الزراعة الذكية هي نظام ذكي خبير زراعي, نظام مراقبة الإنتاج الزراعي ونظام تتبع سلامة المنتجات الزراعية العضوية تستخدم ثلاثة أنظمة تكنولوجيا منصة الشبكة, باستخدام طريقة الحوسبة السحابية, تنفيذ رقمنة المعلومات الزراعية, الأتمتة الذكية للإنتاج الزراعي, الإدارة الزراعية, وذلك لبناء توفير الطاقة منخفض الكربون, كفاءة عالية وعائد مرتفع, النظام البيئي الأخضر للزراعة الحديثة. ستمنحك هذه المقالة فهمًا شاملاً للزراعة الذكية.
1. ما هي الزراعة الذكية
تشير الزراعة الذكية إلى نمط إنتاج زراعي متقدم يعتمد الإنتاج الصناعي لتحقيق الكفاءة, مستمر, والتنمية المكثفة في ظل ظروف بيئية يمكن السيطرة عليها نسبيا. إنها طريقة للعمل المكثف وواسع النطاق مع مرافق زراعية متقدمة تتوافق مع الأراضي المفتوحة, مواصفات فنية عالية وفوائد عالية. أنه يدمج البحث العلمي, إنتاج, المعالجة والمبيعات, تحقيق السنوية, الإنتاج على نطاق المؤسسة في جميع الأحوال الجوية وفي غير موسمها; فهو يدمج التكنولوجيا الحيوية الحديثة, الهندسة الزراعية, المواد الزراعية الجديدة وغيرها من التخصصات. الاعتماد على المرافق الزراعية الحديثة, أنها تحتوي على محتوى علمي وتكنولوجي عالي, القيمة المضافة العالية للمنتجات, ارتفاع إنتاجية الأراضي وإنتاجية العمل العالية. إنه مشروع عبر قرن من ثورة التكنولوجيا الزراعية الجديدة في الصين.
تعتمد الزراعة الذكية على تكنولوجيا إنترنت الأشياء, عبر أجهزة الاستشعار اللاسلكية المختلفة جمع في الوقت الحقيقي من الإضاءة موقع الإنتاج الزراعي, درجة حرارة, الرطوبة وغيرها من المعالم. بعد أن يتم رقمنة معلومات المعلمة المجمعة وتحويلها, يتم تلخيص وتكامل شبكة النقل في الوقت الحقيقي, ويتم استخدام النظام الذكي الخبير الزراعي للتوقيت, معالجة الحوسبة السحابية الكمية وتحديد المواقع, ويتم فتح أو إغلاق المعدات الزراعية المحددة تلقائيًا عن طريق جهاز التحكم عن بعد في الوقت المناسب وبطريقة دقيقة. على سبيل المثال, مع استخدام تكنولوجيا إنترنت الأشياء(إنترنت الأشياء) في الزراعة, يجب أن تسقى الفواكه والخضروات? التخصيب, الجرعات, كيفية الحفاظ على التركيز الدقيق? درجة حرارة, رطوبة, ضوء, تركيز ثاني أكسيد الكربون, كيفية تنفيذ العرض حسب الطلب? كانت سلسلة من المحاصيل في دورات نمو مختلفة "غامضة" للتعامل مع المشكلة, هي نظام مراقبة ذكي للمعلومات الكمية "الدقيقة" في الوقت الحقيقي, المزارعين فقط اضغط على المفتاح, أختار, أو بالكامل عن طريق "الأمر", يمكن زراعة الخضروات الجيدة, رفع الزهور الجيدة.
