گلخانه هوشمند چیست و چه امکاناتی دارد؟
گلخانه هوشمند چیست؟ تجهیز کردن گلخانه‌ها با سیستمهای هوشمند اگر چه در ابتدا ممکن است هزینه‌بر باشد، اما بدون شک در دراز مدت می‌تواند در زمینه خرید مستقیم گل از گلخانه، سوددهی قابل توجهی با افزایش عملکرد محصول داشته باشد.
مقدمه
در میان بروز عواملی مثل تغییرات آب و هوایی، کاهش منابع و افزایش جمعیت، صنعت کشاورزی جهانی تحت فشار قابل توجهی قرار گرفته است. کمک به افزایش بهره‌وری سطح‌های زیر کشت در محصولات مزرعه‌ای و گلخانه‌ای کمک میکند تا کمبود منابع تا حد زیادی جبران شود. اما چگونه می‌توان بهره‌وری را افزایش داد؟ بدون شک استفاده از فناوریهای پیشرفته در این زمینه مهمترین عواملی هستند که می‌توانند به بالا بردن عملکرد گلخانه و مزرعه کمک کنند. به عنوان مثال استفاده از اینترنت اشیا و همچنین هوشمندسازی گلخانه‌ها دو رویکردی هستند که می‌توانند در رسیدن به هدف مورد نظر یاری کننده ما باشند. در ادامه این مقاله بیشتر در مورد فرآیند هوشمندسازی گلخانه‌ها صحبت خواهیم کرد.
گلخانه هوشمند چیست؟
می‌دانیم که گلخانه محیطی کنترل شده است که در آن می‌توان نیاز‌های گیاه را تامین کرد. در روش‌های سنتی، پارامتر‌های اقلیمی و زراعی با روش‌های دستی و متناقض ثبت می‌‌شدند. در این روش‌ها محدودیت‌هایی برای اندازه گیری پارامتر‌های مختلف وجود دارد. از سوی دیگر، تغییرات آب و هوا در طول روز و شرایط کنترل نشده مانند آفات یا بیماری‌ها در مراحل اولیه، دائماً بر محیط گلخانه تأثیر می‌گذارد و محصولات را تهدید میکند.
گلخانههای هوشمند مجهز به سنسور‌های مدرن و فناوریهای ارتباطی بسیار قوی هستند؛ در این محیط‌ها اطلاعات به طور خودکار در طول ۲۴ ساعت شبانه روز از محیط اطراف و محصول دریافت و به کاربر ارائه می‌شوند. دادههای جمع آوری شده به یک پلتفرم اینترنت اشیا منتقل شده و بعد از تحلیل خودکار، ناهنجاری‌های موجود در محیط گلخانه شناسایی می‌شوند. با استفاده از این سیستم‌ها می‌توان عملیات تهویه مطبوع، نور، آبیاری، کوددهی، سمپاشی و… را کنترل کرد. نظارت مستمر بر دادهها به ما کمک میکند تا در کوتاه‌ترین زمان ممکن بتوانیم مشکل به وجود آمده را کنترل کنیم.
مزایای گلخانه هوشمند چیست؟
تجهیز کردن گلخانه‌ها با سیستمهای هوشمند اگر چه در ابتدا ممکن است هزینه‌بر باشد، اما بدون شک در دراز مدت می‌تواند در زمینه خرید مستقیم گل از گلخانه، سوددهی قابل توجهی با افزایش عملکرد محصول داشته باشد. در ادامه برخی از مهمترین مزیت‌های هوشمند سازی گلخانه را با هم بررسی می‌کنیم.
۱) آب و هوای گلخانه را در حالت ایده آل نگه می‌دارد
حسگر‌های اینترنت اشیا (IoT) به کشاورزان و گلخانه داران اجازه میدهند تا دادههای گسترده‌تری را در مقیاسی بسیار دقیق‌تر جمع‌آوری کنند. آن‌ها اطلاعات را در زمان واقعی در مورد عوامل محیطی مهم مانند دما، رطوبت، قرار گرفتن در معرض نور و سطوح دی اکسید کربن در گلخانه ارائه میدهند. این دادهها تغییرات مناسبی را در تنظیمات تهویه مطبوع و روشنایی به منظور به حداکثر رساندن رشد گیاه و در عین حال صرفه جویی در انرژی ایجاد میکند.
۲) بهبود شیوه‌های آبیاری و کوددهی
گلخانههای هوشمند نه تنها در مورد پارامتر‌هایی مثل شرایط اقلیمی بلکه در مورد میزان آبیاری و کوددهی و حتی میزان نور خورشید نیز اطلاعات بسیار مفیدی در اختیار مسئول گلخانه قرار میدهند. این موضوع تضمین میکند که فعالیت‌‌های آبیاری و کوددهی مطابق با نیاز گیا‌هان کشت شده برای رسیدن به بازدهی حداکثری باشند. به عنوان مثال، خوانش محتوای حجمی آب خاک نشان میدهد که آیا گیا‌هان دچار تنش آبی هستند یا خیر.
