اینترنت اشیاء
استفاده از اینترنت اشیاء در حوزه کشاورزی، استفاده خاص‌تری از فناوری در برنامه‌ریزی و عملیاتی سازی فرایند کشاورزی به طریقی که پیشتر غیرممکن بود، توسط حسگرها به برقراری ارتباط بین اجزاء اکوسیستم آن و تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده و تصمیم سازی می پردازد. همچنین از طریق ابزارها و ربات‌های هوشمند، وسایل نقلیه بدون سرنشین تمامی فرایندهای کاشت بذر، سم‌پاشی، نظارت بر زمین و برداشت محصول محقق شده و تأثیرات به سزایی را در این صنعت داشته است.
روش هایی که اینترنت اشیا به وسیله آن صنعت کشاورزی را بهبود می‌بخشد، عبارت‌اند از:
• جمع‌آوری مجموعه‌ای عظیم از داده‌ها نظیر وضعیت آب و هوا، کیفیت خاک، میزان رشد محصول، راندمان تجهیزات کشاورزی، عملکرد کارکنان و... با استفاده از حسگرهای هوشمند کشاورزی
• کاهش ریسک تولید با کنترل بهتر فرایندها. با استفاده از این ویژگی، امکان پیش‌بینی میزان محصول فراهم می‌گردد که به وسیله آن می‌توان برای توزیع محصول برنامه‌ریزی کرد.
• مدیریت هزینه و کاهش ضایعات به دلیل افزایش کنترل بر تولید. می توان هرگونه ناهنجاری در رشد محصولات و همچنین دام و طیور را مشاهده نمود و برای حل مشکل، تصمیم مؤثر اتخاذ کرد.
• افزایش بهره‌وری از طریق اتوماسیون فرایندها. با استفاده از دستگاه‌های هوشمند، می توان چندین فرایند را به‌صورت خودکار انجام داد به عنوان مثال آبیاری، کوددهی و کنترل آفات.
• افزایش حجم و کیفیت محصولات. کنترل روند تولید و حفظ استانداردهای بالای کیفیت محصول و ظرفیت رشد از طریق اتوماسیون.
ابزارها و تجهیزاتی همچون مانیتورینگ شرایط و وضعیت آب و هوایی، مدیریت محصول، مانیتورینگ و مدیریت احشام و سیستم مدیریت کشاورزی، مبتنی بر فناوری اینترنت اشیاء هستند و در صنعت کشاورزی استفاده می‌شوند.
نسل پنجم ارتباطی (5G)
عدم توانایی پاسخگویی شبکه های ارتباطی نسل چهارم به ارائه خدمات متناسب با نیازهای روزافزون کاربران، موجب شد در اوایل سال 2012، اتحادیه بین المللی مخابرات، برنامه ای را برای توسعه ارتباطات بین المللی جهت حرکت به سمت نسل پنجم شبکه‌های ارتباطی آغاز نماید. در حقیقت، بسیاری از فناوریهای نوظهور از قبیل اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی، واقعیت مجازی و واقعیت افزوده، برنامه‌های کاربردی مبتنی بر فضای ابری، به دلیل محدودیتهایی مانند سرعت و حجم، پوشش، ظرفیت شبکه، پایداری، تأخیر، بهره وری مصرف انرژی، یکپارچگی شبکه با حضور شبکه های جدید و مدیریت شبکه به رشد و بلوغ نرسیده اند و نسل پنجم شبکه ارتباطی به سکوی پرتابی برای آنها مبدل خواهد شد و کاربردهایی مانند بازیهای آنلاین و حوزه صنایع گوناگون چون بهداشت و سلامت، دولت همراه، کشاورزی، حمل و نقل، انرژی و مسائل مالی راهگشا بوده و نیز مدیریت خدمات حیاتی مختلف نظیر درمان از راه دور و نیز به حداقل رساندن زمان خدمات اورژانسی و ... را به وجود می آورند.