2. تاريخ الزراعة الذكية
انطلقت الزراعة الذكية في الولايات المتحدة في أوائل الثمانينيات. بسبب التطور السريع لتكنولوجيا المعلومات والتكنولوجيا الذكية, أصبحت التقنيات الزراعية مثل إدارة زراعة المحاصيل والتسميد بصيغة قياس التربة بذور التطور المبكر للزراعة الذكية. بحلول التسعينيات, تم استخدام نظام تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية على نطاق واسع, وقد انتشرت تكنولوجيا المعلومات على نطاق واسع, وحقق الإنتاج الزراعي تقدما كبيرا. في القرن ال 21, لقد تبلور تطور الزراعة الذكية, تحسين القدرة على الإنتاج الزراعي وكفاءته, وجعل الزراعة صناعة مستدامة وفعالة.
3. الدقة والزراعة الرقمية
1. جمع المعلومات الزراعية الذكية واستخدام الموارد الرقمية
الاستفادة الكاملة من مساحة الأرض الحديثة وتكنولوجيا المعلومات الجغرافية, تكنولوجيا الاستشعار, مع تقنية التعرف على المعلومات الملائمة للحصول على جميع أنواع معلومات المنتج المتعلقة بإنتاج المحاصيل والمعايير البيئية, الزراعة, بذر, التخصيب, الري, مجال الرش ومكافحة الحشائش مثل التحكم الرقمي, - استغلال الموارد من المدخلات الزراعية, تعظيم الكفاءة.
2. توسيع عولمة شبكة المعلومات الزراعية
في الوقت الحالي, لقد اخترقت تكنولوجيا المعلومات بعمق كل ركن من أركان العالم. إن الوصول إلى موارد المعلومات الزراعية وخدمتها يكسر حدود الحدود الوطنية ويتسارع نحو التدويل والعولمة. من خلال شبكات المعلومات ووسائل الإعلام بكافة أنواعها, يتوسع تدفق المعلومات الزراعية في العالم هندسيًا, ويدخل معدل التدفق أيضًا عصر السرعة العالية بطريقة غير مسبوقة. وللمعلوماتية الزراعية تأثير عميق على تخصيص الموارد الزراعية في العالم وتعزز المنافسة الدولية في التجارة الزراعية. في نفس الوقت, قاعدة بيانات موارد المعلومات الزراعية تتطور نحو التخصص, اندماج, المشاركة والإدارة القائمة على المعرفة, إلخ.
3. تقسيم متخصص للعمل في التجارة الإلكترونية للمنتجات الزراعية
تطوير تكنولوجيا الشبكات والاتصالات, شعبية معاملات التجارة الإلكترونية ونضجها, من خلال التسويق الشبكي للمنتجات الزراعية, يمكن الانتهاء منه في تدفق المعلومات الفوري, التدفق النقدي والتدفق المادي للتجارة, التجارة الإلكترونية الزراعية لم تعد صفقات هي نتاج العرض والطلب التشغيلي, ولكن النظام السابق لمرحلة ما قبل الولادة, بعد توزيع التدفق والخدمات الشاملة الأخرى, يسمى, بشكل وثيق حول رابط السلسلة الصناعية, في منصة إدارة المعلومات لتحقيق تبادل المعلومات, إرساء الإدارة ومطابقة الوظائف.
4. نشر المعلومات الزراعية عبر الوسائط المتعددة
تكنولوجيا إنتاج وضغط الفيديو, تكنولوجيا الرسوم المتحركة الرقمية, تكنولوجيا المحاكاة الافتراضية, تكنولوجيا وسائط شبكة الهاتف المحمول وغيرها من تكنولوجيا الوسائط المتعددة, مع انتقال سريع, تغطية واسعة, صور حية, غنية وملونة, سهل التشغيل وخصائص أخرى, للتعبير المبسط ونشر المشاكل الزراعية المعقدة يوفر راحة غير مسبوقة.
