پیرامون راه‌اندازی سامانه جامع پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی برپایه اینترنت اشیاء مطرح شد:
هوش مصنوعی، یار نوین کشاورزان
گروه اقتصادی
در دهه‌های اخیر کشاورزی با چالش‌های متعددی ازجمله تغییرات اقلیمی، کاهش منابع آبی، بهره‌وری پایین و نیاز به پایداری بیشتر روبه‌رو بوده است. در چنین شرایطی، نوآوری‌های فناورانه و به‌ویژه هوشمندسازی فرآیندهای تولید، به‌عنوان ابزاری کلیدی برای تحول و تاب‌آوری این بخش، موردتوجه قرار گرفته‌اند. ورود فناوری‌های نوین مانند اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی، شبکه حسگرهای بی‌سیم و پردازش عرصه کشاورزی، فرصتی کم‌نظیر برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها، مدیریت بهینه منابع و ارتقاء امنیت غذایی کشور فراهم کرده‌اند. یکی از نمونه‌های شاخص این تحول، سامانه جامع پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی است که به‌تازگی در کشور با همکاری یک شرکت دانش‌بنیان و مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی طراحی و پیاده‌سازی شده است. این سامانه، با تکیه‌بر چهار فناوری محوری و دقت بالا در اندازه‌گیری پارامترهای حیاتی مانند رطوبت خاک، دمای هوا، هشدارهای اقلیمی و شرایط زراعی، گامی مؤثر در راستای هوشمندسازی عملیات کشاورزی به شمار می‌رود. کاربرد این سامانه در مزارع نه‌تنها منجر به پیشگیری از خسارات گسترده ناشی از تصمیم‌گیری‌های نادرست زراعی خواهد شد، بلکه با کاهش هدررفت نهاده‌ها، افزایش بازدهی و صرفه‌جویی در منابع، قادر خواهد بود که اثربخشی اقتصادی قابل‌توجهی نیز از خود نشان دهد. بهره‌برداری اولیه از این سامانه در سطح ۲۰۰ هکتار از اراضی کشاورزی در استان البرز، مهر تأییدی است بر قابلیت توسعه این فناوری در مقیاس‌های بزرگ‌تر و عرصه‌های تجاری. در شرایطی که کشور نیازمند راه‌حل‌های نوین برای مواجهه با چالش‌های زیست‌محیطی و تقویت زیرساخت‌های غذایی است، توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های هوشمند در بخش کشاورزی، به‌ویژه در حوزه‌های زراعت کلیدی نظیر گندم و جو، ضرورتی غیرقابل‌انکار به شمار می‌آید چراکه این تحولات می‌توانند ضمن تقویت امنیت غذایی، فرصت‌های نوینی در اشتغال، تولید ملی، اقتصاد مقاومتی و کاهش وابستگی به واردات نهاده‌های اساسی کشاورزی ایجاد کنند.
پیش‌بینی دقیق اطلاعات هواشناسی و انجام به‌موقع عملیات کشاورزی
درتشریح بیشتر این موضوع ضرورت دارد تا بگوییم که به‌تازگی رئیس بخش تحقیقات هوشمندسازی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی از راه‌اندازی سامانه جامع پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی برپایه اینترنت اشیاء باقابلیت پیش‌بینی دقیق اطلاعات هواشناسی و انجام به‌موقع عملیات کشاورزی خبر داد. به نقل از ایرنا، محمدرضا مستوفی سرکاری درباره هوشمندسازی مزارع اظهار داشت: سامانه جامع پایش کشاورزی هوشمند زراعت گندم و جو آبی بر پایه اینترنت اشیاء در کشور به‌طور رسمی راه‌اندازی و به‌عنوان دستاورد برتر سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (تات) در سال ۱۴۰۲ انتخاب شده است. عضو هیئت‌علمی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی اظهار داشت: این سامانه با دقت ۹۰ درصد در سنجش رطوبت خاک، ۹۸ درصد در دمای هوا،