کلان داده
با توجه به افزایش جمعیت کره زمین و تقاضای بیشتر برای محصولات کشاورزی و همچنین کمبود آب و منابع طبیعی، استفاده بهینه از منابع و معرفی راهکارهای نوین در جهت بهبود کارایی مراحل مختلف تولید محصولات، نقش بسیار مهمی در برآورده کردن نیازهای رو به رشد کشورها ایفا می کنند. کلان داده یکی از فناوری‌هایی است که نقش مهمی در این راستا ایفا می‌کند. این فناوری از طرق زیر می‌تواند به بهبود صنعت کشاورزی کمک نماید:
1. تحلیل داده‌های کلان جمع‌آوری شده توسط حسگرهای هوشمند
2. مانیتورینگ محصولات و سایر شرایط کشاورزی با استفاده از اطلاعات به دست آمده از تحلیل داده ها
3. پیش‌بینی میزان تولید محصولات و میزان نیاز به آنها، شرایط محیطی و ... با استفاده از یادگیری ماشین
4. استفاده از اطلاعات کشاورزان موفق برای کشاورزان دارای شرایط مشابه با آنها
زنجیره بلوکی
فناوری زنجیره بلوکی در بخش کشاورزی می‌تواند با ترکیب قراردادهای هوشمند و پرداخت خودکار و ایجاد بسیاری از قواعد این حوزه خصوصاً در بخش بیمه کشاورزی و ردیابی محصولات کشاورزی تحولات بسیاری ایجاد نماید. هرچند تحقق آن نیازمند سیاست‌ها و مقرراتی است که استفاده از این فناوری را ساختارمند نماید. در حال حاضر طراحی، پیاده‌سازی، اجرا و ارزیابی قراردادهای هوشمند در مرحله آزمایشی قرار دارد و تعداد محدودی پروژه پایلوت در دنیا در حال کار روی این موضوع هستند.
افزایش تقاضا برای شفافیت1 در زنجیره تأمین محصولات کشاورزی و نگرانی‌های مرتبط با هدر رفت مواد غذایی (طبق گزارش سازمان FAO بیش از یک سوم مواد غذایی در هر سال به نحوی هدر می‌رود) دو عامل اصلی در میزان رشد استفاده از فناوری زنجیره بلوکی در بخش کشاورزی هستند و موضوعاتی نظیر یکپارچه‌سازی اقلام غذایی، اعتماد مشتریان، شفافیت در زنجیره تأمین، کیفیت محصولات، مسائل لجستیکی، تأثیرات بر محیط‌زیست، داده‌های شخصی مشتریان، تقلب‌ها و ایمنی مواد غذایی را در بر می گیرند.
ضرورت شفاف‌سازی زنجیره تأمین، ریشه در بی‌اعتمادی فزاینده مشتریان مواد غذایی و تقاضای روزافزون آنها برای دستیابی به اطلاعات مربوط به محصولات کشاورزی و غذایی دارد. این اطلاعات می‌تواند از مرحله کاشت محصول، انبار کردن، پردازش و تبدیل، توزیع، فروش و دریافت آن توسط مشتری را شامل شود.
کمبود نیروی ماهر در حوزه زنجیره بلوکی و نقص و کمبود مقررات و استانداردهای استفاده از این فناوری در بخش کشاورزی بر روند و میزان رشد این بازار تأثیرات منفی داشته و خواهند داشت. می‌توان با مشارکت و همکاری ذینفعان مختلف از جمله کشاورزان، شرکتهای انبارگر، تبدیل کننده، پردازش کننده و تولیدکننده محصولات کشاورزی در قالب یک سکو یا اکوسیستم مشخص این تأثیرات را به حداقل رساند.
هوش مصنوعی
هوش مصنوعی، از دیگر فناوری های نوظهور در صنعت کشاورزی است که می تواند بهره وری مزارع و نیاز به بهبود کیفیت موادغذایی را افزایش دهد. با توجه به پیشرفت جامعه به سمت کشاورزی هوشمند و نیاز کشاورزی به محاسبات و پردازش اطلاعات و تصمیم گیری های سریع در سطوح مختلف از جمله کیفیت سنجی زمین های زراعی در فرآیندهای سه گانه کاشت، داشت و برداشت محصولات و پردازش دقیق داده های هواشناسی، تغییرات اقلیمی و ...، فناوری هوش مصنوعی می تواند در محاسبات و پردازش اطلاعات و انجام عملیات خودکار در صنعت کشاورزی، در مراحل مختلف کشت محصول از جمله کاشت، داشت و برداشت، فرایند انبار و فراوری محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این موارد در تصمیم گیری های کلان کشاورزی از جمله مدیریت در زمینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات، کشاورزی دقیق، تخمین عملکرد و غیره نیز کاربردهای گوناگونی یافته اســت.