5. التطبيق الكامل للمعلومات الزراعية
مع تطور التصنيع الزراعي, متطلبات درجة الارتباط قبل الولادة, روابط الإنتاج وما بعد الولادة تزداد ارتفاعًا وأعلى. نظم المعلومات مثل التنبؤ والإنذار المبكر, التشاور واتخاذ القرار, إدارة الانتاج, تنظيم السياسة, إن تحليل السوق والترويج والتسويق مرتبطان بشكل عضوي ومترابطان, ولا يمكن فصل تنفيذ خدمة العملية برمتها ومراقبة الإنتاج الزراعي عن الأمور الحساسة, دقيق, خدمات معلومات موثوقة ومنهجية.
6. الإدارة الذكية للإنتاج الزراعي
مع اتجاه التطوير الجديد لعالمية تكنولوجيا المعلومات والاتصالات, التكامل والذكاء, فضلا عن التطور السريع لتكنولوجيا التعرف على الإدراك وتصنيع تكنولوجيا الاستشعار اللاسلكية, سوف تتغلغل التكنولوجيا الزراعية الذكية على نطاق واسع في جميع جوانب عملية إدارة الإنتاج الزراعي. بمساعدة الحوسبة السحابية ونظام قواعد البيانات الذكي, يمكن تحليل البيانات الضخمة, معالجة المعلومات, يمكن إجراء التنبؤ والنمذجة, ويمكن استخدام موارد المعلومات لتعظيم الرؤية العميقة والحكم الدقيق على عملية الإنتاج وديناميكيات السوق, وذلك لاتخاذ قرارات أسرع وأفضل.
4. مزايا وفوائد إنترنت الأشياء في الزراعة
مميزات الزراعة الذكية
1. ويمكن للتكنولوجيا المتكاملة للمياه والأسمدة في الزراعة الذكية أن تتجنب بشكل فعال هدر موارد المياه في الصين, تحقيق الري الدقيق وتوفير الأسمدة في نفس الوقت. ال الري الذكي ويمكن لعملية التسميد أيضًا توفير تكاليف العمالة بشكل فعال, وبالتالي توفير الوقت, حتى يتمكن العلم والتكنولوجيا من مساعدة المزارعين على تحقيق حرية الوقت.
2. يعتمد نظام الزراعة الذكية تصميمًا منخفض استهلاك الطاقة, والتي يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة وتحقيق الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة.
3. معدات مراقبة أجهزة الاستشعار البيئية توفر راحة كبيرة للمزارعين. يمكنه إجراء الكشف في الوقت الفعلي عن المحاصيل من خلال أجهزة الاستشعار الأمامية ثم إرسال البيانات مرة أخرى إلى النظام الأساسي السحابي.
4. مع زيادة الكابلات الضوئية وتكنولوجيا النقل اللاسلكي, يمكن للمزارعين اختراق قيود الوقت والمنطقة وفهم حالة إنتاج المحاصيل في أي وقت وفي أي مكان. في نفس الوقت, تؤدي زيادة المعدات اللاسلكية أيضًا إلى تجنب مخاطر الحريق الناجمة عن الأسلاك وتقليل تكاليف البناء.
5, لا يمكن عرض حالة إنتاج المحاصيل من الكمبيوتر فقط, ولكن يمكن ملاحظتها أيضًا من خلال التشغيل وتسجيل الفيديو. في نفس الوقت, ويمكن للهواتف المحمولة أيضًا مراقبة حالة المحاصيل, جعل الزراعة الزراعية للمزارعين أكثر وأكثر ذكاء.
6. من خلال الزراعة الذكية, يمكن زيادة إنتاج المحاصيل بشكل كبير, ويمكن أيضًا تحسين جودة المحاصيل, وفي نهاية المطاف سوف يزيد دخل المزارعين, وسوف يتطور الاقتصاد الوطني بشكل أسرع وأسرع.
الزراعة الذكية هي نموذج جديد للتنمية الزراعية تم تطويره نيابة عن إنترنت الأشياء في مجال التنمية الزراعية. بشكل أساسي, إنها تقنية زراعية تعتمد على تكنولوجيا المعلومات القائمة على الإنترنت, تكنولوجيا إنترنت الأشياء, الحوسبة السحابية وتكنولوجيا الاتصالات المتنقلة باعتبارها جوهر تحقيق "إنترنت كل شيء".