۹۴ درصد در رطوبت نسبی هوا، ۹۶ درصد در پیش‌بینی سرمازدگی و ۹۹ درصد در اعلام هشدار به کاربران، عملیات کشاورزی را متحول می‌کند. مستوفی سرکاری گفت: این نوآوری با همکاری شرکت دانش‌بنیان، کاملا بومی و طراحی‌شده در داخل کشور است که با به‌کارگیری همزمان ۴ فناوری اینترنت اشیاء، شبکه حسگر بی‌سیم، هوش مصنوعی و پردازش ابری، امکان پایش لحظه‌ای شرایط مزارع را فراهم می‌کند. حسگرهای آن دمای هوا و خاک، رطوبت محیطی و زراعی را اندازه‌گیری کرده و بااتصال به سامانه‌های هواشناسی، پیش‌آگاهی‌های حیاتی مانند هشدار سرمازدگی، گرمازدگی، تگرگ و باد را ۷ روز زودتر اعلام می‌کند. رئیس بخش تحقیقات هوشمندسازی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی تصریح کرد: این سامانه با جلوگیری از خسارات ناشی از عملیات نادرست کشاورزی مانند خاک‌ورزی در رطوبت نامناسب (تشکیل کلوخه)، کاشت در دمای نادرست خاک (عدم یکنواختی سبز شدن)، سم‌پاشی در وزش باد (آلودگی محیط) و برداشت در رطوبت ناصحیح دانه (تلفات کمباینی)، توجیه اقتصادی بالایی دارد. وی اظهارداشت: سامانه مذکور همچنین با کاهش هدررفت نهاده‌ها و افزایش بازگشت سرمایه کشاورزان اثرات اجتماعی ملموسی ایجاد کرده است. مستوفی افزود: این پروژه حاصل همکاری مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی و یک شرکت دانش‌بنیان است که اکنون در سطح ۲۰۰ هکتار از مزارع استان البرز مستقر شده و با رسیدن به سطح آمادگی فناوری (TRL-۸) آماده توسعه و اجرا در کشت و صنعت‌ها، ایستگاه‌های تحقیقاتی سازمان تات و مزارع بخش خصوصی و تجاری‌سازی از طریق سازمان تات است.
نقش اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی در کشاورزی پایدار
به طورکل مطلوب است تا عنوان بداریم که در سال‌های اخیر، اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی به‌عنوان دو فناوری نوظهور، تحولی بنیادین در بخش کشاورزی ایجاد کرده‌اند و در مسیر نیل به کشاورزی پایدار، نقش کلیدی ایفا می‌کنند. کشاورزی پایدار مفهومی است که نه‌تنها بهره‌برداری بهینه از منابع طبیعی را دنبال می‌کند، بلکه در راستای کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی، بهبود امنیت غذایی و افزایش بهره‌وری اقتصادی نیز حرکت می‌کند. در این میان، ترکیب اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی، به‌عنوان یک راهکار فناورانه، زمینه‌ساز تحول در مدیریت دقیق و هوشمند مزارع شده است.
پایش و کنترل متغیرهای محیطی و عملیاتی در مزارع
اینترنت اشیاء در کشاورزی به معنای بهره‌گیری از حسگرها، تجهیزات متصل و شبکه‌های ارتباطی برای پایش و کنترل متغیرهای محیطی و عملیاتی در مزارع است. حسگرهای نصب شده در مزارع می‌توانند به‌صورت لحظه‌ای اطلاعاتی از قبیل دمای هوا، رطوبت خاک، میزان نور، وضعیت رشد گیاه و سطح مصرف آب و نهاده‌ها را جمع‌آوری کنند. این داده‌ها از طریق شبکه‌های ارتباطی به یک مرکز داده ارسال شده و در آنجا با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی تحلیل می‌شوند. در همین راستا، هوش مصنوعی با تجزیه‌وتحلیل داده‌های انبوه، الگوسازی رفتارهای گیاهان و شرایط محیطی، پیش‌بینی دقیق زمان آبیاری، کوددهی، سم‌پاشی و برداشت محصول را امکان‌پذیر می‌سازد. همچنین با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، می‌توان الگوهای بیماری و آفات را پیش‌بینی کرده و اقدامات پیشگیرانه را با دقت بالا برنامه‌ریزی کرد. این فرآیند موجب کاهش مصرف نهاده‌ها، افزایش بهره‌وری منابع و بهینه‌سازی عملکرد مزرعه می‌شود.