کشاورزی دقیق 2 از فناوری هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری ها در گیاهان، آفات و تغذیه نامناسب گیاهان در مزارع استفاده می‌کند. سنسورهای هوش مصنوعی می‌توانند علف‌های هرز را شناسایی و مورد هدف قرار داده و سپس تصمیم گیری کنند که از چه علف کشی در منطقه مناسب استفاده کنند. بنابراین از استفاده بیش از حد علف کشها و سموم که به مواد غذایی ما راه پیدا می‌کنند، جلوگیری می‌کند. بدین ترتیب اسپری مواد شیمیایی کمتر مصرف می‌شود و در نتیجه هزینه‌ها پایین‌تر و غذا سالم‌تر خواهد بود. با تعیین انتخاب نوع محصول، بهترین انتخاب بذر ترکیبی و استفاده از منابع، به کشاورزان کمک می‌کنند تا برنامه ریزی های لازم را برای تولید سودمندانه انجام دهند و همچنین به بهبود کیفیت و دقت برداشت کمک می‌کند. با استفاده از هوش مصنوعی، مزارع با اندازه های مختلف در سرتاسر جهان قادرند اثربخشی بیشتر و بنیادی تر شیوه زندگی و رژیم غذایی داشته باشند به طوریکه سلامت محصولات و تجزیه و تحلیل خاک را بررسی و تجهیزات را از راه دور مدیریت کنند و فرصت‌های جدیدی را برای رشد ایجاد نمایند.
2. کاربردهای فناوریهای نوین
اینترنت اشیاء
از جمله کاربردهای این فناوری در حوزه کشاورزی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
مزرعه هوشمند
مزرعه هوشمند، یک راهکار یکپارچه جهت دریافت اطلاعات موردنیاز گیاهان زراعی از خاک مزرعه و از طریق سنسورهای تعبیه شده در آن و سپس انتقال این اطلاعات به فضای ابری جهت تحلیل و اقدام می‌باشد. لذا کشاورزان با در دست داشتن این اطلاعات به‌صورت از راه دور و از طریق برنامه های کاربردی نصب شده بر روی گوشی‌های هوشمند و یا از طریق وب‌سایت‌هایی مشخص می‌توانند آب، مواد معدنی (و حتی نور در گلخانه‌ها) را متناسب با نیاز گیاهان زراعی تنظیم نمایند.
آبیاری هوشمند
گاها اطلاع از میزان آب موردنیاز گیاهان کشت‌شده در مزرعه باعث می‌گردد تا علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف آب، راندمان کشاورزی نیز افزایش یابد. در این راستا شرکت Observant سعی نموده تا با رصد اطلاعات موردنیاز برای آبیاری هوشمند، به‌طور خودکار ادوات آبیاری (مانند پمپ‌ها) را فعال نموده و لذا اقدام آبیاری به‌طور خودکار انجام پذیرد. آبیاری هوشمند خود مفهومی خردتر نسبت به مزرعه هوشمند تلقی می‌گردد.
کیفیت آب کشاورزی
یکی از دغدغه‌های تولیدکنندگان محصولات کشاورزی و دامداران، کنترل کیفیت آب‌های رودخانه‌هایی است که مورد مصرف آنها قرار می‌گیرد که در این خصوص این واحدهای کشاورزی و تعاونی‌های تولیدی می‌توانند با تگ زدن رودخانه‌هایی در مناطق مجاور خود و خصوصاً در مناطق نزدیک به مناطق پرخطر (مانند مناطق دارای فعالیت صنعتی) به‌راحتی و در هرلحظه از وضعیت کیفیت آب آگاه گردند. آگاهی پس از آلوده شدن آب‌ها و منابع زیرزمینی نمی‌تواند اثرات این آلودگی‌ها را کاهش دهد. به عقیده بسیاری از محققان، معمولاً زمانی کشاورزان از آلودگی آب‌ها خبردار می‌گردند که محصولات آنها تحت تأثیر آلودگی‌های شیمیایی قرارگرفته است. در این راستا اینترنت اشیاء می‌تواند هزاران کیلومتر از سطح رودخانه‌ها را رصد نماید و در صورت وجود هر خطر نسبت به اعلام آن اقدام نماید. چنین قابلیتی می‌تواند در فرآیند کشاورزی تأثیر به سزایی داشته باشد.