5. تحديات الزراعة الذكية
في هذه المرحلة, تواجه الزراعة الذكية بشكل أساسي المشكلات الخمس الرئيسية التالية.
أولاً, هناك نقص خطير في مرافق اتصالات المعلومات الزراعية. يتطلب تطبيق تكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة مرافق الاتصالات الأساسية, ولكن بناء مرافق الاتصالات في المناطق الريفية في البلدان النامية متخلف بشكل خطير, مما أدى إلى انخفاض مستوى الرقمنة الزراعية ومحدودية توقيت ودقة المعلومات الزراعية.
ثانية, هناك نقص في المعايير الفنية الموحدة لإنترنت الأشياء. كما أن الافتقار إلى المعايير الفنية لإنترنت الأشياء يحد أيضًا من مواصلة نضج الزراعة الذكية, مما يجعل من المستحيل تلبية الطلب على الموارد اللازمة للإنتاج الزراعي الموحد والوصول الشامل والواسع إلى المعلومات الزراعية للبحث العلمي.
ثالث, ويلزم تحسين نوعية المستخدمين الزراعيين. إن الجودة المنخفضة نسبيًا للممارسين الزراعيين في البلدان النامية وضعف قدرتهم على تطبيق وقبول تكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة لا تساعد على تعميم الزراعة الذكية.
الرابع, تعميم وتطبيق المعلومات الزراعية الحديثة غير كاف. في معظم مناطق الدول النامية, تكثيف الزراعة ليس مرتفعا والإنتاج الزراعي على نطاق واسع ليس قويا بما فيه الكفاية, والذي يرجع بشكل رئيسي إلى عدم كفاية الترويج وتطبيق المعلومات الزراعية الحديثة.
الخامس, الترويج للتكنولوجيا الجديدة أمر غير موات. تواجه التقنيات الزراعية الذكية عقبات بدءًا من المختبر ووصولاً إلى الحقل, وسوف تحتاج إلى توسيع في المستقبل.
حالات استخدام الزراعة الذكية
إدارة الموارد المائية
بحسب منظمة الأغذية والزراعة, 70 في المائة من المجموع يستخدم للزراعة, مما يجعلها أكبر مستهلك للمياه العذبة في العالم. يمكن للمزارعين تنفيذ الري الدقيق لتجنب نقص الري والإفراط في الري.
يتم تمكين المزارعين من تقليل استهلاك المياه بنسبة تصل إلى 30 بالمائة مع أجهزة استشعار متصلة لقياس رطوبة التربة.
حيث أن أسعار المحاصيل تتحدد بالكامل على أساس تكلفة مياه الري (وكذلك الأسمدة, المبيدات والعمالة), يمكن لإدارة التكاليف المبنية على البيانات أن تساعد في تقييم كفاءة الموارد, تحديد أسعار جذابة والفوز بالأسواق.
قياس مستوى الصومعة والخزان
إن مراقبة المستويات في الخزانات والصوامع يدويًا تستغرق وقتًا طويلاً وتكون عرضة للخطأ.
تسمح أجهزة استشعار المستوى بالموجات فوق الصوتية بتكوين عتبات تلقائية لإعلامك بأن المستوى منخفض جدًا أو مرتفع جدًا. هذه المستشعرات مستقلة ويمكن لبطارياتها أن تساعد في العمل لأكثر من عشرين عامًا.
قياس درجة الحرارة والرطوبة في الحظيرة
شروط تخزين خاصة مطلوبة لبعض المحاصيل. لمنع خسارة الأرباح, توفر أجهزة مراقبة درجة الحرارة الذكية طريقة مستقلة لإدارة درجة الحرارة والرطوبة عن بعد. يمكن للمزارعين جمع وتلقي معلومات عن وحدات متعددة في الرسوم البيانية وجداول البيانات لتحليل الاتجاهات بسهولة والتصرف بناءً على النتائج. تساعد تقنية إنترنت الأشياء على ضمان بقاء درجات الحرارة ثابتة وعدم المساس بالجودة.