اثرگذاری در مدیریت زنجیره تأمین کشاورزی
هوش مصنوعی می‌تواند در مدیریت زنجیره تأمین کشاورزی نیز مؤثر باشد. با پردازش داده‌های بازار، وضعیت تولید، انبارداری و تقاضا، تصمیم‌گیری هوشمند در خصوص زمان عرضه محصولات به بازار و جلوگیری از مازاد تولید یا کمبود کالا انجام می‌شود. درمجموع، تلفیق اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی، مزایای بسیاری همچون افزایش ظرفیت تولید، کاهش ضایعات، صرفه‌جویی در منابع آبی، کاهش مصرف نهاده‌های شیمیایی و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی به همراه دارد. این دو فناوری، با حرکت در مسیر داده‌محور شدن کشاورزی، بستری نوین برای تحقق اهداف کشاورزی پایدار فراهم می‌کنند که نه‌تنها برای بهره‌برداران و کشاورزان مقرون‌به‌صرفه است، بلکه در حفاظت از محیط‌زیست و تأمین امنیت غذایی نسل‌های آینده نیز نقش‌آفرین خواهد بود.
سخن پایانی
تحول دیجیتال در کشاورزی، امروز دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک الزام راهبردی است. تجربه موفق پیاده‌سازی سامانه پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی در کشور، نشان‌دهنده ظرفیت‌های بالقوه فناوری‌های نوین در اصلاح الگوهای تولید، افزایش دقت تصمیم‌گیری‌های زراعی، کاهش ضایعات و ارتقاء پایداری در تولیدات کشاورزی است. هوشمندسازی مزارع، راه را برای کشاورزی علمی، داده‌محور و پایدار هموار می‌کند؛ کشاورزی‌ای که توان مقابله با چالش‌های اقلیمی را دارد و درعین‌حال، بازدهی اقتصادی آن برای کشاورزان و جامعه ملموس است. از سوی دیگر، اتصال میان مراکز تحقیقاتی، شرکت‌های دانش‌بنیان و بخش اجرایی کشاورزی، می‌تواند الگویی مؤثر برای توسعه سایر فناوری‌های بومی در بخش‌های مختلف تولید باشد. با رفع بیشتر موانع قانونی، تسهیل واردات تجهیزات فناورانه مرتبط با امنیت غذایی و حمایت هدفمند از توسعه چنین پروژه‌هایی، می‌توان چشم‌انداز بیش‌ازپیش روشنی برای آینده کشاورزی کشور ترسیم کرد؛ آینده‌ای که در آن، هر مزرعه با کمک هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء، تبدیل به یک واحد تولیدی هوشمند، کارآمد و رقابت‌پذیر در سطح ملی و بین‌المللی خواهد شد.
در دهه‌های اخیر کشاورزی با چالش‌های متعددی ازجمله تغییرات اقلیمی، کاهش منابع آبی، بهره‌وری پایین و نیاز به پایداری بیشتر روبه‌رو بوده است. در چنین شرایطی، نوآوری‌های فناورانه و به‌ویژه هوشمندسازی فرآیندهای تولید، به‌عنوان ابزاری کلیدی برای تحول و تاب‌آوری این بخش، موردتوجه قرار گرفته‌اند. ورود فناوری‌های نوین مانند اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی، شبکه حسگرهای بی‌سیم و پردازش عرصه کشاورزی، فرصتی کم‌نظیر برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها، مدیریت بهینه منابع و ارتقاء امنیت غذایی کشور فراهم کرده‌اند. یکی از نمونه‌های شاخص این تحول، سامانه جامع پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی است که به‌تازگی در کشور با همکاری یک شرکت دانش‌بنیان و مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی طراحی و پیاده‌سازی شده است. این سامانه، با تکیه‌بر چهار فناوری محوری و دقت بالا در اندازه‌گیری پارامترهای حیاتی مانند رطوبت خاک، دمای هوا، هشدارهای اقلیمی و شرایط زراعی، گامی مؤثر در راستای هوشمندسازی عملیات کشاورزی به شمار می‌رود. کاربرد این سامانه در مزارع نه‌تنها منجر به پیشگیری از خسارات گسترده ناشی از تصمیم‌گیری‌های نادرست زراعی خواهد شد، بلکه با کاهش هدررفت نهاده‌ها، افزایش بازدهی و صرفه‌جویی در منابع، قادر خواهد بود که اثربخشی اقتصادی قابل‌توجهی نیز از خود نشان دهد. بهره‌برداری اولیه از این سامانه در سطح ۲۰۰ هکتار از اراضی کشاورزی در استان البرز، مهر تأییدی است بر قابلیت توسعه این فناوری در مقیاس‌های بزرگ‌تر و عرصه‌های تجاری. در شرایطی که کشور نیازمند راه‌حل‌های نوین برای مواجهه با چالش‌های زیست‌محیطی و تقویت زیرساخت‌های غذایی است، توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های هوشمند در بخش کشاورزی، به‌ویژه در حوزه‌های زراعت کلیدی نظیر گندم و جو، ضرورتی غیرقابل‌انکار به شمار می‌آید چراکه این تحولات می‌توانند ضمن تقویت امنیت غذایی، فرصت‌های نوینی در اشتغال، تولید ملی، اقتصاد مقاومتی و کاهش وابستگی به واردات نهاده‌های اساسی کشاورزی ایجاد کنند.
