گلخانه هوشمند چیست؟ اهداف اینترنت اشیا در گلخانه و کشاورزی

تولید محصولات کشاورزی یکی از بزرگترین چالش های موجود در دنیا است. دسترسی داشتن به مواد غذایی تازه و کافی اکنون یکی از مشکلات کشورهایی است که پیشرفت کمتری داشته اند. هر چه جمعیت جهان بیشتر می شود نیاز به بهره برداری مفیدتر از منابع هم بیشتر می شود. یعنی انسان ها باید بتوانند بازدهی زمین های کشاورزی را به حد کافی افزایش دهند تا محصولات تولید شده بتوانند پاسخگوی نیازهای جمعیت باشند. در این مطلب اهداف اینترنت اشیا در گلخانه و کشاورزی مورد بررسی قرار می دهیم.

از صفر تا صد اینترنت اشیا در گلخانه و کشاورزی

با گذشت زمان و پیشرفت روز افزون تکنولوژی سیستم های هوشمند در تمام زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند و جایگزین مدیریت های قدیمی و روش های سنتی می شوند.

یکی از سیستم های هوشمندی که امروزه در کشاورزی مورد استفاده می گیرد و جایگزین نیروی انسانی شده است سیستم کنترل گلخانه هوشمند است. سیستم کنترل گلخانه هوشمند همان گونه که از نام آن پیدا است تمامی امور کشاورزی داخل گلخانه را کنترل و مدیریت می کند تا در نهایت محصولاتی باکیفیت و مرغوب تولید شوند.

این سیستم از انواع مختلفی از حسگرها و تجهیزات آبیاری، تنظیم نور، دما و رطوبت تشکیل شده است که همگی در خدمت افزایش بازدهی گلخانه و تولید محصولات مرغوب هستند.

معرفی تجهیزات تشکیل دهنده سیستم کنترل گلخانه هوشمند

یک گلخانه هوشمند از تجهیزات مختلفی استفاده می کند تا تمامی فاکتورهای مؤثر بر روی پرورش محصولات را کنترل و مدیریت کند. رطوبت خاک، رطوبت محیط، دمای داخل گلخانه، شدت نور، pH، میزان مه و عوامل این چنینی همگی توسط یک سیستم کنترل گلخانه که به آن سیستم کنترل اقلیم نیز گفته می شود، کنترل می شوند. هر سیستم کنترل هوشمند از مجموعه ای از حسگرها تشکیل شده است که اطلاعات مختلف را جمع آوری می کنند و آن ها را به مرکز کنترل ارسال می کنند تا مطابق با تنظیمات انجام شده شرایط محیطی لازم فراهم شود.

زمانی که از یک سیستم کنترل هوشمند برای گلخانه استفاده می کنید می توانید سیستم را متناسب با نیازهای گیاهان خود تنظیم کنید. هر سیستم دارای انواع مختلفی از جدول های زمان بندی و برنامه های آبیاری است که می توانند به اندازه نیاز گیاهان را آبیاری کنند.

حتی می توانید سیستم را جوری تنظیم کنید که هر قسمت از گلخانه به یک شکل آبیاری شود. این مسئله به نوع گیاهانی که در داخل گلخانه رورش می دهید بستگی دارد. در ادامه به معرفی تجهیزات مختلفی که یک سیستم کنترل اقلیم را تشکیل می دهند می پردازیم.

حسگرهای سیستم کنترل گلخانه هوشمند

حسگر یکی دیگر از ابزارهای اینترنت اشیا در گلخانه و کشاورزی است که می تواند یک مشخصه خاص را اندازه گیری کند و اطلاعات بدست آمده را به شکل سیگنال هایی به مرکز کنترل ارسال کند.

این اطلاعات وارد کامپیوتر مرکزی می شوند و صاحب گلخانه می تواند به راحتی به این اطلاعات دسترسی پیدا کند. سپس، سیستم با توجه به تنظیماتی که باغدار انجام داده است فعالیت می کند و شرایط مطلوب را به وجود می آورد. برای مثال، اگر حسگر رطوبت خاک نشان دهد که میزان رطوبت کمتر از حد مطلوب است آبیاری انجام می شود و محیط برای تغذیه گیاه آماده می گردد.

حسگرهای سیستم کنترل هوشمند تمامی فاکتورهای مؤثر بر رشد گیاهان را اندازه گیری می کنند و آن ها را به شما اطلاع می دهند. برای مثال، اگر pH بالا برود سیستم به شما هشدار می دهد و شما را از وضعیت موجود آگاه می کند.

حسگرهای مختلفی که در سیستم کنترل گلخانه هوشمند به کار برده می شوند عبارتند از حسگر نور محیط داخل گلخانه، حسگر نور بیرون گلخانه، حسگر رطوبت خاک، حسگر رطوبت محیط، حسگر دمای محیط، حسگر دمای خاک، حسگر pH آب، حسگر باران، حسگر باد و غیره.

سیستم های کنترل گرما و سرما

زمانی که نور از لایه شیشه ای یا پلاستیکی اطراف گلخانه عبور می کند مقداری از انرژی خود را از دست می دهد. در حقیقت این انرژی تبدیل به گرما می شود و همین مسئله موجب گرم تر شدن گلخانه می شود.

