به گزارش گروه اجتماعی مشرق، تا 35 سال دیگر جمعیت دنیا به 9 میلیارد نفر خواهد رسید. سازمان‌های بین‌المللی پیش‌بینی کرده‌اند که برای جلوگیری از کمبود شدید مواد غذایی در آینده، روند تولید مواد غذایی باید تا آن زمان 70 درصد رشد کند.
اما گسترش استفاده از مزارع در بسیاری از کشورهای توسعه یافته برای کاشت مواد اولیه سوخت طبیعی به معنای کاهش منابع اولیه خوراکی است.
به همین دلیل است که بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در کشاورزی و نیز انتقال مواد غذایی به مصرف‌کنندگان از اهمیت زیادی برخوردار خواهد بود. شرکت‌های مختلف دانش‌بنیان در چهار گوشه جهان نوآوری‌هایی را در این زمینه ارائه کرده‌اند که می‌تواند آینده‌ای روشن‌تر را برای امنیت غذایی بشر رقم بزند.
در ادامه به بررسی چند نمونه از این فناوری‌ها می‌پردازیم:
وقتی گاوها هم دیجیتال می‌شوند
یکی از کاربردهای فناوری دیجیتال، به جمع‌آوری داده‌هایی در مورد وضع دام‌ها می‌پردازد. یک شرکت نوپای دانش‌بنیان در ایالات متحده نوعی دستگاه کوچک طراحی کرده که می‌تواند توسط گاو بلعیده شود.
این حسگر کوچک که «قرص الکترونیک» هم خوانده می‌شود وارد شکم گاو می‌شود و با استفاده از فناوری سونار اطلاعاتی در مورد وضع اندام‌های داخلی حیوان به دست می‌آورد. جالب اینجاست که فناوری سونار در اصل برای مقاصد نظامی و شناسایی زیردریایی‌ها طراحی شده بود.
این حسگر اطلاعاتی در مورد ضربان قلب، دما، سطح استروژن و میزان اسید موجود در شکم گاو را جمع‌آوری می‌کند. اطلاعات به دست آمده از دام روی این دستگاه ذخیره می‌شود و به صورت بی‌سیم به گیرنده‌ای که در مرکز نگهداری دام موجود است انتقال می‌یابد.
این اطلاعات از طریق اینترنت به نرم‌افزار ویژه‌ای که توسط این شرکت تهیه‌شده ارسال می‌شود. این نرم‌افزار داده‌های دریافتی را تفسیر می‌کند و نتایج آن را در وب‌سایت شرکت قرار می‌دهد. به این ترتیب مدیر هر واحد دامداری می‌تواند با واردشدن به حساب کاربری‌اش اطلاعات مربوط به دام‌های خود را مشاهده کند.
به محض این که اطلاعات دریافتی نشانگر بیماری یا مشکل جدی یکی از گاوها باشد، ایمیل و پیامک به مدیر آن واحد گاوداری ارسال می‌شود.
این سیستم می‌تواند کمک زیادی به دامداران کند. بر اساس آمارهای جهانی، بیماری و مرگ دام‌ها هر ساله حدود 60 میلیارد دلار به دامداران سراسر دنیا خسارت وارد می‌کند. به صورت معمول 40 درصد گاوهای شیری در سال حداقل یک بار مریض می‌شوند.
این مشکلات ممکن است به سبب شیردهی زودهنگام، نوع تغذیه یا انبوهی از دلایل دیگر باشد. هشدار زودهنگام یا شناسایی خودکار بیماری می‌تواند نقش مهمی به جلوگیری از خسارت‌های احتمالی داشته باشد. این نوآوری قرار است تا چند ماه دیگر به بازار عرضه شود.
اما این سامانه یک مزیت دیگر هم دارد و آن امکان تجمیع داده‌های دریافتی از مناطق مختلف و مدل‌سازی رایانه‌ای است. به این ترتیب می‌توان مطالعات ارزشمندی در مورد رابطه عوامل مختلفی نظیر آب و هوا، ژنتیک و نوع تغذیه با بازدهی دام‌ها به انجام رساند.
