1:07 ص المكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : دراسة جدوى مفصلة لمشروع شركة تصنيع و تطوير  أنظمة ري النبات الذكية بجميع متطلباتها و تكاليفها و أرباحها

على مر العصور، كان على المزارعين في جميع أنحاء العالم أن يكونوا واسعي الحيلة عندما لا يهطل المطر. ولكي يأخذوا زمام الأمور بأيديهم، استخدموا تقنيات مثل أنظمة الري للتغلب على نقص المياه وزيادة إنتاجية المحاصيل. ومع ذلك، فإن أنظمة الري غير فعالة. يتم إهدار حوالي نصف مياه الري بسبب الجريان السطحي والرياح والتبخر. وذلك لأن معظم أنظمة الري تعتمد على مؤقتات ووحدات تحكم بسيطة للجدولة. النهج الأكثر كفاءة هو استخدام الماء فقط عند الحاجة إليه وتطبيق الكمية المناسبة تمامًا. وهذا، من بين أمور أخرى، هو ما تساعد إنترنت الأشياء المزارعين على القيام به. تجعل إنترنت الأشياء إدارة المزرعة أكثر ذكاءً من خلال تمكين المزارعين من تحسين الكفاءة من خلال الاستهلاك الحكيم للموارد.

فوائد نظام الري الذكي

ومن المتوقع أن ينمو سوق الري الذكي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 15.3%، ومن المتوقع أن يصل إلى 2.1 مليار دولار بحلول عام 2025، حيث تتبنى الشركات الزراعية والمزارعون تكنولوجيا الري الذكية بنشاط لتحسين عملياتهم اليومية. مزايا الري الذكي بعيدة المدى. ومن خلال مراقبة مستويات رطوبة التربة، يتيح نظام الري المائي الذكي للمزارعين أتمتة عمليات الري الخاصة بهم وتقليل استخدام المياه. بالإضافة إلى الاستهلاك الأكثر كفاءة للموارد، تشمل الفوائد الأخرى ما يلي:

وفورات في التكاليف بسبب تقليل هدر المياه

انخفاض الجهود البشرية

رؤية موحدة لخصائص التربة، بما في ذلك محتويات الرطوبة والمغذيات

إشعارات ذكية في حالة وجود خلل

صحة أفضل للمناظر الطبيعية على المدى الطويل

النظام البيئي لإنترنت الأشياء للري الذكي

ولتحقيق هذه المزايا، تستخدم أنظمة ري المياه الذكية أجهزة استشعار إنترنت الأشياء على نطاق واسع. ترسل هذه المستشعرات، الموضوعة في الميدان، بيانات في الوقت الفعلي إلى بوابة مركزية تقوم بعد ذلك بتشغيل مضخة المياه تلقائيًا عندما تكون قيم الرطوبة أو درجة الحرارة خارج النطاق المحدد مسبقًا. تُستخدم الشبكات اللاسلكية منخفضة الطاقة   لتمكين أجهزة استشعار إنترنت الأشياء وإتاحة تدفق المعلومات في الوقت الفعلي من وإلى البوابة المركزية. يمكن للمستخدم النهائي إدارة نظام الري الذكي بالكامل من خلال منصة سحابية مخصصة أو تطبيق للهاتف المحمول.

أنواع أجهزة استشعار إنترنت الأشياء للري الذكي للأراضي الزراعية

اعتمادًا على نوع البيانات التي سيتم التقاطها، يمكن استخدام مستشعرات إنترنت الأشياء للتربة والطقس والنبات في حل الري الذكي.

أجهزة استشعار التربة

تقوم أجهزة الاستشعار القائمة على التربة بجمع البيانات ذات الصلة حول محتوى الماء الحجمي، والملوحة، والتوصيل الكهربائي، وغيرها من المعالم الحاسمة. تقوم هذه المستشعرات، الموجودة في نقاط رئيسية عبر الحقل، بإرسال البيانات إلى نظام الري المائي الذكي لمساعدة المزارعين على الحصول على رؤى سريعة حول حالة التربة والتنبؤ باحتياجات الري.

أجهزة استشعار الطقس

وتسمى أيضًا أجهزة استشعار التبخر (ET)، وتقوم أجهزة استشعار الطقس بقياس الظروف البيئية المحلية للغاية مثل تبخر الماء من سطح التربة ونتح النبات. ومن خلال دمجها مع البيانات التي يوفرها الحل القائم على نظام المعلومات الجغرافية، يمكن لهذه المستشعرات أن تساعد في توليد تنبؤات أكثر دقة للمياه.

أجهزة استشعار النبات

لا تزال أجهزة الاستشعار المثبتة في النبات جديدة ولكنها تظهر نتائج واعدة جدًا في قياس الحالة المائية للنبات. يمكن لجهاز الاستشعار، المتصل بساق النبات أو ثماره، تتبع التغيرات الدقيقة مثل التورم أو الانكماش وتنبيه المزارعين إلى عدم كفاية محتوى الماء أو الميول إلى تقليل الإنتاج في الحقل.

توسيع قدرات حل الري الذكي

يمكن تعزيز نظام الري القائم على إنترنت الأشياء بشكل أكبر من خلال الوظائف التي تستخدم البرامج المتقدمة. يمكنك تخصيص حل ري المياه الذكي الخاص بك ودمج واجهات برمجة التطبيقات التابعة لجهات خارجية للاستفادة من البيانات القيمة الإضافية وإرشاد عملية اتخاذ القرار بشأن ري الأراضي الزراعية.