از آن جا که دمای محیط گلخانه دائماً توسط حسگرها کنترل می شود، سیستم کنترل هوشمند باید برای پایین آوردن دما و ایجاد شرایط مطلوب به سیستم های خنک کننده مجهز باشد. اگر سیستم های خنک کننده وجود نداشته باشند محیط گلخانه نقدر گرم می شود که ممکن است به برخی از گیاهان آسیب وارد شود.

همین مسئله در رابطه با سرمای محیط هم صدق می کند. زمانی که هوا سرد شود این سردی روی دمای محیط داخلی گلخانه نیز تأثیر می گذارد. زمانی که حسگرها پایین آمدن دما را احساس می کنند موجب فعال شدن سیستم های گرمایش می شوند.

سرمای بیش از اندازه هم می تواند تأثیر نامطلوبی روی گیاهان داشته باشد پس لازم است که سیستم کنترل گلخانه به سیستم های گرمایشی مجهز شده باشد. سیستم های سرمایشی و گرمایشی متناسب با اقلیم و فصل تنظیم می شوند و می توانند دمای گلخانه را همواره در سطح مطلوب نگه دارند.

ایستگاه هوا شناسی

در بیرون از گلخانه یک ایستگاه هواشناسی وجود دارد که با استفاده از اینترنت می تواند به صورت لحظه به لحظه از اخبار هواشناسی باخبر شود. با دانستن اخبار دما، شدت نور، باد و باران می توان تنظیمات سیستم هوشمند را به گونه ای تغییر داد که محیط داخل گلخانه در شرایط مطلوب باقی بماند.

اهداف اینترنت اشیا در گلخانه و کشاورزی

اصطلاح اینترنت اشیاء به این مسئله اشاره می کند که اشیاء، ماشین ها و تجهیزات مختلف می توانند از طریق اینترنت به همدیگر متصل شوند و توسط کامپیوتر اعمال آن ها سازماندهی و کنترل می شود. در این فناوری مدرن تجهیزات نیازی به کنترل انسانی ندارند و توسط کامپیوتر مرکزی کنترل می شوند.

با استفاده از اینترنت اشیاء در کشاورزی می توان میزان بازدهی گلخانه و زمین های کشاورزی را افزایش و میزان محصولات آسیب دیده و ضایعات را کاهش داد. همه حسگرها، نرم افزارها، ماشین آلات و دوربین ها بر شرایط محیطی نظارت می کنند و کامپیوتر مرکزی بر اساس آن ها تصمیم می گیرد که چه زمان و چه مقدار آبیاری صورت گیرد، چه زمانی هوادهی انجام شود، چه نوع کودی مورد استفاده قرار گیرد و غیره.

به کار بردن پهپادهای کشاورزی نمونه خوبی از به کار گرفتن اینترنت اشیاء در کشاورزی است. این پهپادها دو نوع هستند : پهپادهای زمینی و پهپادهای هوایی. هر دو این پهپادها می توانند برای بررسی سلامت محصولات کشاورزی، آبیاری، کاشت بذر، تجزیه و تحلیل خاک و موارد این چنینی مورد استفاده قرار بگیرند.

مزیت استفاده از پهپاد این است که در زمان و نیروی انسانی صرفه جویی می شود. همچنین تمامی اطلاعات لازم از جمله ارتفاع زمین، تعداد گیاهان، اندازه ارتفاع گیاهان، میزان نیتروژن موجود در محصول و غیره پی برد.

در کشاورزی چهار مؤلفه اصلی که توسط تجهیزات پیشرفته و اینترنت اشیاء کنترل می شوند عبارتند از گرمادهی، آبیاری، دما و رطوبت. حسگرهای موجود در سیستم اینترنت اشیاء در گلخانه در رابطه با شدت نور، دما و میزان رطوبت اطلاعاتی جمع آوری می کنند.

همه این اطلاعات وارد مرکز کنترل می شوند و کشاورز می تواند از طریق پورتال های آنلاین به این اطلاعات دسترسی پیدا کند. این مسئله باعث می شود که او همواره از راه دور بر انواع حسگرها نظارت داشته باشد.

به طور کلی مزایایی که اینترنت اشیاء در گلخانه و کشاورزی دارد این است که میزان بازدهی زمین کشاورزی و گلخانه افزایش می یابد و محصولات باکیفیت تر و بهتری تولید می شوند. دیگر برای کنترل و نظارت بر محصولات نیازی به نیروی انسانی نیست و به میزان زیادی در وقت و نیروی انسانی صرفه جویی می شود.

از طرف دیگر خطاهای انسانی دیگر در این سیستم ها جایی ندارند و انسان ها با اشتباهات خود موجب از دست رفتن محصولات  یا هدر دادن وقت و انرژی نمی شوند.

هوشمندسازی ساختمان، گلخانه و زمین های کشاورزی یکی از موارد مهم در دنیای مدرن امروز محسوب می شود که هر مرکزی به آن نیاز دارد، شما می توانید برای دریافت مشاوره رایگان در این زمینه با کارشناسان پایتخت فناوری تماس حاصل فرمایید.