البته پیش از این نیز فناوری‌های دیجیتال دیگری هم در زمینه مدیریت دام‌ها وجود داشت. در یکی از این فناوری‌ها که توسط دانشمندان استرالیایی طراحی شده بود، فرستنده‌های کوچکی روی گوش گاو وصل می‌شد. این فرستنده‌ها اطلاعات موقعیت مکانی دام را رصد کرده و در صورت خارج‌شدن حیوان از محوطه امن، هشداری در قالب یک پیامک برای صاحب آن ارسال می‌کنند.
کشاورزی دیجیتال
جمع‌آوری حجم زیادی از داده‌های دیجیتال می‌تواند کمک زیادی به کشاورزان برای تعیین زمان مناسب کاشت، داشت و برداشت کند.
در این زمینه هم فناوری‌های سودمندی طراحی شده است. یکی از این فناوری‌ها که توسط دو مهندس سابق شرکت گوگل طراحی شده است هر روز حجم زیادی از داده‌های مربوط به هواشناسی را از 2.5 میلیون نقطه مختلف در ایالات متحده در یافت می‌کند.
این اطلاعات با 150 میلیارد داده مربوط به وضع خاک ترکیب می‌شود و وضع جوی این مناطق را شبیه‌سازی می‌کند. این سامانه بنابر ادعای سازندگان آن می‌تواند اطلاعاتی همانند دما، باران یا باد را با دقت یک سوم مایل مربع برای 24 ساعت یا هفت روز آینده پیش‌بینی کند. دقت این شیوه جدید از هواشناسی بمراتب بیشتر از شیوه‌های معمول است.
هر کشاورز می‌تواند از طریق سایت این شرکت به این داده‌ها دسترسی یابد و برای نمونه زمان مناسب برای سمپاشی زمین خود را تعیین کند. زمان مناسب برای سمپاشی وقتی است که سرعت باد کم و زمین هم خشک باشد و تا مدتی هم باران نبارد. به این ترتیب سمپاشی بیشترین اثربخشی را خواهد داشت.
این سامانه داده‌های مربوط به وضع جوی چند ماه گذشته را با اطلاعات مربوط به فصول کشاورزی قبلی ترکیب می‌کند و زمان دقیق برداشت محصول را به کشاورز اعلام می‌دارد. به این ترتیب کشاورز می‌تواند آمادگی بیشتری برای برداشت محصول داشته باشد و با هماهنگی بهتر برای فروش محصولات خود تا حد امکان جلوی ایجاد ضایعات را نیز بگیرد.
تراکتورهای دیجیتال
یکی از فناوری‌های جالبی که در چند سال اخیر عرضه شده است با قرار دادن حسگرهای ویژه‌ای روی تراکتور می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را به کشاورز بدهد. برای نمونه هنگام شخم‌زدن زمین این حسگرها می‌تواند اطلاعات دقیقی نظیر نوع خاک، مقدار مواد مختلف موجود در آن و حجم کود موجود در خاک بدهد.
نرم افزار ویژه‌ای که برای این منظور تهیه شده است، می‌تواند این اطلاعات را دریافت و تحلیل کند. این نرم‌افزار با داشتن داده‌هایی درمورد برداشت قبلی محصول، زمان دقیق برداشت محصول بعدی و حتی حجم کلی محصول را پیش‌بینی کند.
جلوگیری از اتلاف محصولات
بسیاری از مواد غذایی توسط کامیون، کشتی و هواپیما جابجا می‌شود تا به دست مصرف‌کننده برسد. هر ساله بین10 تا 15 درصد از مواد غذایی که توسط وسایل نقلیه یخچال‌دار جابه‌جا می‌شود در مسیر حرکت تلف می‌شود و ضرری بالغ بر 25 میلیارد دلار را متوجه صاحبان صنایع حمل و نقل می‌کند.
خوشبختانه فناوری دیجیتال در اینجا هم می‌تواند نقش موثری ایفا کند. یک شرکت دانش بنیان هندی موفق به طراحی سامانه‌ای به نام «از مرزعه تا چنگال» (Farm-to-Fork) شده است که می‌تواند وضع موجود در کانتینرهای حمل مواد غذایی را مورد پایش قرار داده و هر گونه تغییر نامطلوب را به سرعت گزارش کند.
حسگرهای مربوط به این سامانه دما، رطوبت و دیگر عوامل اصلی در خراب‌شدن مواد غذایی را به صورت لحظه‌ای ارزیابی می‌کند و داده‌های به دست آمده را از طریق خطوط تلفن همراه یا بی‌سیم به سامانه اصلی ارسال می‌دارد.