دامپروری هوشمند
همواره آگاهی از وضعیت دام‌ها (سلامت آنها) از یک‌سو و شمارش آنها (در گله‌های بزرگ) از سوی دیگر، موجب بروز مشکلات متعددی برای دامداران شده است. خصوصاً در شناسایی دام‌های دارای مشکلات خاص و یا نیازمند مراقبت‌های خاص. در این راستا شرکت LITAMS ابزاری را توسعه داده است تا به‌واسطه آن بتوان تگ‌های متصل به دام‌ها را رصد و سپس پرونده الکترونیکی مجزایی برای هر یک تخصیص داد. همچنین این امکان (در گله‌های بسیار بزرگ) موجب گردیده تا وزن‌کشی و همچنین شمارش دام‌ها با سرعتی بسیار بالا به انجام رسد، که این اقدام موجب کاهش نیاز به منابع انسانی نیز شده است.
محافظت از آبزیان (شیلات)
یکی دیگر از کاربردهای اینترنت اشیاء در بررسی وضعیت آبزیان و خصوصاً گونه‌هایی است که در مواجه با صید بی‌رویه قرار دارند. محافظت از آبزیان همواره از دغدغه‌های بسیار مهم بسیاری از گروه‌ها بوده است، خصوصاً گونه‌های زیستی موجود در آب‌های شور. برای این منظور زیست‌شناس‌ها سعی نموده‌اند تا راهکارهایی را توسعه دهند تا به‌واسطه آن بتوانند آبزیان را رصد نمایند. در این راستا پروژه‌های متنوعی تعریف شده است. یکی از این پروژه‌ها بر کنترل آبزیان کمیاب متمرکز می‌شود. در روش پیشنهادی، با استفاده از یکسری RFID و توسعه سیستمی مبتنی بر آنها زیست شناسان موفق گردیده‌اند تا به اطلاعات ارزشمندی در خصوص تحلیل داده‌های دریافت شده از این آبزیان دست یابند.
گلخانه اتوماسیون شده
از طریق سیستم کنترل هوشمند گلخانه (سیستم اتوماسیون گلخانه) می‌توان کلیه پارامترهای آب‌وهوا را توسط دستگاه اندازه‌گیری پارامترهای آب و دستگاه اندازه‌گیری پارامترهای هوا به صورت آنی از طریق اینترنت و SMS و سیستم‌های ارتباطی دیگر مانیتورینگ و کنترل نمود، همچنین امکان نمایش از طریق نمایشگر دستگاه‌ها امکان‌پذیر می‌باشد، یکی دیگر از قابلیت‌های این دستگاه ارائه گراف‌ها و نمودارهای مربوط به پارامترها است. از طریق ابزارهای کنترلی (پورت کنترلرها) می‌توان نسبت به خاموش و روشن نمودن دستگاه‌ها اقدام نمود و کلیه تجهیزات گلخانه را به صورت ریموت کنترل نمود. از جمله مزایای استفاده از اتوماسیون گلخانه می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:
• امکان تطبیق با شرایط پرورشی از قبیل گلخانه‌های هیدروپونیک، کشت در بستر خاک و ....
• بهینه‌سازی مصرف انرژی
• کاهش هزینه‌های جاری گلخانه از قبیل کود، CO2 و ...
