AgTech چیست؟ آینده کشاورزی

کشاورزی با موجی از فناوری‌های نوظهور که مجموعاً AgTech نامیده می‌شوند، آماده اختلال است. از پهپادها و حسگرها گرفته تا روبات ها و هوش مصنوعی، این ابزارهای پیشرفته پتانسیل بسیار زیادی برای رسیدگی به تقاضای فزاینده مواد غذایی و فشارهای محیطی دارند. این راهنمای جامع مجموعه ای از نوآوری های AgTech را بررسی می کند که کشاورزی مدرن را متحول می کند.

ما دسته‌های کلیدی مانند نرم‌افزار، سخت‌افزار، روبات‌ها و مدل‌های تجزیه و تحلیل داده‌ها را بررسی می‌کنیم که آینده کشاورزی را تقویت می‌کنند. برای کشاورزانی که به تصویب رسیده‌اند، مزایا و چالش‌های اجرایی AgTech را تحلیل خواهیم کرد. یک چیز قطعی به نظر می رسد - کشاورزی مبتنی بر داده، دقیق و خودکار، بهره وری و پایداری را در سال های آینده متحول خواهد کرد.

AgTech چیست
راه حل های نرم افزاری
هوش مصنوعی
فناوری های سخت افزاری مانند پهپادها و حسگرها
رباتیک
چگونه agtech را در مزرعه خود پیاده سازی کنید
چالش های کشاورزی که توسط AgTech پرداخته شده است
نکات کلیدی در مورد آینده فناوری کشاورزی

AgTech دقیقا چیست؟

AgTech به طور گسترده به هر فناوری استفاده شده برای بهبود شیوه های کشاورزی و بهره وری اشاره دارد.
چشم انداز AgTech به سرعت در حال تکامل شامل موارد زیر است:

• پلتفرم های نرم افزاری برای بهینه سازی تصمیمات و عملیات.
• ابزارهای سخت افزاری مانند هواپیماهای بدون سرنشین خودران و تجهیزات رباتیک مزرعه.
• سنسورهای پیشرفته ای که شیمی خاک، بلوغ محصول، سطوح رطوبت و غیره را اندازه گیری می کنند.
• سیستم های GPS، نقشه برداری و بینایی برای ردیابی مزارع و دام.
• هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و مدل های تحلیل پیش بینی.
• اینترنت اشیا و سایر فناوری‌های نوظهور هنوز به مزارع می‌رسند.

هدف این تحول مبتنی بر فناوری افزایش پایدار بازده و کارایی با افزایش جمعیت جهانی است. AgTech اتوماسیون وظایف معمول و همچنین مدیریت مبتنی بر داده را که قبلاً امکان پذیر نبود، امکان پذیر می کند.

پذیرش همچنان شتاب می گیرد زیرا AgTech بازگشت سرمایه خود را ثابت می کند. بررسی‌های اخیر نشان می‌دهد که تقریباً 70% مزارع اکنون سطحی از فناوری مانند نقشه‌برداری GPS یا سنسورهای محصول را در خود جای داده‌اند. مخارج AgTech در سال 2019 به $7 میلیارد رسید، با پیش‌بینی‌ها می‌تواند تا سال 2025 به $30 میلیارد برسد. در ادامه اجازه دهید برخی مزارع قدرتمند موجود در نرم‌افزار AgTech را بررسی کنیم.

دسته بندی های فعلی نرم افزار کشاورزی

نرم افزار تخصصی اکنون به مزارع در برنامه ریزی، هماهنگی، ردیابی محصول، نظارت بر محصولات، مدیریت موجودی، آموزش پرسنل و موارد دیگر کمک می کند. مروری بر نرم افزارهای کشاورزی.

در اینجا برخی از تاثیرگذارترین دسته بندی نرم افزارهای کشاورزی آورده شده است:

نرم افزار مدیریت مزرعه

نرم افزار مدیریت مزرعه به کشاورزان کمک می کند تا کل عملیات خود را مرور، تجزیه و تحلیل و بهینه کنند. این پلتفرم ها داده هایی مانند تله متری تجهیزات، بازده محصول، حقوق و دستمزد، حسابداری، برنامه زمانی، مجوزها، اسناد انطباق و موارد دیگر را در یک سیستم متمرکز جمع آوری می کنند. این داده های تلفیقی تصمیمات بهتری را در مورد کاشت، هزینه، ذخیره سازی، فروش و منابع انسانی می دهد.