موقعیت جغرافیایی کانتینر هم به همراه این اطلاعات ارسال می‌شود. به محض بروز هر گونه مشکلی در کانتینر، دستوری به دستگاه خودکار موجود در کانتینر ارسال می‌شود. برای نمونه اگر حسگرها نشان دهد که میزان اکسیژن موجود افت کرده است، فرمانی به مخزن اکسیژن موجود فرستاده می‌شود و به صورت خودکار میزان اکسیژن موجود افزایش می‌یابد.
در صورتی که امکانات خودکاری موجود نباشد، هشدار یا پیغامی به تکنسین یا راننده ارسال می‌شود تا وی مشکل به وجود آمده را رفع کند. علاوه بر اینها، از مجموع داده‌های دریافتی می‌توان برای مدل‌سازی برای تعیین وضع حمل و نقل مواد غذایی و بهینه‌سازی آن استفاده کرد.
آینده کشاورزی دیجیتال
کشاورزی جزو حوزه‌هایی از فعالیت بشر بوده است که هنوز بسیاری از فعالیت‌ها در آن به شکل سنتی یا مکانیکی صورت می‌گیرد و کمتر از حوزه‌های دیگر تحت تاثیر فناوری‌های دیجیتال قرار گرفته است.
با این حال آینده مبهم امنیت غذایی بشر در آینده، بحران آب و نیز کمبود سوخت از جمله عواملی است که ضرورت بهره‌گیری از فناوری‌های نوین را در این حوزه پررنگ‌تر می‌کند. گام‌هایی که در سال‌های اخیر برای گنجاندن نوآوری‌های دیجیتال در کشاورزی صورت گرفته، می‌تواند نوید بخش آینده‌ای روشن تر برای امنیت غذایی بشر باشد.
مخاطبان محترم گروه اجتماعی مشرق می توانند اخبار، مقالات و تصاویر اجتماعی خود را به آدرس shoma@mashreghnews.irارسال کنند تا در سریع ترین زمان ممکن به نام خودشان و به عنوان یکی از مطالب ویژه مشرق منتشر شود. در ضمن گروه اجتماعی مشرق در صدد است با پیگیری مشکلات ارسالی شما از طریق کارشناسان و مشاوران مجرب پاسخی برای ابهامات مخاطبان عزیز بیابد.
منبع: جام جم
اما گسترش استفاده از مزارع در بسیاری از کشورهای توسعه یافته برای کاشت مواد اولیه سوخت طبیعی به معنای کاهش منابع اولیه خوراکی است.
به همین دلیل است که بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در کشاورزی و نیز انتقال مواد غذایی به مصرف‌کنندگان از اهمیت زیادی برخوردار خواهد بود. شرکت‌های مختلف دانش‌بنیان در چهار گوشه جهان نوآوری‌هایی را در این زمینه ارائه کرده‌اند که می‌تواند آینده‌ای روشن‌تر را برای امنیت غذایی بشر رقم بزند.
در ادامه به بررسی چند نمونه از این فناوری‌ها می‌پردازیم:
وقتی گاوها هم دیجیتال می‌شوند
یکی از کاربردهای فناوری دیجیتال، به جمع‌آوری داده‌هایی در مورد وضع دام‌ها می‌پردازد. یک شرکت نوپای دانش‌بنیان در ایالات متحده نوعی دستگاه کوچک طراحی کرده که می‌تواند توسط گاو بلعیده شود.
این حسگر کوچک که «قرص الکترونیک» هم خوانده می‌شود وارد شکم گاو می‌شود و با استفاده از فناوری سونار اطلاعاتی در مورد وضع اندام‌های داخلی حیوان به دست می‌آورد. جالب اینجاست که فناوری سونار در اصل برای مقاصد نظامی و شناسایی زیردریایی‌ها طراحی شده بود.
این حسگر اطلاعاتی در مورد ضربان قلب، دما، سطح استروژن و میزان اسید موجود در شکم گاو را جمع‌آوری می‌کند. اطلاعات به دست آمده از دام روی این دستگاه ذخیره می‌شود و به صورت بی‌سیم به گیرنده‌ای که در مرکز نگهداری دام موجود است انتقال می‌یابد.
