کشاورزی دقیق مبتنی بر مدیریت بهینه نهاده ها در یک مزرعه با توجه به نیازهای واقعی محصول است. این شامل فناوری های مبتنی بر داده، از جمله سیستم های موقعیت یابی ماهواره ای مانند GPS، سنجش از راه دور و اینترنت، برای مدیریت محصولات کشاورزی و کاهش استفاده از کودها، آفت کش ها و آب است.تعداد بیشماری فناوری وجود دارد که در زنجیره ارزش کشاورزی استفاده میشود که به کشاورزی دقیق کمک میکند. اما برخی از فناوری های کلیدی و کاربرد آنها در زیر توضیح داده شده است. در این مقاله با هوشمند سازی صنعتی در کشاورزی بیشتر آشنا می شویم.
تکنولوژی مبتنی بر حسگر
حسگرهای بیسیم در کشاورزی دقیق برای جمعآوری دادهها در مورد دسترسی به آب خاک، فشردگی خاک، حاصلخیزی خاک، دمای برگ، شاخص سطح برگ، وضعیت آب گیاه، دادههای آب و هوای محلی، آلودگی به حشرات-بیماری-علفهای هرز و غیره استفاده شدهاند.
حسگرهای نوری از نور برای اندازهگیری ویژگیهای خاک استفاده میکنند و فرکانسهای مختلف بازتاب نور را در طیفهای نور مادون قرمز نزدیک، مادون قرمز میانی و نور قطبی اندازهگیری میکنند.
حسگرهای الکتروشیمیایی به جمع آوری، پردازش و نقشه برداری داده های شیمیایی خاک کمک می کنند. حسگرهای الکتروشیمیایی اطلاعات مورد نیاز مانند سطوح مواد مغذی خاک و pH را فراهم می کنند.
سنسورهای دی الکتریک رطوبت خاک، سطوح رطوبت را با استفاده از ثابت دی الکتریک اندازه گیری می کنند، که یک ویژگی الکتریکی است که بسته به میزان رطوبت در خاک تغییر می کند.
ایستگاه های هواشناسی کشاورزی حسگرهای مستقلی هستند که در مزارع در حال رشد قرار دارند. این ایستگاه ها دارای ترکیبی از حسگرهایی هستند که برای محصولات محلی و آب و هوا قابل استفاده هستند. اطلاعاتی مانند دمای هوا، دمای خاک در اعماق مختلف، بارندگی، رطوبت برگ، کلروفیل، سرعت باد، دمای نقطه شبنم، جهت باد، رطوبت نسبی، تابش خورشید و فشار اتمسفر در فواصل زمانی برنامه ریزی شده تعیین و ثبت می شود.(هوشمند سازی صنعتی در کشاورزی)
سیستم موقعیت یابی مبتنی بر GPS/ماهواره
سیستم موقعیتیابی جهانی (GPS) و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (GIS) جمعآوری دادههای بیدرنگ با اطلاعات موقعیت دقیق را ممکن میسازد، که منجر به نقشهبرداری و تحلیل کارآمد مقادیر زیادی از دادههای مکانی میشود. برنامه های کاربردی مبتنی بر GPS در کشاورزی دقیق برای برنامه ریزی مزرعه، نقشه برداری مزرعه، نمونه برداری از خاک، هدایت تراکتور، جستجوی محصول، برنامه های کاربردی نرخ متغیر، و نقشه برداری عملکرد استفاده می شود. اطلاعات مکان توسط گیرنده های GPS برای نقشه برداری از مرزهای مزرعه، جاده ها، سیستم های آبیاری و مناطق مشکل دار در محصولاتی مانند علف های هرز یا بیماری جمع آوری می شود. دقت GPS به کشاورزان این امکان را میدهد که نقشههای مزرعه را با سطح زمین دقیق برای مناطق مزرعه، مکانهای جاده و فواصل بین نقاط مورد علاقه ایجاد کنند. GPS به کشاورزان این امکان را می دهد که سال به سال به مکان های خاصی در مزرعه پیمایش کنند.
اتوماسیون مزرعه / روبات ها
از کاشت محصولات گلخانهای گرفته تا هرس باغهای انگور، روباتهای مزرعهدار امروزه وظایف بسیاری را در کشاورزی بر عهده میگیرند. بزرگترین فشار برای ماشینهای مستقلی بوده است که از راه دور توسط تلهماتیک کنترل میشوند.
رباتهای کشاورزی کارهای آهسته، تکراری و کسلکننده را برای کشاورزان خودکار میکنند و به آنها اجازه میدهند بیشتر بر روی بهبود عملکرد کلی تولید تمرکز کنند.
اینترنت اشیا (IOT)
کلمه پرطرفدار در کشاورزی دقیق اخیراً IOT بوده است. در کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا، سیستمی برای نظارت بر مزرعه با کمک سنسورها (نور، رطوبت، دما، رطوبت خاک و غیره) و خودکارسازی سیستم آبیاری ساخته شده است. کشاورزان می توانند شرایط مزرعه را از هر نقطه نظارت کنند. کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا در مقایسه با رویکرد مرسوم بسیار کارآمد است. صاحبان مزارع بزرگ می توانند از برنامه های بی سیم اینترنت اشیا برای جمع آوری داده ها در مورد مکان، رفاه و سلامت گاوهای خود نیز استفاده کنند.
فناوری هواپیماهای بدون سرنشین
یکی از آخرین پیشرفتها، افزایش استفاده از وسایل نقلیه هوایی کوچک و بدون سرنشین (UAV) است که معمولاً به عنوان پهپاد شناخته میشوند، برای کشاورزی. پهپادها هواپیماهای کنترل از راه دور هستند که خلبان انسانی در آن وجود ندارد. اینها پتانسیل عظیمی در کشاورزی در حمایت از برنامه ریزی مبتنی بر شواهد و جمع آوری داده های مکانی دارند. علیرغم برخی محدودیتهای ذاتی، این ابزارها و فناوریها میتوانند دادههای ارزشمندی را ارائه دهند که سپس میتوانند برای تأثیرگذاری بر سیاستها و تصمیمگیریها استفاده شوند. پهپادها می توانند در تجزیه و تحلیل خاک و زهکشی، ارزیابی سلامت محصول کمک کنند و در کاربرد با نرخ متغیر آفت کش های مایع، کودها و علف کش ها استفاده می شوند.