۳) درمان زود هنگام بیماری‌ها و کاهش استفاده از سموم
بیماری‌ها و آفاتی که سلامت محصول را تهدید می‌کنند، یکی از مشکلات دائمی‌کشاورزان هستند. برخی از سیستمهای تشخیصی در گلخانههای هوشمند به کشاورزان امکان میدهد تا بیماری را زودتر شناسایی کنند و برای مقابله با آن تدابیر لازم را بیندیشند. در این شرایط می‌توان از سموم محدودتری برای مقابله با مشکل استفاده کرد. استفاده بیش از حد از سموم ممکن است منجر به نگرانی‌‌های زیست محیطی، ایمنی جامعه و افزایش هزینه شود؛ گلخانههای هوشمند تا حد زیادی میزان مصرف سم را کاهش میدهند.
۴) بهبود امنیت گلخانه
شما می‌توانید کنترل مناسبی را بر محیط گلخانه با به کارگیری سیستمهای هوشمند داشته باشید. در این مورد، حسگر‌های اینترنت اشیا در گلخانههای هوشمند زیرساخت ارزانی برای نظارت بر وضعیت درب و تشخیص رفتار مشکوک ارائه میدهند. زمانی که یک مشکل امنیتی توسط سیستم‌ها شناسایی شود، بلافاصله برای مسئول گلخانه هشدار ارسال می‌شود.
۵) کاهش نیاز به نیروی کار
زمانی که بسیاری از شرایط توسط سیستمهای هوشمند کنترل می‌شوند، بدیهی است که نیاز به نیروی کار به یک سوم حد معمول می‌رسد و به این ترتیب شما می‌توانید هزینه بسیار کمتری را صرف نیروی کار کنید.
امکانات موجود در گلخانههای هوشمند
طبق اطلاعاتی که در قسمت‌های قبل به دست آوردیم، گلخانه هوشمند گلخانه‌ای است که از حسگر‌ها و کنترل خودکار برای شناسایی مشکلات و ایجاد محیط رشد مناسب استفاده میکند. برخی از مهمترین حسگر‌هایی که در این گلخانه‌ها به کار گرفته می‌شوند، عبارتند از:
- سنسور‌های رطوبت
- سنسور‌های دما
- سنسور‌های رطوبت خاک
- سنسور‌های نور
- سنسور‌های PH خاک
- سنسور‌های کیفیت هوا
- سنسور‌های دی اکسید کربن
- و…
با این وجود هوشمندسازی گلخانه تنها به استفاده از سنسور‌ها محدود نمی‌شود. دو رکن اساسی دیگر که در ثبت و ضبط اطلاعات به ما کمک می‌کنند، عبارتند از:
۱) اتصال بی سیم قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای انتقال دادهها از سنسور‌های بین گلخانه ای به راه دور
۲) یک پلت فرم مبتنی بر یادگیری ماشینی برای استخراج اطلاعات از دادههای حسگر و تجسم آن در رابط‌‌های کاربری مثل نرم افزار‌ها برای تصمیم‌گیری آگا‌هانه در مورد اقدامات لازم.
با یکبار هزینه‌کرد برای تامین این تجهیزات می‌توانید تا سال‌ها از امکانات یک گلخانه هوشمند لذت ببرید. فرآیند انجام کار باید زیر نظر متخصصان این زمینه انجام شود. تعداد سنسور‌ها و تجهیزات به متراژ و ساختار فعلی گلخانه شما وابسته است. تجهیزات باید به گون‌های به کار گرفته شوند که امکان ارتقاء آن‌ها در طول زمان وجود داشته باشد.
جمع بندی و نتیجه گیری
پیش بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۴ گلخانههای هوشمند بدون شک به یکی از گرایش‌‌های مهم کشاورزی تبدیل می‌شوند. یک گلخانه هوشمند، سیستمهای کشاورزی مرسوم و فناوریهای جدید اینترنت اشیا را برای مدیریت گلخانه گرد هم می‌‌آورد. این رویکرد به شناسایی ناکارآمدی‌‌ها و مبارزه با مسائلی که برای مدت طولانی در عملیات کشاورزی برای محافظت از محصولات و به حداکثر رساندن محصول با مشکل مواجه بوده‌اند، کمک میکند. بنابراین برای گسترش فعالیت خود در حوزه گلخانه و هم گام شدن با علم روز دنیا در زمینه کشاورزی، همین امروز برای هوشمند سازی محیط گلخانه خود اقدام کنید.
منبع: دیارمیرزا
