با استفاده از فناوری‌های خودکار می‌توان میزان تولیدات کشاورزی را افزایش داد. پیشرفت‌های بشر در علم شیمی، ژنتیک، رباتیک و … به تولید فناوری‌های کمکی کشاورزی انجامیده است. با توجه به نیاز روزافزون بشر به مواد غذایی که پیش‌بینی شده است در سال‌های بین ۲۰۱۰ تا ۲۰۵۰ تا ۶۹ درصد افزایش یابد، استفاده از فناوری در بخش کشاورزی منطقی به نظر می‌رسد. این افزایش تقاضا به علت رشد جمعیت از ۷ تا ۹ میلیارد نفر می‌باشد. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به قابلیت‌های پهپاد در بخش کشاورزی اشاره خواهد شد.

بخش فناوری با بهینه سازی فناوری پهپادها، تحلیل پیشرفته تصویر در کنار قدرت علم داده یکی از بخش‌های مهم برای برآورده کردن نیاز بشر است که می‌تواند شکاف میان عرضه و تقاضا را برای غذا پر کند. اما چگونه یک تصویر را برای برداشت محصول بهتر به کار می‌گیریم؟

پهپادها در کشاورزی

فناوری پهپادها در کنار تحلیل پیشرفته تصویر کاربردهای زیادی در کشاورزی دارد. در حال حاضر بالغ بر ۳.۴ میلیارد دلار آمریکا ارزش بازار پهپادها و کاربردهای جانبی آن‌هاست. پهپادها با تصویربرداری از مناطق، جمع‌آوری داده با کمک حسگرهای متنوع و … می‌توانند در ارزیابی سلامت محصول و نیازهای مزرعه کارآمد باشند. در واقع شاخص Normalized Difference Vegetation Index را می‌توان با یک پهپاد خودکار مجهز به دوربین فروسرخ(NDVI) تعیین کرد.

با NDVI می‌تواند جذب پرتوهای خورشیدی را مطالعه کرد و وضعیت گیاهان را بررسی کرد. این روش به دوربین‌های سوار شده روی پهپادها وابسته است. با توجه به اینکه داده‌های ماهواره‌ای در دسترس کیفیت کافی ندارند نمی‌توان نقشه دقیقی برای مناطق مختلف تهیه کرد. بنابراین ورود پهپادها به این حوضه بسیار مهم است.

بررسی وضعیت محصول به کمک پهپاد

با پهپاد می‌توان سریع حجوم حشرات، بیماری‌های گیاهان یا سموم خاک را بررسی کرد. بارورسازی دقیق، آفت کشی یا علف زدایی با نقشه‌های دقیق تهیه شده به کمک پهپادها میسر می‌شود. پس از بلایای طبیعی یا حوادث می‌توان با NDVI میزان آسیب گیاهان را تخمین زد که برای فرآیند بیمه مهم است. چرا که به این شکل می‌توان کاهش محصول نهایی را تخمین زد.

شمارش رئوس گله با تصویر برداری گرمایی توسط پهپادها

برای شرکت‌های بیمه فناوری پهپادها می‌تواند بسیار کاربردی باشد. شمارش تعداد در گله‌های حیوانات برای این بخش مهم است. در صورت گم شدن یکی از حیوانات به سادگی می‌توان با توجه به سیگنال‌های گرمایی دوربین فروسرخ این امر را تشخیص داد. اگر دوربین فروسرخ با وضوح بالا روی یک حیوان متمرکز شود تشخیص سلامت حیوان با توجه به دمای بدن ممکن می‌شود. در این صورت برای درمان حیوانات می‌توان سریعا اقدام کرد.