این اطلاعات از طریق اینترنت به نرم‌افزار ویژه‌ای که توسط این شرکت تهیه‌شده ارسال می‌شود. این نرم‌افزار داده‌های دریافتی را تفسیر می‌کند و نتایج آن را در وب‌سایت شرکت قرار می‌دهد. به این ترتیب مدیر هر واحد دامداری می‌تواند با واردشدن به حساب کاربری‌اش اطلاعات مربوط به دام‌های خود را مشاهده کند.
به محض این که اطلاعات دریافتی نشانگر بیماری یا مشکل جدی یکی از گاوها باشد، ایمیل و پیامک به مدیر آن واحد گاوداری ارسال می‌شود.
این سیستم می‌تواند کمک زیادی به دامداران کند. بر اساس آمارهای جهانی، بیماری و مرگ دام‌ها هر ساله حدود 60 میلیارد دلار به دامداران سراسر دنیا خسارت وارد می‌کند. به صورت معمول 40 درصد گاوهای شیری در سال حداقل یک بار مریض می‌شوند.
این مشکلات ممکن است به سبب شیردهی زودهنگام، نوع تغذیه یا انبوهی از دلایل دیگر باشد. هشدار زودهنگام یا شناسایی خودکار بیماری می‌تواند نقش مهمی به جلوگیری از خسارت‌های احتمالی داشته باشد. این نوآوری قرار است تا چند ماه دیگر به بازار عرضه شود.
اما این سامانه یک مزیت دیگر هم دارد و آن امکان تجمیع داده‌های دریافتی از مناطق مختلف و مدل‌سازی رایانه‌ای است. به این ترتیب می‌توان مطالعات ارزشمندی در مورد رابطه عوامل مختلفی نظیر آب و هوا، ژنتیک و نوع تغذیه با بازدهی دام‌ها به انجام رساند.
البته پیش از این نیز فناوری‌های دیجیتال دیگری هم در زمینه مدیریت دام‌ها وجود داشت. در یکی از این فناوری‌ها که توسط دانشمندان استرالیایی طراحی شده بود، فرستنده‌های کوچکی روی گوش گاو وصل می‌شد. این فرستنده‌ها اطلاعات موقعیت مکانی دام را رصد کرده و در صورت خارج‌شدن حیوان از محوطه امن، هشداری در قالب یک پیامک برای صاحب آن ارسال می‌کنند.
کشاورزی دیجیتال
جمع‌آوری حجم زیادی از داده‌های دیجیتال می‌تواند کمک زیادی به کشاورزان برای تعیین زمان مناسب کاشت، داشت و برداشت کند.
در این زمینه هم فناوری‌های سودمندی طراحی شده است. یکی از این فناوری‌ها که توسط دو مهندس سابق شرکت گوگل طراحی شده است هر روز حجم زیادی از داده‌های مربوط به هواشناسی را از 2.5 میلیون نقطه مختلف در ایالات متحده در یافت می‌کند.
این اطلاعات با 150 میلیارد داده مربوط به وضع خاک ترکیب می‌شود و وضع جوی این مناطق را شبیه‌سازی می‌کند. این سامانه بنابر ادعای سازندگان آن می‌تواند اطلاعاتی همانند دما، باران یا باد را با دقت یک سوم مایل مربع برای 24 ساعت یا هفت روز آینده پیش‌بینی کند. دقت این شیوه جدید از هواشناسی بمراتب بیشتر از شیوه‌های معمول است.
هر کشاورز می‌تواند از طریق سایت این شرکت به این داده‌ها دسترسی یابد و برای نمونه زمان مناسب برای سمپاشی زمین خود را تعیین کند. زمان مناسب برای سمپاشی وقتی است که سرعت باد کم و زمین هم خشک باشد و تا مدتی هم باران نبارد. به این ترتیب سمپاشی بیشترین اثربخشی را خواهد داشت.
این سامانه داده‌های مربوط به وضع جوی چند ماه گذشته را با اطلاعات مربوط به فصول کشاورزی قبلی ترکیب می‌کند و زمان دقیق برداشت محصول را به کشاورز اعلام می‌دارد. به این ترتیب کشاورز می‌تواند آمادگی بیشتری برای برداشت محصول داشته باشد و با هماهنگی بهتر برای فروش محصولات خود تا حد امکان جلوی ایجاد ضایعات را نیز بگیرد.
