البيانات وأثرها فى الزراعة 4.0

0
(0)

بحلول عام 2050 ، سنحتاج إلى إنتاج المزيد من الغذاء بنسبة 70 في المائة ، وفي الوقت نفسه ، تقلصت حصة الزراعة من الناتج المحلي الإجمالي العالمي إلى 3 في المائة فقط ، وثلث مساهمتها قبل عقود قليلة ، يعاني ما يقرب من 800 مليون شخص في جميع أنحاء العالم من الجوع ، وفي ظل الأعمال التجارية مثل – السيناريو المعتاد ، سيظل 8 في المائة من سكان العالم (أو 650 مليون) يعانون من نقص التغذية بحلول عام 2030، لذلك تم التوجه للاستفادة من التطورات التكنولوجية وثورة البيانات، الزراعة هي علم دقيق يتطلب بقاء ظروف التربة ضمن حدود معينة من أجل إنتاج غلة عالية من المحاصيل ، ولا يؤدي سوء إدارة التربة إلى تدمير المحاصيل الحالية فحسب ، بل تستغرق استعادة الصحة الحقلية سنوات عديدة ، ويقوم المزارعون بالعديد من الإجراءات للحفاظ على التربة الصحة ، مثل الحراثة والتسميد وتناوب المحاصيل ، يمكن أن يؤدي استخدام البيانات إلى جعل هذه العمليات أكثر كفاءة ، ويمكن أن يساعد جمع المعلومات حول ظروف المحاصيل المزارعين على إجراء تعديلات دقيقة لتحسين النمو والقضاء على الاستخدام غير الضروري للموارد، وهذا ما يُطلق عليه الزراعة 4.0، حيث تُعد Agriculture 4.0 مفهومًا تقنيا لإدارة الزراعة حيث تتم الاستفادة من التقنيات الجديدة وجمع البيانات لزيادة المحاصيل وتعزيز الكفاءة لمساعدة المزارع على العمل بشكل أكثر ذكاءً، ان الاستثمار في البحث التكنولوجي ضروري لتحفيز تطوير حلول مستدامة للقطاع الزراعي ، والتقدم في إنترنت الأشياء ، وأجهزة الاستشعار وشبكات الاستشعار ، والروبوتات ، والذكاء الاصطناعي ، والبيانات الضخمة ، والحوسبة السحابية ، وما إلى ذلك ، وتعزيز الانتقال نحو عصر الزراعة 4.0

ماهية الزراعة 4.0

لا تتعلق الزراعة 4.0 بتحسين ممارسة الزراعة فحسب، بل تتعلق أيضًا بتغيير طريقة عمل أنظمة الأغذية الزراعية.

إن المراقبة الآلية هي الخطوة الأولى لتنفيذ مفهوم الزراعة 4.0، حيث يمكن لأنظمة المراقبة الذكية  عند استخدامها بشكل صحيح ، أن تساهم لنجاح الإدارة الزراعية ، حيث تقوم بجمع البيانات الهامة في الوقت الفعلي وتحليلها باستخدام أدوات تحليل البيانات المتقدمة ، وتمكن هذه الأنظمة المزارعين من اتخاذ الإجراءات الذكية، مما يمكنهم من اتخاذ قرارات سريعة وتنفيذ التدخلات في الوقت المناسب ، من أجل تعزيز الإنتاجية الزراعية وتوفير الوقت والتكاليف وحماية البيئة.

البيانات وأهميتها فى الزراعة 4.0

يتم جمع البيانات المطلوبة بواسطة أجهزة إنترنت الأشياء (أجهزة الاستشعار ، والروبوتات ، وما إلى ذلك) في الميدان ونقلها عن طريق شبكة سلكية / لاسلكية إلى الخادم السحابي لمزيد من التخزين والمعالجة والتحليل ، من خلال تقنية البيانات الضخمة والأساليب القائمة على الذكاء الاصطناعي ، من الممكن تحويل البيانات التي تم جمعها إلى معرفة ذات قيمة مضافة ، حيث توفر DSS الموارد لصانعي القرار (المستخدمين) للاستفادة من نظام إنترنت الأشياء والتفاعل معه ، فيما يتعلق بإجراءات التحسين التي يتعين اتخاذها.

كما يمكن جمع البيانات عبر الطائرات بدون طيار ، والتي يمكنها المسح على مساحة كبيرة وإنشاء صور ثلاثية الأبعاد ، على سبيل المثال ، يمكن للطائرات بدون طيار إجراء تحليل التربة والميدان ثم إنتاج خريطة لمساعدة المزارع على تحديد عملية لتصميم نمط زراعة البذور وإدارة مستوى النيتروجين، كما يمكن أن يكشف المنظر الجوي عن المشكلات مثل سوء الري وتنوع التربة ومشاكل الآفات.