راه حل های محبوب مانند FarmLogs، Croptracker و Agrivi برنامه های رایگان قوی ارائه می دهند، در حالی که شرکت هایی مانند FarmFlo، AgriWebb و Granular نرم افزارهای برتر را با ویژگی های اضافه ارائه می دهند. بیشتر آنها با برنامه های تلفن همراه برای دسترسی در حال حرکت ادغام می شوند. قیمت ها از رایگان تا $8/acre برای عملکرد پیشرفته متغیر است.

نرم افزار کشاورزی دقیق

کشاورزی دقیق از GPS، نقشه برداری GIS و حسگرها برای هدایت مداخلات بسیار هدفمند در این زمینه استفاده می کند. نرم افزار تخصصی، جریان های عظیم داده را از ایستگاه های هواشناسی، کاوشگرهای خاک، هواپیماهای بدون سرنشین، ترکیب می کند. تراکتور ناوگان، و بیشتر برای تجویز اقدامات کشاورزی دقیق بر اساس شرایط فرامحلی.

برندهای اصلی عبارتند از John Deere Operations Center، نرم افزار Trimble Agو Climate FieldView. این برنامه ها با تراکتورهای خودمختار با هدایت GPS که قادر به کاشت، سمپاشی، خاک ورزی و برداشت با دقت سانتی متری هستند، ادغام می شوند. هزینه اشتراک سالانه $500-$3000 است.

نرم افزار نظارت بر محصول / پیشاهنگی

نظارت روزانه بر محصول برای تشخیص زودهنگام مشکلات حیاتی است اما کار فشرده است. نرم‌افزار پایش محصولات، تصاویر ماهواره‌ای، فیلم‌های هواپیماهای بدون سرنشین، داده‌های حسگر و هوش مصنوعی را برای شناسایی خودکار استرس محصول، پیش‌بینی عملکرد، و هشدار به کشاورزان در مورد علائم بیماری، آفات، کمبود مواد مغذی و موارد دیگر ترکیب می‌کند.

شرکت ها دوست دارند سرسگامایا، تارانیس و آگرمو نرم افزارهای تخصصی نظارت بر محصول را به عنوان خدمات ارائه می دهند. این ابزارها مشکلاتی را که پیشاهنگان انسانی از دست می‌دهند در حالی که مساحت بسیار بیشتری را پوشش می‌دهند، تشخیص می‌دهند. هزینه برنامه ها تقریباً $2-$12 ماهانه در هر هکتار برای سطوح استاندارد تا برتر تجزیه و تحلیل است.

هوش مصنوعی در کشاورزی: کشاورزی انقلابی

ادغام هوش مصنوعی (AI)، مدل‌های زبان بزرگ، بینایی کامپیوتری و شبکه‌های عصبی در کشاورزی، انقلابی در رویکرد ما به کشاورزی ایجاد کرده است. در اینجا نحوه تأثیرگذاری این فناوری‌ها نشان داده می‌شود.

مدل های زبان بزرگ

• کمک تصمیم گیری: مدل های زبان بزرگ مانند agri1.ai می تواند مقادیر زیادی از داده های کشاورزی را تجزیه و تحلیل کند، بینش و توصیه هایی برای مدیریت مزرعه، انتخاب محصول و استراتژی های کنترل آفات ارائه دهد.
• گزارش ها و پیش بینی های سفارشی: آنها می‌توانند گزارش‌ها و پیش‌بینی‌هایی درباره عملکرد محصول، سلامت خاک و روند بازار تولید کنند و به کشاورزان در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کنند.

کامپیوتر ویژن

• پایش و تجزیه و تحلیل محصولسیستم‌های بینایی رایانه‌ای در نظارت بر سلامت محصول، شناسایی بیماری‌ها و ارزیابی بلوغ محصول ماهر هستند و مداخلات به موقع را ممکن می‌سازند.
• برداشت خودکار: این سیستم ها ماشین های برداشت رباتیک را برای شناسایی دقیق و چیدن محصولات رسیده، افزایش کارایی و کاهش هزینه های نیروی کار راهنمایی می کنند.