تراکتورهای دیجیتال
یکی از فناوری‌های جالبی که در چند سال اخیر عرضه شده است با قرار دادن حسگرهای ویژه‌ای روی تراکتور می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را به کشاورز بدهد. برای نمونه هنگام شخم‌زدن زمین این حسگرها می‌تواند اطلاعات دقیقی نظیر نوع خاک، مقدار مواد مختلف موجود در آن و حجم کود موجود در خاک بدهد.
نرم افزار ویژه‌ای که برای این منظور تهیه شده است، می‌تواند این اطلاعات را دریافت و تحلیل کند. این نرم‌افزار با داشتن داده‌هایی درمورد برداشت قبلی محصول، زمان دقیق برداشت محصول بعدی و حتی حجم کلی محصول را پیش‌بینی کند.
جلوگیری از اتلاف محصولات
بسیاری از مواد غذایی توسط کامیون، کشتی و هواپیما جابجا می‌شود تا به دست مصرف‌کننده برسد. هر ساله بین10 تا 15 درصد از مواد غذایی که توسط وسایل نقلیه یخچال‌دار جابه‌جا می‌شود در مسیر حرکت تلف می‌شود و ضرری بالغ بر 25 میلیارد دلار را متوجه صاحبان صنایع حمل و نقل می‌کند.
خوشبختانه فناوری دیجیتال در اینجا هم می‌تواند نقش موثری ایفا کند. یک شرکت دانش بنیان هندی موفق به طراحی سامانه‌ای به نام «از مرزعه تا چنگال» (Farm-to-Fork) شده است که می‌تواند وضع موجود در کانتینرهای حمل مواد غذایی را مورد پایش قرار داده و هر گونه تغییر نامطلوب را به سرعت گزارش کند.
حسگرهای مربوط به این سامانه دما، رطوبت و دیگر عوامل اصلی در خراب‌شدن مواد غذایی را به صورت لحظه‌ای ارزیابی می‌کند و داده‌های به دست آمده را از طریق خطوط تلفن همراه یا بی‌سیم به سامانه اصلی ارسال می‌دارد.
موقعیت جغرافیایی کانتینر هم به همراه این اطلاعات ارسال می‌شود. به محض بروز هر گونه مشکلی در کانتینر، دستوری به دستگاه خودکار موجود در کانتینر ارسال می‌شود. برای نمونه اگر حسگرها نشان دهد که میزان اکسیژن موجود افت کرده است، فرمانی به مخزن اکسیژن موجود فرستاده می‌شود و به صورت خودکار میزان اکسیژن موجود افزایش می‌یابد.
در صورتی که امکانات خودکاری موجود نباشد، هشدار یا پیغامی به تکنسین یا راننده ارسال می‌شود تا وی مشکل به وجود آمده را رفع کند. علاوه بر اینها، از مجموع داده‌های دریافتی می‌توان برای مدل‌سازی برای تعیین وضع حمل و نقل مواد غذایی و بهینه‌سازی آن استفاده کرد.
آینده کشاورزی دیجیتال
کشاورزی جزو حوزه‌هایی از فعالیت بشر بوده است که هنوز بسیاری از فعالیت‌ها در آن به شکل سنتی یا مکانیکی صورت می‌گیرد و کمتر از حوزه‌های دیگر تحت تاثیر فناوری‌های دیجیتال قرار گرفته است.
با این حال آینده مبهم امنیت غذایی بشر در آینده، بحران آب و نیز کمبود سوخت از جمله عواملی است که ضرورت بهره‌گیری از فناوری‌های نوین را در این حوزه پررنگ‌تر می‌کند. گام‌هایی که در سال‌های اخیر برای گنجاندن نوآوری‌های دیجیتال در کشاورزی صورت گرفته، می‌تواند نوید بخش آینده‌ای روشن تر برای امنیت غذایی بشر باشد.
مخاطبان محترم گروه اجتماعی مشرق می توانند اخبار، مقالات و تصاویر اجتماعی خود را به آدرس shoma@mashreghnews.irارسال کنند تا در سریع ترین زمان ممکن به نام خودشان و به عنوان یکی از مطالب ویژه مشرق منتشر شود. در ضمن گروه اجتماعی مشرق در صدد است با پیگیری مشکلات ارسالی شما از طریق کارشناسان و مشاوران مجرب پاسخی برای ابهامات مخاطبان عزیز بیابد.
منبع: جام جم