همزمان با تغییرات آب و هوایی ، افزایش جمعیت ، کاهش منابع غذایی سالم و تحولات صنعت کشاورزی”گلخانه هوشمند” پا به عرصه وجود گذاشت. تشدید شرایط نامناسب جوی و زمان بر بودن رشد و تولید محصولات کشاورزی، تولیدکنندگان را به سمت استفاده از فناوری های نوین سوق داد.

هدف تولیدکنندگان بهره وری بیشتر در برداشت و همچنین افزایش مقاومت محصولات در برابر شرایط دشوار است. یکی از راهکارهای به کار گرفته شده برای افزایش تولید و بهره وری، کاشت گلخانه ای است. این روش کاشت مصرف آب کمتری دارد و به دلیل امکان کنترل دما و رطوبت، در تمام فصول سال قابل بهره برداری است.

با وجود رشد گلخانه ها، تولیدکنندگان همچنان به دنبال راهکارهایی برای کاهش مصرف آب و کاهش هزینه ها هستند. به عنوان مثال با کاهش نیروی انسانی شاغل در گلخانه می توان هزینه ها را کاهش داد. راهکارهای مختلفی برای این موضوع ارائه شده است. یکی از راهکارهای ارائه شده برای این منظور استفاده از فناوری اینترنت اشیا است. استفاده از فناوری اینترنت اشیا در گلخانه ها منجر به معرفی گلخانه هوشمند شد.

مدیریت گلخانه به روش سنتی

شرایط محیطی گلخانه به صورت مداوم کنترل شده و متناسب با نیاز گیاهان کاشته شده در آن تنظیم می شود. در گلخانه های سنتی، پارامترهای اساسی مانند دما و رطوبت به روش دستی کنترل می شوند. علاوه بر این برای اندازه گیری پارامتر هایی نظیر میزان رطوبت و دما، از روش های تا حدودی مبتنی بر حدس و گمان استفاده می شود.

از سوی دیگر، شرایط غیر قابل پیش بینی مانند تغییرات آب و هوایی در طول روز، امکان باز ماندن درب گلخانه و همچنین عفونت های قارچی به طور مداوم بر محیط گلخانه تاثیرگذار هستند. این شرایط ناخواسته تهدیدی جدی برای رشد محصولات و در نتیجه بهره وری به حساب می آیند.

تولد گلخانه هوشمند

مشکلات گلخانه های سنتی سبب شد تا تولیدکنندگان به دنبال راهکاری برای غلبه بر این مشکلات باشند. یکی از راهکارهای هوشمندانه ارائه شده، استفاده از تکنولوژی های مبتنی بر هوش مصنوعی است. یک گلخانه هوشمند به فناوری های مدرن ارتباطی و سنسور های مختلف، مجهز می شود.

این تجهیزات پارامترهای محیطی را از محیط گلخانه جمع آوری می کنند. سپس داده های جمع آوری شده بر روی یک بستر ارتباطی منتقل شده و به دستگاه مرکزی می رسند. واکاوی این اطلاعات به کمک الگوریتم های ویژه منجر به کشف ناهنجاری های موجود در گلخانه می شود.

به کمک این سیستم ها عملیاتی نظیر تهویه مطبوع و روشنایی هوشمند، در کنار آبیاری و سمپاشی به صورت خودکار انجام می شود. علاوه بر این، پایش مداوم داده های به دست آمده، سبب توسعه مدل های پیش بینی شده است. این مدل ها تشخیص بیماری های عفونی و قارچی در محصولات را نیز تسهیل می کند.

نمونه یک گلخانه هوشمند

یک گلخانه هوشمند تولید کنندگان را قادر می سازد با استفاده از سیستم های نظارتی هوشمند، تمامی فعالیت های خود را از راه دور کنترل کنند. رابط کاربری آن ها یک اپلیکیشن است که بر روی تلفن های هوشمند Android/IOS نصب می شود. سیستم هوشمند ضمن بهبود عملکرد و بهره وری تولید، میزان فعالیت فیزیکی مورد نیاز را به حداقل می رساند. همچنین سبب مدیریت بهتر منابع و استفاده کمتر از مواد شیمیایی خواهد شد.

مزایای گلخانه هوشمند

گلخانه هوشمند با بهره مندی از سنسورها و دستگاه های مبتنی بر اینترنت اشیا، شرایط نگهداری گیاهان را بهبود می بخشد. این سیستم ها میزان هدر رفت منابع را کاهش داده و بازدهی نیروی انسانی را نیز افزایش می دهند. در ادامه به بررسی مزایای این سیستم ها می پردازیم.