• افزایش بهره‌وری و کیفیت نهایی محصولات تولیدی
• جلوگیری از خطای نیروی انسانی و امکان مراجعه به نمودارها و شرایط گلخانه
• امکان تغییر وضعیت از حالت اتوماسیون به حالت دستی و بالعکس (به صورت ریموت)
• قابلیت کنترل از راه دور
• نمایش کلیه پارامترها بر روی نمایشگر
نسل پنجم ارتباطی (5G)
خدماتی که انتظار می‌رود در این شبکه مهیا گردد به سه دسته با شاخص‌های مختلف و نوع کاربرد و عملکرد آنها تقسیم می‌شود که عبارت‌اند از: (1) خدمات پهن باند سیار گسترش‌یافته3 ، (2) خدمات مبتنی بر ارتباطات باقابلیت اطمینان بالا و تأخیر پایین4 و (3) خدمات مبتنی بر ارتباطات دستگاه‌های عظیم5. در نوع خدمات مبتنی بر ارتباطات دستگاه‌های عظیم که خدمات مبتنی بر ارتباطات دستگاه‌های عظیم است و همچنین خدماتی را برای تعداد فراوانی از وسایلی که با ارتباطات دستگاه‌های عظیم کار می‌کنند، فراهم می‌آورد، فناوری اینترنت اشیاء مطرح می شود که اشاره به هوشمندسازی حوزه کشاورزی دارد. در واقع جهت اتصال تمامی حسگرها و ایجاد زیرساخت فنی برای اجرای کاربردهای اینترنت اشیاء در صنعت کشاورزی، نیاز به فراهم کردن بستر ارتباطی مبتنی بر شبکه‌های سیار نسل پنجم است. برخی دیگر از خدمات مبتنی بر این فناوری در صنعت کشاورزی عبارت‌اند از:
• افزایش سرعت ارتباطات بین دستگاه‌ها و سرورها
• بهبود کیفیت ارائه خدمات کشاورزی نظیر سم‌پاشی محصولات، نظارت بر کیفیت خاک، دمای آب و ...،
• کنترل دقیق و سریع علائم سلامت دام
کلان داده
این فناوری از طرق زیر می‌تواند به بهبود صنعت کشاورزی کمک نماید:
بهبود کمی و کیفی تولیدات: با استفاده از فناوری کلان داده‌ها و تحلیل داده های مرتبط با شرایط آب‌وهوایی، اقلیمی، میزان آبیاری، کیفیت خاک، سموم استفاده شده و ... می توان بهترین سناریوی ممکن را با توجه به شرایط موجود طراحی نموده و از آن برای بهبود کمی و کیفی تولیدات کشاورزی بهره برد.
کاهش میزان آب مصرفی: با بررسی دقیق داده های اخذ شده از پارامترهای مرتبط و استفاده از روش‌های تحلیل کلان داده‌ها، می توان با بهینه‌سازی مراحل کاشت، داشت و برداشت، در میزان آب مصرفی صرفه جویی نمود.
بهبود کارایی از دید کلان: با تحلیل اطلاعات مرتبط با شرایط اقلیمی، تغییرات آب و هوایی، میزان تقاضا، قابلیت کشاورزان و سرمایه‌گذاری‌های به عمل آمده، می توان سیاستهای کلان کارآمدی در حوزه کشاورزی اتخاذ کرد که باعث افزایش بهره وری این حوزه گردد. به عنوان مثال انتخاب نوع محصولات قابل کاشت، زمان برداشت مناسب و نحوه توزیع آنها درصورتی‌که متناسب با نیازهای جامعه انتخاب گردند، می‌توانند هم به سوددهی بیشتر کشاورزان کمک کرده و هم باعث بهبود کیفیت محصولات تولید شده گردد.
تعیین قیمت مناسب برای تضمین فروش بالاتر
تقسیم‌بندی مشتریان با توجه به سلایق، شرایط اقتصادی و نیازهای آنها
تعیین محل قرارگیری محصولات در فروشگاهها با توجه به الگوی حرکتی خریداران
مدیریت بهینه زنجیره عرضه
زنجیره بلوکی
با بکارگیری زنجیره بلوکی، مصرف کنندگان از محل تولید غذا، زمان تولید، نحوه تولید آن و قیمت‌گذاری منصفانه اطمینان می‌یابند و به جای اتکا به سیستم ناکارآمد برچسب‌گذاری که به راحتی قابل دستکاری است، مصرف کنندگان به دفاتر توزیع شده و شفافی دسترسی می‌یابند که همه جزئیات در مورد غذایی که خریداری کرده‌اند را در دسترس قرار می‌دهد. همچنین این فناوری می‌تواند از طریق سرمایه‌گذاری جمعی در حوزه کشاورزی، توسعه ایجاد کند.