سم پاشی یا کود دهی با کمک پهپادها

یکی دیگر از کاربردهای پهپادها مه‌پاشی یا پاشیدن انواع ترکیبات روی گیاهان است. پهپادهای نوین با مخزن‌های ده لیتری و بیشتر و نرخ تخلیه محلول به میزان یک لیتر در دقیقه  امکان پوشش ده هکتار زمین را در ده دقیقه فراهم می‌کنند. اگر این فناوری با فناوری تصویربرداری پهپادها ترکیب شود، بهترین نتیجه حاصل می‌شود. در این صورت می‌توان پهپاد را برای رسیدگی خودکار به مناطق درگیر مشکل برنامه ریزی کرد. در این صورت میزان مواد استفاده شده برای رسیدگی به زمین نیز کاهش می‌یابد.

یکی دیگر از قابلیت‌های پهپادها ارزیابی وضعیت خاک و میزان آمادگی برای کشت است. حتی پیش از آغاز چرخه رشد گیاه می‌توان خاک را ارزیابی کرد. ارزیابی سه بعدی زمین و تهیه نقشه از آن با توجه دقیق به رنگ خاک در این مورد مهم است. از این طریق می‌توان کیفیت خاک، رطوبت خاک و جریان آب را در خاک بررسی کرد. در حین رشد محصول نیز با پرواز منظم بر فراز محصول می‌توان وضعیت را بررسی کرد تا اقدامات لازم صورت گیرد. که در این مورد پهپادهای خودکار برای پاشیدن مایعات روی محصولات مفید هستند.

ترکیب اطلاعاتی که پهپادها جمع‌آوری می‌کنند در کنار پیش‌بینی وضعیت هوا به کشاورزان کمک می‌کند حداکثر محصول را برداشت کنند. پهپادها با دسترسی به مناطق دور مانند مناطق کوهستانی یا شالیزارهای منطبق به کشاورزان به خصوص در نواحی آسیا-اقیانوسیه کمک می‌کنند.

آینده پهپادها در تولید غذا

فناوری پهپادها، حسگرهای آن‌ها و تحلیل داده‌های تصویری آنان پیوسته در حال رشد است. این فناوری پتانسیل ایجاد تحول در کشاورزی در سال‌های آینده را داراست. حتی ممکن است کاربردهای جدیدی برای پهپادها در کشاورزی نیز تعریف شود. ترکیب پهپادها، حسگرها و هوش مصنوعی در کنار نرم‌افزارهای مخصوص امکانات بی‌حدومرزی را ممکن می‌سازد. در این شرایط می‌توان به قدری محصول برداشت کرد که قبلا هرگز برداشت این مقدار محصول با تکیه بر نیروی انسانی ممکن نبود. در این صورت حتی می‌توان به کاهش قیمت محصولات کشاورزی نیز امید داشت.

چالش های پیش روی فناوری پهپادها در کشاورزی

تحلیل تصویر چالش‌هایی در حوزه مدیریت داده مطرح می‌کند. مشکل‌ترین جنبه مدیریت داده افزایش نمایی حجم داده با دسترسی به داده‌های دقیق است.  در واقع تنها برای یک کیلومتر مربع از زمین و با دقت یک سانتی‌متر مربع  ۱۴۰ گیگابایت داده جمع‌آوری می‌شود. پس هر زمین به مرکز داده خود نیاز دارد.

چالش دیگر تفسیر، تحلیل و درک داده‌های تصویری پهپاد به شکلی است که قابل تبدیل به فرآیندهای کشاورزی باشد. در واقع داشتن اطلاعات بیشر یا ابزار مناسب به تنهایی وضعیت زمین را بهبود نمی‌بخشد. این اطلاعات باید به شکلی در فرآیند رشد محصول استفاده شود، یا تبدیل به فرآیندهای تجاری معمول در بازار شود تا بتوان از پتانسیل باالقوه پهپادها به صورت کامل بهره برد.

اینترنت اشیا در کشاورزی هوشمند
۱۳ نوآوری کشاورزی عمودی که صنعت غذایی را متحول میکند (بخش دوم)
۱۳ نوآوری کشاورزی عمودی که صنعت غذایی را متحول میکند (بخش نخست)

منبع: roboticbiz

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»