المجالات الزراعية لها المرتبة الأولى في تحقيق أغلب احتياجات البشر من الغذاء، حيث تزداد الحاجة بزيادة البشر وتناقص المساحات الصالحة للزراعة وقلة المياه وبقية الموارد اللازمة لذلك، لتكون الزراعة أكثر عطاء كماً وكيفاً وبجودة أعلى وبأقل تكلفة ممكنة، والقرارات التي تصدر حيالها من قبل المزارعين، فهم بحاجة إلى أن تكون إمكانياتهم تتناسب مع متطلبات إدارة محاصيلهم للحد من المخلفات وخفض التكاليف الإجمالية.
تم الاتجاه إلى المساعدة فى ذلك بتطبيقات إنترنت الأشياء للتغلب على تلك التحديات، حيث تتيح هذه الحلول الزراعية بتطبيقات إنترنت الأشياء للمزارعين الاستفادة من أجهزة الاستشعار والبوابات الذكية، ونظم الرصد لجمع البيانات والمعلومات وتحليلها واتخاذ قرارات أكثر استنارة، وتحسين إنتاجية محاصيلهم من خلال الرصد عن بعد واتخاذ القرارات القائمة على البيانات الفعلية.
فوائد تطبيقات إنترنت الأشياء في الزراعة:
- الاستشعار عن رطوبة التربة والمواد المغذية.
- السيطرة على استخدام المياه لنمو النبات الأمثل.
- تحديد ملامح الأسمدة المخصصة على أساس كيمياء التربة.
- تحديد الوقت الأمثل للزراعة والحصاد.
- الإبلاغ عن الظروف الجوية.
وبالتالى يمكن طرح مجموعة من تطبيقات إنترنت الأشياء بصورة أكثر توضيحاً، وهي:
1- تحسين إنتاج المحاصيل:
يتم تحسين إنتاج المحاصيل باستخدام إحصاءات البيانات، فإن إنترنت الأشياء لديها القدرة على تعظيم الإنتاج الزراعي والغذائي من خلال تحسين جودة المنتج وزيادة إنتاجية المحاصيل والمساعدة في الحفاظ على الموارد ومساعدة المزارعين على التحكّم بشكل أفضل في التكاليف. وفيما يلي بعض الطرق التي يستخدم فيها المزارعون البيانات، مأخوذة من حلول إنترنت الأشياء الزراعية لتحسين إنتاجية المحاصيل:
- جمع البيانات عن نوعية التربة، ومستويات الرطوبة، والظروف الجوية من أجل التخطيط الفعال للحصاد الأمثل.
- تحليل ومعرفة متطلبات الري المحصولي، واستخدام موارد المياه المتاحة على نحو مستدام للحد من المخلفات.
- رصد البارامترات البيئية ونمو النبات للتنبؤ بسلوك الآفات ومعالجة أية قضايا متعلقة بالآفات قبل أن تؤثر على المحاصيل.
- استخدام التنبؤات الجوية لتحسين الإنتاجية واتخاذ التدابير الوقائية لتقليل فرص تلف المحاصيل.
- تحليل ومعرفة متطلبات الري المحصولي واستخدام موارد المياه المتاحة على نحو مستدام للحد من المخلفات.
2- إدارة الري باتخاذ قرارات أفضل للمياه:
ففي حين أن هناك العديد من العوامل التي تؤثر على صحة وجودة الحصاد، وربما المياه هي واحدة من أكثرها حيوية، حيث تؤدي إدارة الري دوراً هاماً في ضمان حصول المحاصيل على الكمية المناسبة من المياه في الوقت المناسب، إذ أن إنترنت الأشياء تجعل من السهل على المزارعين رصد ومراقبة موارد المياه لتلبية الطلب، مع الحد من المخلفات وخفض التكاليف التشغيلية، كما يضاف إلى ذلك السيطرة على الموارد المائية لتلبية الطلب، إذ تستخدم الزراعة موارد مائية أكثر من أي صناعة أو نشاط آخر، وتضيع نسبة عالية من مياه الري هذه بسبب الافتقار إلى الإشراف والرصد في الوقت الفعلي، الأمر الذي يمكن أن يؤدي إلى الجفاف وقضايا الموارد الأخرى. كما تساعد نظم الري الذكية المزارعين على الحفاظ على المزيد من المياه على مر الزمن من خلال ما يلي:
• جمع بيانات استخدام المياه في الوقت الحقيقي من خلال تكنولوجيات الاستشعار عن بعد التي تسمح لاتخاذ قرارات أكثر توقعا حول استخدام المياه.
• إجراءات العمل بناء على بيانات الاستشعار لتبديل المياه وإيقافها، تبعاً لاحتياجات الري ومستوى الموارد.
• استخدام رؤى جمعت من البيانات لمنع سوء استخدام الموارد المائية وعدم استخدامها.
• الكشف بسرعة عن التسريبات والعيوب في خطوط الأنابيب لمعالجة القضايا على الفور وتقليل مخلفات المياه.
3- تحسين الكفاءة وخفض التكاليف:
مع ازدياد عدد سكان العالم المستمر، فإن الحاجة إلى الغذاء سيزداد؛ ممّا ينتج عن ذلك حصول الضغط الكبير على القطاع الزراعي في العالم لتحسين الكفاءة وخفض التكاليف مع تعزيز إنتاجية المحاصيل، حيث سيقابل المزارعون كذلك الكثير من التحديات مثل تغيّر المناخ ومحدودية إمدادات المياه وتضاؤل الوقود الأحفوري، وبالتالى يساعد إنترنت الأشياء في تغيير الطريقة التي يعمل بها المزارعون من خلال الزراعة الدقيقة، وهو مفهوم لإدارة المزارع باستخدام أجهزة الاستشعار والبيانات والاتصالات الشبكية لتكييف النظام الزراعي مع الظروف المحددة لكل حقل. والنتيجة هي نظام أكثر كفاءة يعزز النمو المستدام مع خفض التكاليف.
من المتوقع أن تواجه السنوات القادمة زيادة استخدام هذه التقنيات وغيرها الكثير من تقنيات الزراعة الذكية، ومن المتوقع أن تشهد منشآت أجهزة إنترنت الأشياء في عالم الزراعة معدل نمو سنوي مركب بنسبة مرتفعة، ومن المتوقع أن ينمو عدد الأجهزة الزراعية المتصلة إلى مئات الملايين، فمستقبل الزراعة هو جمع وتحليل البيانات الكبيرة في الزراعة من أجل تحقيق أقصى قدر من الكفاءة والأداء والإنتاجية، ويمكن لنشر إنترنت الأشياء فى الزراعة أن تعالج العديد من التحديات والمشاكل التي تواجه هذا القطاع الحيوي