جمع بيانات حالة التربة
اليوم, أدركت تكنولوجيا إنترنت الأشياء الطلب القوي على البيانات الزراعة الدقيقة. يمكن للأرض نفسها أن تنسق أفضل ظروف الحصاد للمزارع. يمكن للمزارعين الوصول عن بعد إلى بيانات درجة الحرارة لتطوير برامج تعديل مخصصة باستخدام الشبكات اللاسلكية.
تساعد بيانات رطوبة التربة على التنبؤ بدقة بأفضل وقت للزراعة, تقليل استخدام المياه, والحفاظ على صحة التربة.
المساعدة في مكافحة الآفات
يمكن أن يؤدي سوء إدارة الآفات إلى موسم نمو غير مربح.أجهزة استشعار إنترنت الأشياء يمكن التخلص من عمليات التفتيش اليدوية التي تستغرق وقتًا طويلاً من خلال توفير المعلومات في الوقت الفعلي.
بمجرد اكتشاف نمط طقس معين, ويمكن إنشاء التنبيهات حتى يتمكن المزارعون من الاستعداد مسبقًا وتخفيف الخسائر.
تكوين استراتيجيات إدارة الآفات التكتيكية على أساس منتظم, بيانات محدثة لضبط الكيفية باستمرار, متى, وحيث يتم تطبيق خطط إدارة الآفات.
مراقبة الثروة الحيوانية, سياج جغرافي
يمكن للمزارعين استخدام اللاسلكي تطبيقات إنترنت الأشياء لجمع البيانات حول موقع وصحة مواشيهم.
الجيل القادم من زراعة الدفيئة, لا التربة و 90% تقليل الرطوبة
أصبحت الزراعة العمودية أكثر شيوعًا.
يمكن لمرافق الزراعة المائية زراعة الفاكهة, الخضار والفطريات بشكل أسرع, أرخص وأكثر نظافة. يمكن أن يكون المزارع العمودية 12 دورات النمو كل عام. لأنه يقع داخل المصانع المهجورة, مواقف السيارات, أو المستودعات, هذا التثبيت لا يتطلب التربة أو الضوء الطبيعي. إعادة استخدام المياه المعاد تدويرها من خلال نفس نظام الزراعة المائية دون الحاجة للأسمدة, مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل.
7. الزراعة الذكية تقود الثورة الخضراء الثالثة
تشير الثورة الخضراء الثالثة إلى عصر الزراعة الذكية والغابات. فى المستقبل, مع البيانات الزراعية الضخمة والخدمات السحابية, تكنولوجيا الاستشعار المتقدمة, التكنولوجيا الدقيقة والمعدات الزراعية وتكنولوجيا ومعدات شبكات المحتوى الزراعي, الروبوت الزراعي وما إلى ذلك من خمس تقنيات أساسية كبيرة ممثلة في الابتكار التكنولوجي سوف تنضج بشكل متزايد وتستخدم على نطاق واسع في الوقاية من حرائق الغابات, الحماية البيئية, زرع الدقة, مكافحة الآفات والأرصاد الجوية والإنذار المبكر, إلخ.
8. ما حجم سوق الزراعة الذكية؟
شهد سوق الزراعة الذكية نموًا كبيرًا في السنوات القليلة الماضية, ويرجع ذلك أساسًا إلى تقدم التقنيات وتنفيذها. من المتوقع أن ينمو سوق الزراعة الذكية العالمي من $12.9 مليار في 2021 ل $20.8 مليار في 2026.
يعد تزايد الطلب العالمي على الغذاء والتركيز المتزايد على تحسين الربحية والعائد من خلال تطبيق التقنيات المتقدمة في الزراعة من العوامل الرئيسية التي تساهم في نمو سوق الزراعة الذكية.