مراقبة الطقس

إحدى الطرق للقيام بذلك هي دمج بيانات الأقمار الصناعية وتقارير الطقس من محطات الأرصاد الجوية لجدولة أنشطة الري بشكل أفضل. مع العلم أنه من المتوقع هطول الأمطار، يمكن للنظام الانتظار وإعادة حساب كمية المياه المطلوبة تلقائيًا بناءً على هطول الأمطار الفعلي المستلم.

تكنولوجيا تحديد المواقع

كما يساعد رسم الخرائط الدقيقة الشركات الزراعية على تعزيز الزراعة الذكية من خلال تحسين التكاليف واكتساب رؤى عميقة. إن الخرائط القابلة لإعادة الاستخدام والتي تجمع البيانات من أجهزة الاستشعار والصور من الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار تمكن المزارعين من مراقبة خصائص الأرض المهمة.

الذكاء الاصطناعي

لقد أصبح الذكاء الاصطناعي حجر الأساس للأتمتة في الزراعة. بصرف النظر عن استخدامه في أنظمة الروبوتات الزراعية الجديدة ولكن نادرًا ما يتم استخدامها، يساعد الذكاء الاصطناعي في أتمتة المهام البسيطة مثل تصنيف البيانات وإنشاء التقارير وإرسال الإشعارات. لقد أصبح تنفيذ مثل هذه الخطوات الصغيرة نحو الأتمتة من خلال الذكاء الاصطناعي أسهل في حين أن تأثيرها على الأعمال التجارية الزراعية أمر بالغ الأهمية ويمكن رؤيته في غضون بضعة أشهر فقط.

كيف تعزز التكنولوجيا كل نوع من أنظمة الري

واستنادًا إلى كيفية توزيع المياه في جميع أنحاء الحقل، يمكنك الاختيار من بين أنواع مختلفة من أنظمة الري التي يمكن تعزيزها باستخدام برامج الري الذكية. وأكثرها شيوعًا هي أنظمة الري بالفيضانات، والرشاشات، والمحور المركزي، والتنقيط، والري الصغير. دعونا نرى كيف يمكن للحلول التكنولوجية للري الذكي أن تحسن كفاءة كل نوع.

الري بالرش

في نظام الري بالرش، يتم ضخ المياه عبر الأنابيب ومن ثم توزيعها عبر الرشاشات العلوية ذات الضغط العالي. يمكن وضع هذه الرشاشات في موقع مركزي في الحقل أو يمكن وضعها على منصة متحركة. دور البرمجيات: تتعرف أجهزة استشعار المطر الحرارية والصوتية على هطول الأمطار وتقيس كثافته لتحديد موعد الري التالي بعد توقف المطر. يقوم نظام الري الذكي بتحليل البيانات وحساب ميزانية المياه للشهر القادم. تحصل المرشات على إشعارات تلقائية لمنع الاستخدام المكثف للمياه والإفراط في الري بسبب المطر.

الري المحوري المركزي

هذا هو الشكل الأكثر شيوعًا للري بالرش ويُعرف أيضًا باسم الري بالعجلة المائية والري الدائري. يتكون نظام الري المحوري المركزي النموذجي من خط أنابيب ري طويل متصل ببرج مركزي ويتحرك ببطء فوق الحقل في نمط دائري، لري النباتات بالرشاشات.

دور البرنامج: يحصل النظام الذي يتحكم في مرشات الري الدائرية على رؤى البيانات من أجهزة الاستشعار الموجودة في الميدان لضبط تدفق المياه أو زاوية التدفق. وهذا يساعد على الوصول إلى النباتات البعيدة عن مصدر المياه وإنقاذ تلك الأقرب من الإفراط في الري. ومن خلال تحليل بيانات الطقس ورطوبة التربة، يخطط النظام للري ويحسب الغلة المحتملة وأوقات الحصاد.

رى بالتنقيط

وفي هذا النوع من الري يتم توزيع المياه مباشرة على جذور النباتات من خلال أنابيب ذات فتحات صغيرة تسمى المنقطات. وهذا يسمح للمزارعين بتقليل التبخر والجريان السطحي بشكل كبير. دور البرمجيات: بالنسبة لهذا النوع من الري، يتمثل التحدي الرئيسي في رؤية عملية الري. يقوم النظام بإعلام المستخدم من خلال التطبيق حول بدء الري وإنهائه. كما أنه يقيس خصائص التربة قبل وبعد الري.

الري الجزئي

الري الجزئي هو نظام منخفض الضغط ومنخفض الحجم يوفر تحكمًا دقيقًا في الري. يقوم النظام بتطبيق المياه مباشرة على جذور النبات، مما يحسن كفاءة الري ويضمن التوزيع الموحد. دور البرنامج: يستطيع النظام تخطيط الجرعة الدقيقة لكل نبات حيث يتم التحكم بدقة في كمية المياه. يمكن تطبيق خوارزميات الذكاء الاصطناعي للتعرف على النباتات وضبط الري بشكل مناسب. بغض النظر عن نوع نظام الري الذي تختاره، فإن تزويده بأجهزة استشعار قوية لإنترنت الأشياء سيساعدك على الحصول على رؤى قائمة على البيانات وقابلة للتنفيذ والبقاء على اطلاع باحتياجات الري الخاصة بك.......

---------------------

تنزيل الكتاب

-------------------------

 

مشاركة