پیش‌بینی دقیق اطلاعات هواشناسی و انجام به‌موقع عملیات کشاورزی
درتشریح بیشتر این موضوع ضرورت دارد تا بگوییم که به‌تازگی رئیس بخش تحقیقات هوشمندسازی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی از راه‌اندازی سامانه جامع پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی برپایه اینترنت اشیاء باقابلیت پیش‌بینی دقیق اطلاعات هواشناسی و انجام به‌موقع عملیات کشاورزی خبر داد. به نقل از ایرنا، محمدرضا مستوفی سرکاری درباره هوشمندسازی مزارع اظهار داشت: سامانه جامع پایش کشاورزی هوشمند زراعت گندم و جو آبی بر پایه اینترنت اشیاء در کشور به‌طور رسمی راه‌اندازی و به‌عنوان دستاورد برتر سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (تات) در سال ۱۴۰۲ انتخاب شده است. عضو هیئت‌علمی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی اظهار داشت: این سامانه با دقت ۹۰ درصد در سنجش رطوبت خاک، ۹۸ درصد در دمای هوا،
۹۴ درصد در رطوبت نسبی هوا، ۹۶ درصد در پیش‌بینی سرمازدگی و ۹۹ درصد در اعلام هشدار به کاربران، عملیات کشاورزی را متحول می‌کند. مستوفی سرکاری گفت: این نوآوری با همکاری شرکت دانش‌بنیان، کاملا بومی و طراحی‌شده در داخل کشور است که با به‌کارگیری همزمان ۴ فناوری اینترنت اشیاء، شبکه حسگر بی‌سیم، هوش مصنوعی و پردازش ابری، امکان پایش لحظه‌ای شرایط مزارع را فراهم می‌کند. حسگرهای آن دمای هوا و خاک، رطوبت محیطی و زراعی را اندازه‌گیری کرده و بااتصال به سامانه‌های هواشناسی، پیش‌آگاهی‌های حیاتی مانند هشدار سرمازدگی، گرمازدگی، تگرگ و باد را ۷ روز زودتر اعلام می‌کند. رئیس بخش تحقیقات هوشمندسازی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی تصریح کرد: این سامانه با جلوگیری از خسارات ناشی از عملیات نادرست کشاورزی مانند خاک‌ورزی در رطوبت نامناسب (تشکیل کلوخه)، کاشت در دمای نادرست خاک (عدم یکنواختی سبز شدن)، سم‌پاشی در وزش باد (آلودگی محیط) و برداشت در رطوبت ناصحیح دانه (تلفات کمباینی)، توجیه اقتصادی بالایی دارد. وی اظهارداشت: سامانه مذکور همچنین با کاهش هدررفت نهاده‌ها و افزایش بازگشت سرمایه کشاورزان اثرات اجتماعی ملموسی ایجاد کرده است. مستوفی افزود: این پروژه حاصل همکاری مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی و یک شرکت دانش‌بنیان است که اکنون در سطح ۲۰۰ هکتار از مزارع استان البرز مستقر شده و با رسیدن به سطح آمادگی فناوری (TRL-۸) آماده توسعه و اجرا در کشت و صنعت‌ها، ایستگاه‌های تحقیقاتی سازمان تات و مزارع بخش خصوصی و تجاری‌سازی از طریق سازمان تات است.
نقش اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی در کشاورزی پایدار
به طورکل مطلوب است تا عنوان بداریم که در سال‌های اخیر، اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی به‌عنوان دو فناوری نوظهور، تحولی بنیادین در بخش کشاورزی ایجاد کرده‌اند و در مسیر نیل به کشاورزی پایدار، نقش کلیدی ایفا می‌کنند. کشاورزی پایدار مفهومی است که نه‌تنها بهره‌برداری بهینه از منابع طبیعی را دنبال می‌کند، بلکه در راستای کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی، بهبود امنیت غذایی و افزایش بهره‌وری اقتصادی نیز حرکت می‌کند. در این میان، ترکیب اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی، به‌عنوان یک راهکار فناورانه، زمینه‌ساز تحول در مدیریت دقیق و هوشمند مزارع شده است.