شبکه های عصبی

• تجزیه و تحلیل پیش بینی کننده: شبکه های عصبی الگوهای آب و هوا، شرایط خاک و رشد محصول را تجزیه و تحلیل می کنند و نتایجی مانند عملکرد و خطر بیماری را پیش بینی می کنند که منجر به شیوه های کشاورزی فعال می شود.
• بهینه سازی منابع: آنها به بهینه سازی مصرف آب، کاربرد کود و سایر نهاده ها کمک می کنند و کشاورزی پایدار و کارآمد را تضمین می کنند.

تاثیر بر کشاورزی

• افزایش راندمان و بازده: این فناوری‌ها کشاورزی دقیق‌تر و کارآمدتر را امکان‌پذیر می‌کنند که منجر به افزایش عملکرد و کاهش ضایعات می‌شود.
• پایداری و حفاظت از محیط زیست: شیوه های مبتنی بر هوش مصنوعی به کشاورزی پایدار کمک می کند و ردپای محیطی را به حداقل می رساند.
• مقرون به صرفه بودن و مقیاس پذیری: با هوش مصنوعی، مزارع در هر اندازه می توانند عملیات را بهینه کنند و هزینه ها را کاهش دهند و فناوری را برای طیف وسیع تری از کشاورزان در دسترس قرار دهند.

تکنولوژی های سخت افزاری کشاورزی پیشرفته

سخت افزار پیشرفته کشاورزی از رباتیک، اتوماسیون، تصویربرداری و حسگر برای انجام وظایف ضروری کشاورزی به طور موثرتر استفاده می کند. در اینجا برخی از امیدوارکننده ترین ابزارهای سخت افزاری AgTech در حال ظهور هستند.

هواپیماهای بدون سرنشین

هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به حسگرها و دوربین های تخصصی، زمینه های وسیع را به راحتی بررسی می کنند. هواپیماهای بدون سرنشین نقشه‌های دقیق محصول را ایجاد می‌کنند، مشکلات آبیاری را شناسایی می‌کنند و مکان‌های شیوع آفات/بیماری را برای مداخله زودهنگام شناسایی می‌کنند. پهپادهای Ag همچنین سمپاشی ایمن و هدفمند محصولات را با حداقل رانش امکان پذیر می کنند.

مدل های محبوب شامل سری DJI Agras است که به طور ویژه برای سمپاشی محصول طراحی شده است. SenseFly و Sentera همچنین پهپادهای کشاورزی را همراه با نرم‌افزار تحلیلی پیشرفته ارائه می‌کنند تا به بینش‌های هوایی ارزش بیافزایند. پهپادهای درجه تجاری معمولاً $10000 تا $30000 قیمت دارند.

پهپادها را در agtecher کشف کنید.

سیستم های شیردوشی رباتیک

خودکار دوشیدن سیستم‌ها از رباتیک برای شیر گاوها بدون نیروی انسانی استفاده می‌کنند. یک واحد شیردوشی رباتیک می تواند 50 تا 100 گاو را اداره کند که اغلب شیر بیشتری تولید می کند زیرا گاوها را می توان به دفعات بیشتر دوشید. روبات‌ها پستانک‌ها را تمیز می‌کنند، دستگاه شیردوشی را متصل می‌کنند و جریان شیر را کنترل می‌کنند.

تامین کنندگان پیشرو مانند Lely، GEA Farm، Fullwood Packo، BouMatic و DeLaval غرفه های شیردوشی کامل رباتیک را ارائه می دهند. کارایی آنها مزارع را قادر می سازد تا اندازه گله را به طور چشمگیری افزایش دهند. با این حال، هر شیردوش رباتیک به سرمایه گذاری $150000-$250000 نیاز دارد.

تراکتورهای خودمختار و وسایل نقلیه مزرعه

تراکتورهای خودران و سایر تجهیزات مزرعه ای که از طریق GPS کار می کنند، نیاز به رانندگان انسانی را از بین می برند. فناوری خودمختار شخم، خاک ورزی، کاشت، سمپاشی، برداشت و غیره را خودکار می کند. John Deere، Case IH و Kubota تراکتورهای مستقل تجاری ارائه می دهند، در حالی که استارت آپ هایی مانند Monarch Tractor در حال ورود به بازار هستند.