از مهمترین کاربردهای زنجیره بلوکی در حوزه کشاورزی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
• بیمه مواد، محصولات، مزارع، شرکت‌ها و ... در بخش کشاورزی
• ایمنی مواد غذایی
• قابلیت ردیابی محصولات کشاورزی
• ثبت زمین‌های کشاورزی
• بهبود زنجیره تأمین مواد غذایی و کشاورزی
• ایجاد شفافیت در بخش شیلات و اکوسیستم‌های ماهی گیری و آبزی پروری
• کاهش هزینه‌های مرتبط با تراکنش‌ها
• ایجاد بازارهای جدید
• لجستیک
هوش مصنوعی
از جمله کاربردهای هوش مصنوعی در حوزه کشاورزی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
نظارت بر محصول و خاک در مزارع : هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به دوربین‌هایی با قابلیت هوش مصنوعی می‌توانند تصاویر مربوط به کل مزرعه را ضبط کرده و تصاویر را در زمان مناسب برای شناسایی مناطق مشکل و پیشرفت‌های بالقوه تجزیه و تحلیل و پردازش کند. همچنین قادرند مقیلس بزرگی از زمین را در زمان بسیار کمی تحت پوشش قرار دهند و مزارع بزرگ به طور مکرر مورد نظارت قرار گیرند.
تحلیل های پیشگویانه : ایجاد مدل‌های پیش بینی فصلی برای بهبود دقت کشاورزی و افزایش بهره وری استفاده می شود. این مدل‌ها می‌توانند برای پیشبرد تصمیمات کشاورزان از ماه‌های پیش رو الگوهای آب و هوایی را پیش بینی کنند.
استخراج اطلاعات کشاورزی و نقشه های سطح زمین٬ وضعیت آبی و زراعی زمین٬ وضعیت جنگلها و مراتع و … با استفاده از تصاویر ماهواره ای
تحلیل اطلاعات استخراجی از تصاویر ماهواره ای و تطبیق با اطلاعات موجود با سیستم سنتی و نگهداری اطلاعات در بانکهای اطلاعاتی جغرافیایی و بهره برداری معنایی و استخراج اطلاعات مفهومی
خودکارسازی سیستم های ماشینی کاشت، داشت، برداشت و عرضه محصول و کنترل کیفیت آن نظیر سیستم های خودکار داشت محصولات هیدروپونیک، یا سیستم های خودکار برداشت و بسته بندی چای و ...
اصلاح ژنتیکی فراورده های غذایی: خصوصیات حیوانات و گیاهانی که برای تولید غذا پرورش داده می شوند، با استفاده از فناوری ها اصلاح ژنتیکی می شوند تا نیازهای زیستی و فیزیولوژیکی بشر به بهترین شکل ممکن تأمین شوند. افراد متخصص در زمینه مهندسی ژنتیک درکشاورزی تلاش می کنند با استفاده از این فناوری، خصوصیات گیاهان و دام ها را از پایه و اساس تغییر دهند و آنها را اصلاح کنند.
کاشت بذر، بررسی محصولات کشاورزی یا نگهداری از آنها به کمک ربات های مختص کشاورزی6
تولید گوشت درون کِشتگاهی (گوشت مصنوعی7)
مهندسی کشاورزی (سیستم اکولوژیکی بسته، زیست شناسی مصنوعی، مزارع عمودی)
تصمیم گیری مناسب توسط کشاورز به کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده در خصوص شرایط آب و هوایی، دما، میزان استفاده از آب یا شرایط خاک مزرعه توسط سنسورها (سنسورهای قابل استفاده در آب و هوا، تجهیزات تله ماتیک، تجهیزات زیست سنجی حیوانات مزرعه، سنسورهای مورد استفاده برای محصولات، سنسورهای مرتبط با زیرساخت سلامت)
تراکتورهای خودران: متخصصان ناوبری رادیویی، ژیروسکوپ لیزری و هوش مصنوعی را به یک تراکتور اضافه کردند. در نتیجه، تراکتور می‌تواند مسیری را که یک راننده قبلاً به آن آموزش داده پیگیری کند.
بینش رایانه: تراکتور یا سایر تجهیزات کشاورزی هوشمند با دوربین، GPS و احتمالاً تلفن همراه، مجهز به توانایی انتقال داده‌های ویدئویی می‌شوند. سیستم بینش رایانه به تراکتور اجازه می‌دهد تا مسیر را پیدا و موانع را شناسایی کند.