  • ایجاد شرایط دمایی پایدار و متناسب با نیاز گیاهان

از جمله موارد بسیار مهم در نگهداری گیاهان، شرایط دمایی پایدار است. در گلخانه هوشمند کنترل دما توسط سیستم هوشمند انجام می شود. این سیستم اطلاعات دقیق عوامل مهمی نظیر، دما ، رطوبت ، میزان  نور خورشید و میزان دی اکسید کربن موجود در سراسر گلخانه، را اندازه گیری می کند.

سپس این داده ها به دستگاه های هوشمند تعبیه شده در گلخانه منتقل می شوند. سیستم هوشمند با ارسال فرمان های کنترلی مناسب به دستگاه های HVAC، روشنایی و … بهترین شرایط محیطی ممکن را برای رشد گیاه تنظیم می کند.

سنسورهای هوشمند به شناسایی درب هایی که به صورت ناخواسته باز مانده اند کمک می کنند. این سیستم ها قادرند میزان نوسانات دمایی را به حداقل برسانند. همچنین علاوه بر ثابت نگه داشتن شرایط دمایی، میزان مصرف انرژی را نیز بهینه می کنند.

  • بهبود روش های آبیاری و کوددهی در گلخانه هوشمند

گروه دیگری از تجهیزات گلخانه هوشمند به بررسی وضعیت و آنالیز شرایط گیاهان می پردازند. تحلیل داده های حاصل از این تجهیزات، میزان آبیاری و کوددهی متناسب با نیاز واقعی گیاهان زیر کشت را تعیین می کند.

توت فرنگی در گلخانه هوشمند

به عنوان مثال، با اندازه گیری رطوبت خاک، مشخص می شود که آیا میزان آبیاری مناسب بوده است یا خیر. به همین ترتیب ، با اندازه گیری میزان شوری خاک اطلاعات دقیقی در مورد میزان کود دهی مورد نیاز گیاه به دست می آید.

همچنین می توان سیستم گلخانه هوشمند را طوری برنامه ریزی کرد که با استفاده از داده های به دست آمده سیستم مه پاش (آبیاری بارانی) را به طور خودکار روشن کند. این کار با کم ترین میزان مداخله انسانی انجام می شود.

  • جلوگیری از شیوع بیماری در گلخانه

در یک گلخانه یا زمین کشاورزی، شیوع بیماری در بین محصولات یک چالش مهم و اساسی است. شیوع بیماری در گلخانه، می تواند خسارت زیادی را به محصولات وارد کند. در این مواقع برخی از دارو های شیمیایی قابل استفاده هستند، اما تعیین زمان مناسب استفاده از داروها بسیار ضروری است.

علاوه بر این استفاده بیش از حد از مواد شیمیایی، نگرانی های زیست محیطی، ایمنی و مالی را افزایش می دهد. همچنین عدم استفاده به موقع از دارو می تواند منجر به شیوع بیماری های مخرب تری شود.

داده های به دست آمده از سیستم های مجهز به هوش مصنوعی گلخانه، نظیر شرایط آب و هوایی و رطوبت خاک، اطلاعات مناسبی را در مورد خطرات ناشی از آفات و قارچ ها را به کشاورزان خاطرنشان می کند. به کمک این اطلاعات، کشاورزان می توانند روش های درمانی مورد نیاز را برای اطمینان از سلامت محصول، با کمترین خسارت ممکن استفاده کنند.

  • بهبود امنیت و جلوگیری از سرقت در گلخانه هوشمند

برخی از گلخانه ها به دلیل کاشت محصولات با ارزش، در معرض سرقت قرار می گیرند. پیاده سازی شبکه های نظارتی با استفاده از دوربین مداربسته هزینه به نسبت بالایی را به کشاورزان تحمیل می کند.

حسگرهای امنیتی هوشمند زیرساخت مقرون به صرفه تری را برای نظارت بر وضعیت درب ها و شناسایی فعالیت های مشکوک فراهم می کنند. این سنسور ها به یک سیستم هشدار دهنده اتوماتیک متصل می شوند و در صورت بروز شرایط امنیتی، سریعا پیغام هشدار را برای کشاورزان ارسال می کنند.

گام نخست هوشمند سازی گلخانه

اولین گام در اجرای هوشمند سازی، برآورد دقیق نیازها و تجهیزات مورد نیاز است. ساده ترین سیستم هوشمند گلخانه می تواند شامل سنسورهای اندازه گیری دما و رطوبت و همچنین رله هایی برای کنترل سیستم گرمایش و آبیاری باشد.

سیستم کوددهی را نیز می توان به کمک رله هوشمند کنترل کرد. با خرید سنسور هوشمند چند منظوره و رله هوشمند از فروشگاه گجت سرا قادر خواهید بود بخش های مختلف گلخانه را هوشمند کنید. جهت مشاوره گلخانه هوشمند با ما تماس بگیرید. کارشناسان ما همواره آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *