پهپادها وسایل نقلیه هوایی با کنترل از راه دور یا GPS هستند که می‌توانند برای کاربردهای مختلف در کشاورزی، از جمله پایش هوایی محصولات، سمپاشی، توزیع بذر و آبیاری هوایی مورد استفاده قرار گیرند. برای آشنایی بیشتر با نقش پهپادها در صنعت کشاورزی با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
استفاده از پهپادها و فناوری اینترنت اشیا در کشاورزی روز به روز شتاب بیشتری می‌گیرد. در ایالات متحده آمریکا، حدود ۸۴ درصد از کشاورزان به طور منظم از هواپیماهای بدون سرنشین استفاده میکنند. با این کار، شرکت‌های هوانوردی جدیدی در حال شکل‌گیری هستند که هواپیماهای بدون سرنشین را به صورت اجاره‌ای یا خدمات خود را به صورت قراردادی ارائه می‌دهند.
به لطف ظهور فناوری‌هایی همچون هوش مصنوعی (AI)، یادگیری ماشین (ML) و بینایی رایانه (CV) که به طور فزاینده‌ای برای خودکارسازی فعالیت‌های مختلف با دقت و کارایی بالا استفاده می‌شوند؛ پهپادها اکنون قادر به کنترل همه اقدامات تعاملی و بازخورد با ایستگاه زمینی در طول پرواز پیش‌بینی شده هستند. با این کار، پهپادها نقش حیاتی در مقیاس‌بندی و مدیریت زمین‌های کشاورزی بزرگ ایفا میکنند.
نقش پهپادها در صنعت کشاورزی
۱- تجزیه و تحلیل خاک
برای تجزیه و تحلیل خاک و مزرعه، پهپادهای مجهز به دوربین‌های سنجش از راه دور، اطلاعات را با استفاده از طیف الکترومغناطیسی از زمین جمع‌آوری میکنند. تمایز بین عناصر مختلف با نگاه کردن به طول دامنه موج‌هایی که آنها منعکس میکنند ممکن است. پهپادها داده‌های پردازش نشده را جمع‌آوری و از الگوریتم‌هایی برای تبدیل آن به اطلاعات مفید استفاده میکنند. بنابراین می‌توان پهپادها را برای طیف وسیعی از وظایف کشاورزی مانند نظارت بر متغیرهای زیر به کار برد:
سلامت محصول: آسیب ناشی از آفات، کمبود مواد مغذی، تغییر رنگ به دلیل آلودگی آفات.
کاتالوگ‌های گیاهی: سطح برگ، اثربخشی درمان، پدیده شناسی (فنولوژی)، عملکرد.
رشد گیاه: ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ و تراکم بوته.
بازرسی گیاه: اندازه بوته، آمار مزرعه، پرش‌های کاشت.
نیاز آبی: نیاز آبی با توجه به وضعیت اقلیمی و قسمت‌های تحت تنش.
بررسی خاک: غلظت تغذیه در گیاهان، در دسترس بودن مواد مغذی برای مدیریت مواد مغذی.
این اطلاعات به کشاورزان در تعیین کارآمدترین روش‌های کاشت، مدیریت محصول و مدیریت خاک کمک میکند.
۲- کاشت بذر از هوا
تخمین زده می‌شود سالانه ۱۵ میلیارد درخت برای استخراج معادن، گسترش شهری و رشد زمین‌های کشاورزی قطع می‌شود. با این حال، با استفاده از پهپادها، می‌توانیم به سرعت جنگل‌سازی کنیم. این پهپادها از مکانیزم شلیک پنوماتیکی استفاده میکنند که در برخی موقعیت‌ها، مانند مناطق تپه‌ای یا جنگل‌های حرا، غلاف‌های بذر را به عمق خاک پرتاب میکند.
می‌توان روزانه ۴۰۰۰۰ بذر توسط دو پهپاد پرنده کاشت. یک پهپاد می‌تواند به اندازه یک انسان معمولی تنها در ده دقیقه کاشت کند. این می‌تواند هزینه‌های کاشت را تا ۸۵ درصد کاهش دهد در حالی که به نرخ سبز شدن ۹۰ درصد دست می‌یابد.
۳- عملیات سمپاشی
سمپاشی برای از بین بردن آفات و گیاهان نامطلوب، مانند علف‌های هرز، برای سلامت محصول بسیار ضروری است. پهپادها می‌توانند مخازن با اندازه مناسب و مملو از کودها، آفت‌کش‌ها، علف کش‌ها، تنظیم کننده‌های رشد گیاه (PGRs) و غیره را برای سمپاشی سریع‌تر حمل کنند. به دلیل ارتفاع محصولات، عملیات سمپاشی دستی گاهی اوقات می‌تواند چالش برانگیز باشد. مزارع هوشمند از پهپادها برای سمپاشی استفاده میکنند تا از قرار گرفتن افراد در معرض کودها، آفت کش‌ها و سایر مواد شیمیایی سمی جلوگیری کنند. به لطف ظرفیت سمپاشی تا پنج برابر سریع‌تر از فناوری معمولی، سمپاشی در زمینی به مساحت ۱ هکتار کمتر از ۴۰ دقیقه طول می‌کشد و مصرف سموم دفع آفات را تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.
۴- ارزیابی سلامت محصول
پهپادها می‌توانند سلامت محصول را در طول زمان ردیابی کنند و در صورت نصب حسگرهایی که می‌توانند محصولات را با استفاده از نور مرئی و مادون قرمز اسکن کنند، شیوه عملکرد تلاش‌های اصلاحی را ردیابی کنند. این می‌تواند برای تشخیص ویژگی‌هایی مانند تنش آبی یا کمبود یک ماده مغذی خاص در محصولات طراحی شود. کشاورزان می‌توانند با استفاده از داده‌های حسگرهای پیشرفته، راه‌های جدیدی را برای افزایش عملکرد کشاورزی و در عین حال کاهش خسارت محصولات را درک و کشف کنند. این داده‌ها همچنین به عنوان مدرکی برای کشاورزان یا سازمان‌های دولتی که به دنبال بیمه محصول هستند یا درخواست برآورد در آینده دارند، عمل میکند.
۵- تجزیه و تحلیل تعداد محصول یا رشد گیاه
هواپیماهای بدون سرنشین یک فناوری عملی، سریع و مقرون به صرفه برای جمع‌آوری اطلاعات در مورد رشد محصول، هدایت انتخاب‌های کاشت مجدد و کمک به پیش‌بینی عملکرد با ترکیب داده‌های با وضوح بالا با الگوریتم‌های یادگیری ماشین (MLA) هستند. این سامانه از داده‌های جمع‌آوری شده توسط هواپیماهای بدون سرنشین و فتوگرامتری برای تولید خروجی با دقت ۹۷ درصد استفاده میکند. با استفاده از پهپادها با حسگرهای لیدار می‌توان تغییر در زیست توده درخت یا محصول را محاسبه کرد.
۶- نظارت و برنامه‌ریزی برای آبیاری
پهپادها با دوربین های حرارتی و قابلیت سنجش از راه دور می‌توانند به تقسیم مناطق بر اساس رطوبت و حل مشکلات مربوط به آبیاری کمک کنند. این به برنامه‌ریزی دقیق آبیاری کمک میکند. تجهیزات فتوگرامتری و ناوبری در پهپادهای فائو در جمهوری فیلیپین دارای قدرت تفکیک زمین تا ۳ سانتی‌متر است.
۷- کاهش خطر بلایا
برای حمایت از تلاش‌ها و کاهش خطر بلایا (DRR)، فائو با همتایان ملی خود به دنبال توسعه سامانه‌هایی برای جمع‌آوری داده‌ها با استفاده از پهپادها است. پس از بارگذاری این داده‌های ارزشمند، سامانه‌های مدل‌سازی با قابلیت‌های تحلیلی نتایج واضحی را تولید میکنند. چنین اطلاعاتی می‌تواند به دولت در سازماندهی بهتر تلاش‌های امداد و واکنش در بلایای طبیعی کمک کند و در عین حال به مناطق روستایی سفارش‌هایی قابل اعتماد و با کیفیت بالا ارائه دهد. پهپادها پاسخ فوری زمینی را بسیار سریع‌تر از تشخیص، تجزیه و تحلیل و پاسخ دستی امکان‌پذیر میکنند. تا ۴۴٫۴۶٪، زمان کمتری را می‌توان برای پاسخ به یک فاجعه به لطف هواپیماهای بدون سرنشین صرف کرد.
۸- حفاظت از حیات وحش
پهپادهای مجهز به دوربین حرارتی می‌توانند دام‌ها را ردیابی، بررسی و نظارت کنند. پهپادها می‌توانند پژوهش‌ها در مورد حفاظت از جنگل و حیات وحش را متحول کنند. افزون بر این پهپادها دید پرنده‌ای از جنگل‌ها و حیات وحش را ارائه می‌دهند؛ اطلاعات، تصاویر و داده‌هایی که به دست آوردن آنها چالش برانگیز یا بسیار پرهزینه خواهد بود. دولت جمهوری هند از هواپیماهای بدون سرنشین برای نظارت، شناسایی سکونتگاه‌های غیرمجاز و جلوگیری از شکار غیرقانونی استفاده میکند. هواپیماهای بدون سرنشین با دوربین‌های حرارتی می‌توانند شکارچیان غیرقانونی را حتی اگر در پوشش گیاهی متراکم پنهان شده باشند شناسایی کنند. این تلاش به کرگدن تک شاخ در خطر انقراض کمک کرده است.
>> ۱۳ نوآوری کشاورزی عمودی که صنعت غذایی را متحول میکند
>> تصویر برداری فروسرخ با پهپادها برای ارزیابی زمین کشاورزی
منبع: roboticsbiz
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
