عمیق، به صنایع کشاورزی کمک می کند تا کشاورزی هوشمند را پیش ببرند. نقشه های قابل استفاده مجدد که داده های سنسورها و تصاویر ماهواره ها و هواپیماهای بدون سرنشین را گردآوری می کند، کشاورزان را قادر می سازد تا ویژگی های مهم زمین را زیر نظر داشته باشند.

هوش مصنوعی

هوش مصنوعی به پایه اتوماسیون در کشاورزی تبدیل شده است. با وجود استفاده از آن در سیستم های رباتیک کشاورزی جدید، آنها هنوز به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. هوش مصنوعی به خودکارسازی کارهای ساده مانند برچسب زدن داده ها، ایجاد گزارش ها و ارسال اعلان ها کمک می کند. پیاده سازی چنین مراحل کوچکی برای اتوماسیون از طریق هوش مصنوعی در حال آسان تر شدن است در حالی که تأثیر آنها بر صنایع کشاورزی بسیار مهم است و تنها در چند ماه قابل مشاهده است.