3. بازار فناوریهای نوین
اینترنت اشیا
بر اساس تحقیقات صورت گرفته توسط بیزینس اینسایدر (BI)، تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت از 10 میلیارد در سال 2015 به 34 میلیارد در سال 2020 افزایش می یابد. این شاخص در تحقیقات شرکت سیسکو حدود 50 میلیارد و در گزارش گارتنر حدود 20.8 میلیارد دستگاه تخمین زده شده است. پیش‌بینی‌های انجام شده در خصوص میزان سرمایه‌گذاری در زمینه راه‌حل‌های اینترنت اشیا، حاکی از توجه روز افزون به این حوزه است. بطوریکه بر اساس مطالعات BI، طی 5 سال آتی، میزان سرمایه‌گذاری در راه‌حل‌های اینترنت اشیا حدود 6 تریلیون دلار خواهد بود که پیش‌بینی می‌شود این میزان تا سال 2025 به درآمدی حدود 13 هزار میلیارد دلار برسد.
مشاغل و کسب‌وکارها جزو پیشروان پذیرش صنعت اینترنت اشیا بوده و در این رقابت سنگین، دولت‌ها را پشت سر خواهند گذاشت. بطوریکه پیش بینی شده است کسب و کارها حدود 3 میلیارد دلار در اکوسیستم اینترنت اشیا هزینه کرده و حدود 11.2 میلیارد دستگاه را تا سال 2020 برای اهداف و مصارف صنعت خود مستقر کنند. از سوی دیگر دولت‌ها تا 2.1 میلیارد دلار در اینترنت اشیا هزینه کرده و 7.7 میلیارد دستگاه را نصب و استفاده خواهند نمود که بیانگر توجه مشتاقانه و بیش از پیش کسب و کارها به سرمایه‌گذاری در IoT به منظور دستیابی به معیارهای اساسی نظیر کاهش هزینه‌های عملیاتی، بهره‌وری بیشتر، گسترش بازارهای جدید و توسعه محصولات هستند.
بر اساس مطالعات BI، تخمین زده می‌شود که تا انتهای سال 2020 حدود 310 میلیون دستگاه IoT توسط شرکتهای خدمات مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. عمده این دستگاه‌ها، سیستم‌های علائم دیجیتال برای استفاده در فروشگاه‌های مواد غذایی و فست فودها هستند. آشپزخانه‌های متصل از طریق تجزیه و تحلیل کلان داده‌ها به صرفه‌جویی 15 درصدی مواد غذایی و آشامیدنی در صنایع غذایی کمک خواهد کرد.
پیش‌بینی می‌شود که بازار کشاورزی هوشمند تا سال 2022 با نرخ رشد سالانه (CAGR) 13.8 درصد به 18.45 میلیارد دلار برسد. همچنین تعداد 75 میلیون دستگاه IoT برای مصارف صنعت کشاورزی تا انتهای سال 2020 مورد استفاده قرار گیرد. از این دستگاه‌ها به منظور افزایش تولید و عملکرد در بخش کشاورزی برای نظارت بر میزان اسیدیته خاک، دما و سایر متغیرها و همچنین نظارت بر بهره‌وری و بهداشت دام و طیور در بخش دامپروری نیز کمک می‌نماید.
نسل پنجم ارتباطی (5G)
همانطور که در شکل 2 نمایش داده شده است، تا سال 2035، در تمامی صنایع مختلف، کالاها و خدماتی به ارزش 12.3 میلیارد دلار و یا به‌طور متوسط، 4.6% از کل تولید ناخالص تولید خواهد شد. این کالا و خدمات توسط طیف وسیعی از صنایع در 3 حوزه مشخص تولید خواهد شد. در صنعت کشاورزی نیز به واسطه بهره‌گیری از فناوری نسل پنجم موبایل، تا سال 2035، کالاها و خدماتی به ارزش 510 میلیون دلار و معادل 6.4% ، تولید خواهد شد.
شکل 2: تأثیر فناوری 5G بر سهم صنعت کشاورزی (میلیون دلار)
کلان داده
تحلیل کلان داده‌ها، حوزه‌ای بینابینی است که قابلیت‌های دو حوزه کشاورزی و کلان داده را با هم ترکیب نموده و ارزش‌افزوده‌هایی نظیر پیش‌بینی روندها و کشف الگوهای مهم در صنعت کشاورزی ایجاد می‌کند. بازار تحلیل داده‌های حوزه کشاورزی روندی روبه رشد را تجربه می‌کند و روز به روز بر وسعت این بازار و نتایج مثبت آن افزوده می‌شود. بطوریکه که طبق پیش‌بینی‌ها اندازه جهانی این بازار از 585 میلیون دلار در سال 2018 به 1236 میلیون دلار در سال 2023 خواهد رسید و رشد ترکیبی سالانه آن در این بازه برابر با 16.2 درصد خواهد بود.
