وفقًا للتوقعات ، أقرب إلى عام 2050 ، ستحتاج البشرية إلى منتجات غذائية بنسبة 70٪ أكثر من اليوم. لكن الوضع البيئي المتدهور وارتفاع تكاليف الطاقة وانخفاض خصوبة الأرض سيصبح عقبة خطيرة أمام إنتاج الكمية المطلوبة من الغذاء. يمكن حل هذه المشاكل عن طريق تغيير الممارسات الزراعية ، لا سيما من خلال تقديم أحدث التقنيات والحلول المبتكرة ، مثل مفهوم إنترنت الأشياء.
ما هو المجال "الذكي"؟
على الرغم من حقيقة أن الزراعة ، نظرًا لخصائص الإنتاج ، تبدو للعديد من الصناعات المحافظة إلى حد ما ، إلا أنها كانت من أوائل من استخدموا تقنيات تكنولوجيا المعلومات ، وعلى وجه الخصوص ، إنترنت الأشياء (Internet of Things، IoT). تذكر أن إنترنت الأشياء يشير إلى المفهوم العالمي للتفاعل وتبادل المعلومات بين مختلف الأجهزة والآلات والأنظمة عبر الإنترنت. يسمح لك بتقليل المشاركة البشرية في بعض مراحل الإنتاج من خلال أتمتة العملية والتحكم فيها من خلال أجهزة "ذكية" مختلفة.
تظهر الدراسات أن معظم تقنيات تكنولوجيا المعلومات تستخدم في الزراعة الحقلية لزراعة المحاصيل. باستخدام الأجهزة الذكية ، وإدخال ما يسمى "الزراعة الدقيقة" - إدارة إنتاجية المحاصيل مع مراعاة التغيرات في موائل النباتات. في النهاية ، هذا يجعل من الممكن حل مهمتين رئيسيتين للمنتجين الزراعيين - زيادة الغلة وخفض التكاليف. ومع ذلك ، تكتسب مثل هذه الابتكارات شعبية فقط. وفقًا لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA) ، يتراوح مستوى استخدام نفس تقنيات الزراعة الدقيقة في هذا البلد في المتوسط من 30٪ إلى 50٪ ، اعتمادًا على المنطقة. ونلاحظ أن هذه إحدى الدول الرائدة في استخدام تقنيات تكنولوجيا المعلومات في مختلف الصناعات.
ومع ذلك ، يرى محللون من مجموعة جولدمان ساكس أن معظم البلدان التي تعمل بنشاط على تطوير زراعتها تتحرك بسلاسة من "تناظري" إلى "رقمي". وفقًا لتوقعاتهم ، يمكن أن يؤدي استخدام الحلول التكنولوجية الجديدة إلى زيادة الإنتاج الزراعي العالمي بنسبة 70٪ بحلول عام 2050 ، مما سيجلب منتجات زراعية إضافية بنحو 800 مليار دولار.
تغيير المعدات والبنية التحتية
ولكن لكي يعمل كل هذا ، نحتاج إلى آلات وتجميعات أخرى. وتجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة لها تبدأ بشكل كبير في التحول إلى إصدار المنتجات التي يمكن أن تصبح جزءًا من إنترنت الأشياء. تقوم الشركات العالمية الرائدة العاملة في مجال الآلات الزراعية بالفعل ببناء استراتيجياتها التنموية على أساس الحاجة إلى رقمنة وأتمتة معظم العمليات الزراعية. من الأمثلة التوضيحية في هذا السياق مثال ألمانيا ، التي توجهت على مستوى الدولة إلى رقمنة الصناعة.
ومن الجدير بالذكر أنه بشكل عام ، لا تزال أوروبا وراء الولايات المتحدة من حيث استخدام الأجهزة الذكية في القطاع الزراعي. على الرغم من حقيقة أن حوالي 80٪ من الآلات الزراعية في الاتحاد الأوروبي يتم بيعها بالفعل باستخدام أنظمة الملاحة ، إلا أنه لا يوجد ما يزيد عن 30٪ متصلة بالفعل بالشبكة. والسبب في ذلك هو نسبة أصغر بكثير من المزارع الكبيرة من الولايات المتحدة. تسود المزارع العائلية الصغيرة في أوروبا ، والتي لديها بالفعل ما يكفي من المعدات وليسوا في عجلة من أمرها لتغييرها إلى "ذكية" ، وهو ما يعني أكثر تكلفة.
في الفضاء ما بعد السوفييتي ، على وجه الخصوص ، في بلدان الإنتاج الزراعي النشط (روسيا وأوكرانيا وبيلاروسيا وكازاخستان) ، فإن المستخدمين الرئيسيين للتكنولوجيات الجديدة هم مجمعات زراعية كبيرة ، كقاعدة عامة ، برأس مال خاص. تتمثل العوائق الرئيسية أمام استخدام الأجهزة "الذكية" في القطاع الزراعي في هذه البلدان ، بالإضافة إلى المكون المالي ، في عدم كفاية تطوير البنية التحتية والتغطية اللاسلكية 3G / 4G ، فضلاً عن كثافة الطاقة العالية إلى حد ما للتكنولوجيات الحالية. ومع ذلك ، فإن التوقعات التي تعد مشغلي الهاتف المحمول بإدخال تقنيات إنترنت الأشياء في القطاع الزراعي (زيادة حجم خدمات الاتصالات ، وحركة المرور ، والعملاء ، وما إلى ذلك) ستجبرهم عاجلاً أم آجلاً على إعادة بناء البنية التحتية لشبكتهم. من الممكن أن يكون الدافع القوي لذلك هو المظهر المتوقع لمعيار اتصالات 5G جديد بحلول عام 2020.