پایش و کنترل متغیرهای محیطی و عملیاتی در مزارع
اینترنت اشیاء در کشاورزی به معنای بهره‌گیری از حسگرها، تجهیزات متصل و شبکه‌های ارتباطی برای پایش و کنترل متغیرهای محیطی و عملیاتی در مزارع است. حسگرهای نصب شده در مزارع می‌توانند به‌صورت لحظه‌ای اطلاعاتی از قبیل دمای هوا، رطوبت خاک، میزان نور، وضعیت رشد گیاه و سطح مصرف آب و نهاده‌ها را جمع‌آوری کنند. این داده‌ها از طریق شبکه‌های ارتباطی به یک مرکز داده ارسال شده و در آنجا با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی تحلیل می‌شوند. در همین راستا، هوش مصنوعی با تجزیه‌وتحلیل داده‌های انبوه، الگوسازی رفتارهای گیاهان و شرایط محیطی، پیش‌بینی دقیق زمان آبیاری، کوددهی، سم‌پاشی و برداشت محصول را امکان‌پذیر می‌سازد. همچنین با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، می‌توان الگوهای بیماری و آفات را پیش‌بینی کرده و اقدامات پیشگیرانه را با دقت بالا برنامه‌ریزی کرد. این فرآیند موجب کاهش مصرف نهاده‌ها، افزایش بهره‌وری منابع و بهینه‌سازی عملکرد مزرعه می‌شود.
اثرگذاری در مدیریت زنجیره تأمین کشاورزی
هوش مصنوعی می‌تواند در مدیریت زنجیره تأمین کشاورزی نیز مؤثر باشد. با پردازش داده‌های بازار، وضعیت تولید، انبارداری و تقاضا، تصمیم‌گیری هوشمند در خصوص زمان عرضه محصولات به بازار و جلوگیری از مازاد تولید یا کمبود کالا انجام می‌شود. درمجموع، تلفیق اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی، مزایای بسیاری همچون افزایش ظرفیت تولید، کاهش ضایعات، صرفه‌جویی در منابع آبی، کاهش مصرف نهاده‌های شیمیایی و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی به همراه دارد. این دو فناوری، با حرکت در مسیر داده‌محور شدن کشاورزی، بستری نوین برای تحقق اهداف کشاورزی پایدار فراهم می‌کنند که نه‌تنها برای بهره‌برداران و کشاورزان مقرون‌به‌صرفه است، بلکه در حفاظت از محیط‌زیست و تأمین امنیت غذایی نسل‌های آینده نیز نقش‌آفرین خواهد بود.
سخن پایانی
تحول دیجیتال در کشاورزی، امروز دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک الزام راهبردی است. تجربه موفق پیاده‌سازی سامانه پایش هوشمند زراعت گندم و جو آبی در کشور، نشان‌دهنده ظرفیت‌های بالقوه فناوری‌های نوین در اصلاح الگوهای تولید، افزایش دقت تصمیم‌گیری‌های زراعی، کاهش ضایعات و ارتقاء پایداری در تولیدات کشاورزی است. هوشمندسازی مزارع، راه را برای کشاورزی علمی، داده‌محور و پایدار هموار می‌کند؛ کشاورزی‌ای که توان مقابله با چالش‌های اقلیمی را دارد و درعین‌حال، بازدهی اقتصادی آن برای کشاورزان و جامعه ملموس است. از سوی دیگر، اتصال میان مراکز تحقیقاتی، شرکت‌های دانش‌بنیان و بخش اجرایی کشاورزی، می‌تواند الگویی مؤثر برای توسعه سایر فناوری‌های بومی در بخش‌های مختلف تولید باشد. با رفع بیشتر موانع قانونی، تسهیل واردات تجهیزات فناورانه مرتبط با امنیت غذایی و حمایت هدفمند از توسعه چنین پروژه‌هایی، می‌توان چشم‌انداز بیش‌ازپیش روشنی برای آینده کشاورزی کشور ترسیم کرد؛ آینده‌ای که در آن، هر مزرعه با کمک هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء، تبدیل به یک واحد تولیدی هوشمند، کارآمد و رقابت‌پذیر در سطح ملی و بین‌المللی خواهد شد.