الروبوتات والزراعة 4.0

يتم نشر روبوتات الحقول الزراعية لأتمتة المهام الصعبة ، مثل حصاد المحاصيل وإزالة الأعشاب الضارة وزرع البذور، في المزارع الداخلية ، يمكن للروبوتات مسح النباتات الفردية وتحليل نموها. يمكن للروبوت بعد ذلك نقل النبات إلى مناطق مختلفة حسب احتياجاته أو مرحلة دورة حياته ، كما يمكن للتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي اكتشاف الآفات والأمراض ، وبالتالي تقليل أو إلغاء الحاجة إلى المبيدات، كما يتم الإشراف على بعض المزارع الداخلية بالكامل بواسطة الروبوتات ، ومن خلال النمو في هذه الظروف التي يتم التحكم فيها بدقة مع استمرار عمل الآلات ، يمكن زيادة إنتاج الغذاء مع شغل مساحة أقل.

الاستشعار عن بُعد والزراعة 4.0

يتم استخدام أجهزة الاستشعار السلكية واللاسلكية على نطاق واسع في القطاع الزراعي ، وهي تلعب دورًا لا غنى عنه في الأنشطة الزراعية ، من خلال الحصول على البيانات النباتية والحيوانية والبيئية وتشكيل تقنية حاسمة لتنفيذ إنترنت الأشياء في الزراعة.

ومن بين التطبيقات العديدة للاستشعار عن بعد في الزراعة ، تعد مؤشرات الغطاء النباتي أدوات مهمة لتقييم كمية وصحة الغطاء النباتي ، من خلال فهم ما إذا كان النمو متجانسًا أو إذا كان هناك أي إجهاد في المحصول ، بالإضافة إلى النماذج القائمة على الذكاء الاصطناعي ، مجتمعة مع البيانات المستشعرة عن بعد ومؤشرات الغطاء النباتي ، تم استخدامها للتنبؤ بإنتاجية المحاصيل.

الخاتمة

لن تعتمد الزراعة 4.0 بعد الآن على استخدام المياه والأسمدة ومبيدات الآفات بشكل موحد عبر الحقول بأكملها ، وبدلاً من ذلك ، سيستخدم المزارعون الحد الأدنى من الكميات المطلوبة ويستهدفون مناطق محددة للغاية ، وسيتعين تشغيل المزارع والعمليات الزراعية بشكل مختلف تمامًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى التطورات في التكنولوجيا مثل المستشعرات والأجهزة والآلات وتكنولوجيا المعلومات ، ستستخدم الزراعة المستقبلية تقنيات متطورة مثل الروبوتات وأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والصور الجوية وتقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، وستسمح هذه الأجهزة المتقدمة وأنظمة الزراعة الدقيقة والأنظمة الآلية للمزارع بأن تكون أكثر ربحية وكفاءة وأمانًا وصديقًا للبيئة.

المراجع

  • Rose, D. C., Wheeler, R., Winter, M., Lobley, M., & Chivers, C. A. (2021). Agriculture 4.0: Making it work for people, production, and the planet. Land Use Policy, 100, 104933.
  • Spanaki, K., Karafili, E., & Despoudi, S. (2021). AI applications of data sharing in agriculture 4.0: A framework for role-based data access control. International Journal of Information Management, 59, 102350.
  • Liu, Y., Ma, X., Shu, L., Hancke, G. P., & Abu-Mahfouz, A. M. (2020). From Industry 4.0 to Agriculture 4.0: Current Status, Enabling Technologies, and Research Challenges. IEEE Transactions on Industrial Informatics.
  • Sott, M. K., Furstenau, L. B., Kipper, L. M., Giraldo, F. D., Lopez-Robles, J. R., Cobo, M. J., … & Imran, M. A. (2020). Precision Techniques and Agriculture 4.0 Technologies to Promote Sustainability in the Coffee Sector: State of the Art, Challenges and Future Trends. IEEE Access, 8, 149854-149867.
  • Zhai, Z., Martínez, J. F., Beltran, V., & Martínez, N. L. (2020). Decision support systems for agriculture 4.0: Survey and challenges. Computers and Electronics in Agriculture, 170, 105256.

COBIT (2) أثر التحول الرقمي (2) أمن المعلومات (14) الأمن السيبراني (10) الإقتصاد (5) الاختراق (2) الادارة الالكترونية (9) الامن السيبراني (4) الانترنت (6) البلوك تشين (8) البلوكشين (5) البيانات (8) البيانات الضخمة (13) التجارة الإلكترونية (11) التحول الرقمي (8) التسويق الرقمي (4) التعليم (2) التعليم التفاعلي (2) التعليم عن بعد (4) التقنيات الحديثة (18) التنقيب في البيانات (3) التنمر (2) الجرائم الالكترونية (2) الحكومة الالكترونية (4) الحكومة الذكية (4) الحوسبة السحابية (9) الخدمات الذكية (2) الخصوصية المعلوماتية (3) الدليل الرقمي (2) الذكاء (2) الذكاء الإصطناعي (5) الذكاء الاصطناعي (2) الرقمي (2) الروبوت (3) الروبوتات (2) الطب (3) العملات الالكترونية (7) المحاسبة الرقمية (4) المدن الذكية (6) الواقع الافتراضي (3) انترنت الاشياء (5) تحليل البيانات (8) تقنيات التعليم (4) تقنية البلوكشين (6) حوكمة تقنية المعلومات (3)

Print Friendly, PDF & Email

قيمنا

0 / 5. 0

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

انتقل إلى أعلى