تجهیزات کاملاً مستقل گران هستند اما هزینه ها در حال کاهش است. مدل های جدید تراکتور ربات به عنوان سرویس نیز امکان اجاره مقرون به صرفه را فراهم می کند. توانایی آنها برای کار در زمین های شبانه روزی با حداقل نظارت، نوید انقلابی در تولید را می دهد.

رباتیک کشاورزی نوآورانه

ربات ها در حالی که هنوز در حال توسعه هستند، دامنه رو به رشدی از مسئولیت های مزرعه را بر عهده می گیرند.

رباتیک کشاورزی نوآوری شامل

رباتیک جمع کننده میوه و سبزیجات

چیدن محصولات تازه همیشه کار آهسته و پر زحمتی بوده است. اما روبات‌هایی مانند Agrobot و Abundant Robotics دارای گیره‌های پیشرفته و سیستم‌های بینایی هستند تا محصولات رسیده را شناسایی کرده و به آرامی بچینند. اگرچه محدود است، اما توانایی های آنها به سرعت به میوه ها و سبزیجات اضافی گسترش می یابد. كشف كردن: ربات میوه چیدن خودکار IAV.

علف های هرز خودمختار

علف های هرز دقیق می توانند مزارع را نازک کنند و گیاهان ناخواسته را از بین ببرند و در عین حال از محصولات کشاورزی اجتناب کنند. توسعه دهندگان دوست دارند فن آوری های نایو و FarmWise ربات هایی بسازید که شعله های کوچک، جریان های الکتریکی یا ابزارهای مکانیکی را برای حذف علف های هرز به کار می گیرند. رویکرد بدون مواد شیمیایی آنها پایدارتر است. كشف كردن: ربات گرینفیلد: رویکردی انقلابی برای کشاورزی بدون مواد شیمیایی

ربات های نظارت بر دام

ربات های زمینی و هوایی اکنون به طور مستقل در انبارهای نظارت بر حیوانات حرکت می کنند. ربات‌های دام از شرکت‌هایی مانند Antelliq، Cainthus، و HerdDogg داده‌های سلامتی حیوانات را برای پیش‌بینی بیماری و ردیابی الگوهای رژیم غذایی/فعالیت انتقال می‌دهند. نظارت مستمر رفاه را بهبود می بخشد.

سیستم های تغذیه خودکار

اتوماسیون تغذیه به کشاورزان این امکان را می دهد که با حداقل نیروی کار، خوراک را توزیع کنند. شرکت هایی مانند Lely، AGCO و Pellon Group ربات های بزرگ توزیع کننده خوراک تولید می کنند. آنها جیره های دقیق را برای هر گروه از دام ها مخلوط می کنند و آنها را بر اساس برنامه های تغذیه برنامه ریزی شده تحویل می دهند. كشف كردن: Zeddy 1250: Precision Animal Feeder.

مدل‌ها و تحلیل‌های پیشرفته AgTech

مدل‌های دیجیتال پیشرفته و ابزارهای تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده، بینش‌هایی را از داده‌های مزرعه استخراج می‌کنند تا تصمیمات بهتری را راهنمایی کنند.

مدلسازی عملکرد محصول

الگوریتم‌های پیچیده داده‌های عملکرد تاریخی، الگوهای آب‌وهوا، نوع خاک و سایر متغیرها را برای پیش‌بینی خروجی‌های مورد انتظار محصول خرد می‌کنند. استارت‌آپ‌هایی مانند aWhere و CropMetrics خدمات مدل‌سازی تخمین بازده را برای کمک به کشاورزان در برنامه‌ریزی ارائه می‌کنند.

پیش بینی خطر آفات و بیماری

مدل‌های هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌های آب‌وهوای بلادرنگ، احتمال بارندگی، مرحله رشد محصول و سطوح آفات سال قبل، شرایط را برای شیوع بیماری شناسایی می‌کنند. هشدار پیشرفته به کشاورزان این امکان را می دهد که اقدامات پیشگیرانه را انجام دهند و هکتارهای در معرض خطر را پیشگیرانه درمان کنند.