سيكون للذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات أعلى معدل نمو سنوي مركب في سوق برمجيات الزراعة الدقيقة خلال فترة التنبؤ
يمكن للمزارعين تحليل درجة الحرارة, احوال الطقس, ظروف التربة, واستهلاك المياه مع الذكاء الاصطناعي. الاستخدامات الزراعية الدقيقة الذكاء الاصطناعي للكشف عن الآفات في النباتات والمغذيات النباتية.
من المتوقع أن تقود إدارة الأعلاف سوق تربية الأحياء المائية الدقيقة خلال فترة التنبؤ
من المتوقع أن تقود إدارة الأعلاف سوق تربية الأحياء المائية الدقيقة خلال فترة التنبؤ. العوامل المساهمة في نمو المراقبة, المراقبة والمراقبة هي التركيبات المتزايدة لمعدات مراقبة مزرعة تربية الأحياء المائية الآلية, مثل معدات المراقبة القائمة على إنترنت الأشياء, الروبوتات تحت الماء وأنظمة الكاميرا الذكية, فضلا عن التركيز المتزايد لمزارعي الأحياء المائية على الإدارة الفعالة لمصايد الأسماك لضمان زيادة الإنتاجية والكفاءة الزراعية.
ستقود المزارع متوسطة الحجم سوق الزراعة الذكية خلال فترة التنبؤ
في المزارع المتوسطة الحجم, لأن هناك الكثير من المزارع, استخدام التكنولوجيا ينمو بأعلى معدل. تشمل العوامل الأخرى التي تساهم في زيادة اختراق التكنولوجيا في المزارع المتوسطة والكبيرة المرونة في دمج أدوات البرمجيات في الأجهزة, توفير كبير في تكاليف العمالة من خلال استخدام الأدوات الآلية, وعائد أعلى على العائد على الاستثمار.
من المتوقع أن تنمو منطقة آسيا والمحيط الهادئ بأعلى معدل نمو سنوي مركب خلال الفترة المتوقعة
من المتوقع أن ينمو سوق الزراعة الذكية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ خلال الفترة المتوقعة. ومن المتوقع أن ينمو معدل اعتماد التقنيات الزراعية الذكية بسرعة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. يعد الاعتماد المتزايد لوحدات التحكم الذكية في الري أحد العوامل الرئيسية التي تدفع نمو سوق الزراعة الذكية.
ومن المتوقع أن تحصل الصين على الحصة الأكبر من سوق الزراعة الذكية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. ومن المتوقع أيضًا أن ينمو سوق الزراعة الذكية في الصين بأعلى معدل نمو سنوي مركب.
ستكون الصناعة الزراعية اللامركزية عائقًا كبيرًا أمام الزراعة الذكية
لا يسيطر على الصناعة الزراعية عدد قليل من اللاعبين الكبار أو لاعب واحد. تضم الصناعة الزراعية عددًا كبيرًا من اللاعبين الصغار وهي مجزأة للغاية. تطبيق تقنيات الزراعة الذكية على الأراضي المتفرقة يهدر الوقت, الأموال والموارد بسبب صعوبة إدارتها, رصد وجمع البيانات عن الأراضي المتفرقة.
ستكون إدارة البيانات تحديًا كبيرًا
تمثل إدارة البيانات تحديًا كبيرًا لمستخدمي الأدوات الزراعية الذكية. تعد البيانات المستمدة من المزارع التي تستخدم أدوات الزراعة الذكية مهمة لأنها تساعد المزارعين على اتخاذ قرارات الإنتاج. البيانات الهامة المختلفة المتعلقة برصد العائد, البذر بسرعة متغيرة, رسم الخرائط, الدورة الزراعية التاريخية, ويتم إنشاء مراقبة العائد على أساس منتظم. ويجب إدارة هذه البيانات بشكل صحيح.