أتمتة كل شيء وكل شيء
ما هي الحلول "الخارقة" التي يمكن أن تقدمها إنترنت الأشياء للقطاع الزراعي؟ بالإضافة إلى العوامل الرئيسية - زيادة الغلة وخفض التكاليف ، بمساعدة أجهزة إنترنت الأشياء ، يمكنك تنفيذ مجموعة كاملة من الحلول الأخرى التي تؤثر بشكل مباشر على عملية الإنتاج الزراعي. وتشمل هذه التحكم عن بعد في الآلات الزراعية والعمليات التكنولوجية ، والتحكم في العمليات والظروف المختلفة ، وأكثر من ذلك بكثير.
وفقًا لبرنامج خاص ، فإن المركبات الزراعية غير المأهولة قادرة على أداء كل من زراعة التربة والحصاد تلقائيًا. سيؤدي استخدامها إلى أتمتة الدورة الزراعية بأكملها تقريبًا. في هذه الحالة ، لا يمكن استخدام "الطائرات بدون طيار" الأرضية فحسب ، بل يمكن أيضًا استخدام الطائرات. مسلحون بكاميرات خاصة وأجهزة استشعار شديدة الحساسية ، فهم قادرون على فحص الحقول الكبيرة في فترة زمنية قصيرة. ستسمح لك المعلومات التي قاموا بجمعها بإنشاء خريطة إلكترونية ثلاثية الأبعاد للحقول ، وحساب مؤشرات التسميد ، ومراقبة أعمال النقل والآلات الزراعية ، وحماية الأرض ، وما إلى ذلك. هناك أيضا العديد من القرارات المتعلقة بتجهيز وتخزين المنتجات الزراعية. يمكن أن تؤدي أتمتة هذه العمليات إلى تقليل تكاليف الموظفين وتحسين ظروف التخزين للمحصول المقطوع.
كما ترى ، تلعب أجهزة الاستشعار وأجهزة الاستشعار دورًا خاصًا هنا. تسمح لك ميزات تصميم وتشغيل هذه الأجهزة بوضعها على مسافات بعيدة وعبر الشبكة ، دون مغادرة ، لتلقي معلومات حول حالة الحقول والمحاصيل المختلفة ، على وجه الخصوص ، معلمات الرطوبة ودرجة الحرارة ومستوى الأعشاب الضارة ومراحل النمو وما إلى ذلك.
ولكن من أجل الحصول على هذه المعلومات في المنطقة المقابلة (المنطقة المحلية) ، يجب أن يكون هناك اتصال لاسلكي ثابت ، تسمح جودته بضمان التشغيل السلس لأجهزة إنترنت الأشياء المشاركة في النظام. لا يقل أهمية عن التفاعل بين جميع المشاركين في نظام إنترنت الأشياء: الشركات المصنعة وموردي الأجهزة والخدمات ذات الصلة ، ومطوري التطبيقات والحلول ، ومستخدميهم ، وبالطبع الأجهزة الذكية أنفسهم. المنصة التي توحدهم جميعًا تحت "سقف" واحد وتمكن "التواصل" هي منصة إنترنت الأشياء المقابلة - المكون المركزي لنظام IoT البيئي.
منصات إنترنت الأشياء: من الزراعي إلى الاجتماعي
أثناء تنفيذ حلول إنترنت الأشياء ، بسبب تفاعل المشاركين في نظام إنترنت الأشياء فيما بينهم ، سيتم دائمًا تشكيل نظام بيئي معين من الشركاء. تعمل منصة إنترنت الأشياء كوسيط يمكن من خلاله للأجهزة ومكونات النظام تبادل البيانات.
بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لك بتطوير تطبيقات وخدمات مخصصة. وسيكون لهذا تأثير إيجابي للغاية على استخدام قدرات إنترنت الأشياء مباشرة من قبل المستخدمين - المزارعين أو الموظفين الزراعيين. باستخدام واجهة منصة إنترنت الأشياء والبنية التحتية المشتركة ، بمساعدة المصممين الخاصين ، ستتاح لمستخدمي النظام الفرصة لإنشاء منتجهم الخاص وإدخال ابتكاراتهم الخاصة. لذا ، على سبيل المثال ، سيتمكن أي مزارع من الاستعاضة عن العملية "اليدوية" بشكل مستقل لتحليل جودة التربة والمياه والظروف الجوية في منطقة معينة من أرضه بنظام مراقبة من خلال إنشاء مهمة من خلال مصمم التطبيق. أي بإضافة الوحدة المناسبة لتصميم أي مجموعة تقريبًا من الحلول التي يحتاجها مزارع معين ومشاركتها على أساس مدفوع أو مجاني مع الآخرين.
وفي الوقت نفسه ، فإن وجود منصة مشتركة ، كما كانت ، "يجسد" الحل الذي ابتكروه ، مما يجعله متاحًا للمستهلكين الآخرين. وهذا سيعني بالفعل انتقالًا سلسًا إلى المنصات العالمية متعددة المستخدمين ، والتي أساسها التآزر المتناغم لثلاثة مكونات: الاجتماعية والمحتوى والأجهزة ، وتسمى منصات إنترنت الأشياء الاجتماعية (SIoT). يعتقد العديد من الخبراء أن مستقبل الزراعة "الذكية" هو بالضبط في مثل هذه المنصات ، وسيكون العنصر الاجتماعي أحد العوامل الحاسمة في تعميم إنترنت الأشياء ، بما في ذلك الصناعة الزراعية.
على أي حال ، فإن الاتجاه العالمي لزيادة كمية الطعام يمنح الصناعة الزراعية فرصة جيدة في وقت قصير للتحول من محافظة تقليدية إلى تقنية عالية ، قادرة على استيعاب الحلول والتطورات المبتكرة التي يقدمها مفهوم إنترنت الأشياء اليوم.