بهینه سازی مصرف آب و آبیاری

الگوریتم‌ها با ترکیب داده‌های حسگر خاک با پیش‌بینی آب و هوا، نسخه‌های آبیاری بسیار دقیقی را تولید می‌کنند. هدایت برنامه های کاربردی آب بر اساس سطوح رطوبت بیش از حد محلی، از هدر رفت و در عین حال به حداکثر رساندن بازده جلوگیری می کند.

برنامه های مدیریت مواد مغذی

تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده نرخ کود ایده‌آل را برای هر منطقه در یک مزرعه بر اساس داده‌های تغذیه خاک، نیازهای محصول، اهداف عملکرد و مدل‌سازی مواد مغذی تجویز می‌کند. این دقت لقاح بیش از حد را کاهش می دهد تا هزینه ها و آلودگی کاهش یابد.

پیش بینی موجودی و کالا

مزارع با ادغام داده‌های عرضه تاریخی، تخمین‌های تولید، روند تقاضا و سایر سیگنال‌ها می‌توانند حجم بهینه موجودی و قیمت‌گذاری کالاهای آتی را برای اطلاع رسانی بازاریابی هوشمندانه‌تر پیش‌بینی کنند.

اگر به این سیستم ها علاقه دارید: نگاهی کوتاه به نوآوری های پیشرفته که در Agritechnica 2023 رونمایی می شود

اجرای AgTech در مزرعه شما

علاقه مند به ادغام ابزارهای AgTech بیشتر هستید اما مطمئن نیستید از کجا شروع کنید؟

این روند گام به گام را دنبال کنید:

چالش های کشاورزی که توسط AgTech پرداخته شده است

در حالی که هر مزرعه با شرایط منحصر به فردی روبرو است، AgTech به غلبه بر برخی موانع رایج کمک می کند:

فناوری کشاورزی (AgTech) به طور فزاینده ای در کشاورزی مدرن حیاتی است و چالش هایی مانند کمبود نیروی کار را از طریق اتوماسیون و افزایش بهره وری با ماشین های هوشمند برطرف می کند. نقش مهمی در مدیریت عدم قطعیت های آب و هوا با استفاده از داده های دقیق برای پیش بینی های تاثیر آب و هوا و تنظیمات عملیاتی بهتر ایفا می کند. 

AgTech همچنین به کاهش هزینه‌های عملیاتی، کمک به جانشینی نسل‌ها، انطباق با تغییر ترجیحات مصرف‌کننده و بهبود سودآوری کمک می‌کند، در حالی که خطراتی مانند حریم خصوصی داده‌ها، یکپارچه‌سازی فناوری، و نیاز به زیرساخت‌های اینترنتی قوی روستایی را بررسی می‌کند.

نکات کلیدی در مورد آینده فناوری کشاورزی

به طور خلاصه، داده ها و اتوماسیون افق های جدیدی را برای بهره وری کشاورزی، سودآوری و پایداری باز خواهد کرد.

اما چندین پیش شرط برای تحقق وعده کامل حیاتی است:

• کشاورزان باید به طور فعال اتخاذ AgTech را حول چالش های اصلی و زمینه های خاص مزرعه برنامه ریزی کنند.
• کارکنان برای استفاده کامل از راه حل ها پس از اجرا، به تخصص فناوری و تجزیه و تحلیل گسترده ای نیاز دارند.
• ارتقاء زیرساخت های روستایی، به ویژه اینترنت پرسرعت، پیشرفت های پیشرفته را امکان پذیر می کند.
• مشارکت سازنده بین نوآوران فناوری و کشاورزان ارزش واقعی را به حداکثر می رساند.
• سیاست ها و مشوق ها باید تضمین کنند که agtech به طور عادلانه از مزارع کوچک و جوامع روستایی سود می برد.

اگر به درستی انجام شود، فناوری کشاورزی فردا فرصت های عمیقی را برای تغذیه مردم همیشه در حالی که از منابع طبیعی محدود سیاره محافظت می کند، ارائه می دهد. با این حال، خطراتی مانند شکاف های دیجیتال عمیق تر را نیز به همراه دارد. با مدیریت آگاهانه و چشم‌انداز بلندمدت، آینده کشاورزی واقعاً روشن به نظر می‌رسد.