همان‌گونه که در شکل 3 نشان داده شده است، آمریکای شمالی بیشترین سهم این بازار را به خود اختصاص داده است. دلیل این امر حضور کشورهای صاحب صنعت و دارای کشاورزی مدرن نظیر ایالات متحده امریکا و کانادا در این منطقه است. اکثر کشاورزان و دامداران این منطقه به منظور بهینه‌سازی دامپروری، مزارع، جنگلداری، باغداری و پرورش آبزیان به استفاده از راهکارهای تحلیلی کشاورزی8 روی آورده‌اند. علاوه بر آمریکای شمالی، اروپا و منطقه APAC (آسیا-اقیانوسیه) هم سهم بسزایی از بازار را در اختیار دارند. ولی سهم منطقه خاورمیانه و آفریقا در این بازار رو به رشد ناچیز است.
شکل 3 : اندازه بازار تحلیل کشاورزی به تفکیک مناطق مختلف دنیا (میلیون دلار)
زنجیره بلوکی
پیش بینی ها حاکی از آن است که بازار و زنجیره تأمین فناوری زنجیره بلوکی در کشاورزی در بازه زمانی 2018 تا 2023، رشد ترکیبی سالانه ای معادل 48 درصد را تجربه خواهد کرد و از 61 میلیون دلار در سال 2018 به 430 میلیون دلار در سال 2023 خواهد رسید. میزان رشد این بازار در شکل 4 ارائه شده است.
شکل 4: میزان رشد به تفکیک مناطق مختلف دنیا (میلیون دلار)
آمریکای شمالی، اروپا و آمریکای جنوبی بیشترین بخش از این بازار را در اختیار دارند و در آینده نزدیک (حداقل تا سال 2023) نیز شرایط به همین شکل ادامه خواهد داشت. سایر مناطق جهان(RoW 9) در مقایسه با مناطق فوق بخش ناچیزی از این بازار را به خود اختصاص داده‌اند.
هوش مصنوعی
پیش بینی می شود که هوش مصنوعی در بخش کشاورزی به طور سریعی رشد کند و تا سال 2025 به ارزش جهانی 2.6 میلیارد دلار برسد. به گزارش خبرگزاری کشاورزی ایران (ایانا) از " farminguk "، براساس گزارش تحقیقاتی جدید با عنوان " پیش بینی هوش مصنوعی در بازار کشاورزی تا سال 2025 " ، انتظار می رود که بازار با 22.5 درصد افزایش ، از 518.7 میلیون دلار در سال 2017 به ، 2.6 میلیارد دلار تا سال 2025 برسد. میزان پذیرش این فناوری و اندازه بازار آن در شکل 5 نمایش داده شده است.
بر اساس منطقه، هوش مصنوعی در بازار کشاورزی به کشورهای آمریکا، اروپا، آسیای اقیانوسیه و سایر مناطق جهان طبقه بندی شده است. پیش بینی می شود که بازار آسیا اقیانوسیه تا سال 2025 بیشترین رشد را داشته باشد. اتخاذ فزاینده فن آوری های یادگیری عمیق و بینایی در کاربردهای کشاورزی مهمترین عامل محرک رشد بازار در منطقه APAC است. میزان بکارگیری فناوری ها توسط کشاورزان در حال رشد است و کشورهایی مانند استرالیا، چین، ژاپن و هند به طور فزاینده ای از فناوری هایی همچون یادگیری ماشین، یادگیری عمیق که زیرمجموعه هوش مصنوعی هستند، استفاده می کنند.
شکل 5: اندازه بازار تحلیل کشاورزی به تفکیک مناطق مختلف دنیا (میلیون دلار)
1. Transparency
2. Precision agriculture
3. Extreme Mobile BroadBand (xMBB)
4. Ultra-reliable MTC (uMTC)
5. Massive Machine-Type Communications (mMTC)
6. Robotic farm swarms
7. نوعی از گوشت است که با کشتن حیوانات دامی به دست نمی آید بلکه با کشت و تکثیر یک سلول ماهیچه حاصل می شود. بر اساس تحقیق محققان، تاکنون چنین گوشتی تهیه نشده است.
8. Agriculture analytics
9. Rest of the world
