هوشمندسازی گلخانه
گلخانه هوشمند یکی از نوآوری‌های پیشرفته در زمینه کشاورزی مدرن محسوب می‌شود. این گلخانه‌ها به سنسورها و حسگرهای مختلفی مجهز شده‌اند و به‌کمک فناوری‌های هوش مصنوعی، اینترنت اشیا (IoT) و سیستم‌های خودکار به طور شبانه روزی تمامی فرایندهای موردنیاز کشت گلخانهای از جمله دما، رطوبت، وزش باد، میزان CO2 و نور را از راه دور کنترل کنند. در این نوع گلخانه‌ها فرایندها می‌توانند به صورت آنی و خودکار انجام شوند. این امر به بهینه‌سازی تولید گیاهان در محیط کنترل شده کمک می‌کند. گلخانه‌های هوشمند اهمیت بالایی در جهت افزایش عملکرد، بهبود شرایط رشد گیاهان، کاهش هدررفت منابع طبیعی و کنترل آفات و بیماری‌ها دارند. شرکت هوشمند مکاترونیک تابان به‌عنوان یک مرجع در این حوزه، با انجام فعالیت‌های مستمر و تجربه بالا، آماده ارائه خدمات مختلف هوشمندسازی به شما عزیزان است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با سیستم‌های هوشمندسازی گلخانه تا آخر این مطلب با ما همراه باشید.
گلخانه هوشمند چیست؟ضرورت هوشمندسازی گلخانههانحوه راه‌اندازی گلخانه هوشمندویژگیها و امکانات گلخانه هوشمندمزایای هوشمندسازی گلخانههزینه و قیمت هوشمندسازی گلخانه
گلخانه هوشمند چیست؟
در طول تاریخ همواره تغییرات ناگهانی آب و هوایی سبب می‌شد تا بسیاری از کشاورزان، با ضررهای مالی ناشی از خراب شدنِ محصولات‌شان مواجه شوند طی سال های اخیر و با پیشرفت کاربرد اینترنت اشیاء صنعتی، ساخت گلخانه هوشمند، شرایط را کاملا تغییر داده است. در گلخانه‌های هوشمند به کمک مجموعه‌ای از سنسورها و تجهیزات کنترلی مختلف، فاکتورهای تاثیرگذار در رشد گیاهان، همچون نور، دما، رطوبت، گاز CO2، میزان گرما، میزان وزش باد در یک محدوده مشخص که برای سیستم تعریف شده‌است، حفظ می‌شود. این فرآیند کنترلی و پایش از طریق اینترنت اشیاء امکان‌پذیر است. با استفاده از گلخانه هوشمند، نظارت از راه دور ممکن می‌شود و پرورش‌دهندگان می‌توانند تنها با لمس چند دکمه در گوشی هوشمند خود گلخانه را کنترل کنند. این امر سبب تولید محصولات با کیفیت تر و با حجم تولید بالاتر شده و کاهش هزینه مصرف آب و برق بازگشت تدریجی سرمایه را خواهد داشت.
ضرورت هوشمندسازی گلخانه
طبیعتا هیچ کشاورزی از محصولات بیشتر و با کیفیت تر و در نتیجه سود بیشتر بدش نمی آید. ازسوی دیگر تغییرات آب وهوایی، گرم شدن زمین، افزایش آلودگی منابع آبی و خاکی و هوا، کمبود منابع و افزایش روز افزون جمعیت، صنعت کشاورزی را تحت تاثیر خود قرار داده است. از سوی دیگر تکنولوژی در صنعت کشاورزی و گلخانهای پیشرفت‌های چشمگیری داشته به کمک جوامع انسانی آمده است. استفاده از این تکنولوژی مزایای بسیار زیادی داشته و مسیر توسعه گلخانه‌ها را هموارتر می‌کند. ساخت گلخانه هوشمند توسط شرکت‌های هوشمندسازی به گلخانه‌داران و کشاورزان کمک می‌کند تا بهترین بهره‌وری را از نیروی انسانی خود داشته و با ثبت و کنترل تمامی فاکتورها، احتمال وجود خطا را به حداقل برسانند، همچنین پرورش و رشد گیاهان را سریع‌تر و آسان‌تر کرده و میزان برداشت محصولات در هر دوره را افزایش می‌دهد، از منابع موجود و در اختیار به شکل بهتری استفاده کرده و در نهایت با بالا رفتن کیفیت محصول خود, بازدهی نسبتا عالی داشته باشند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با روش‌های هوشمندسازی و همچنین هزینه‌های هوشمندسازی براساس نیازهای شما، با همکاران ما تماس بگیرید
نحوه راه‌اندازی گلخانه هوشمند
تفاوت اصلی گلخانه‌های هوشمند با نمونه‌های سنتی در استفاده از برخی از سنسورها، و مکانیزم‌های خودکار است و بنابراین راه‌اندازی گلخانه هوشمند، نیاز به صرف هزینه‌های چندان بالایی نمی‌باشد. اما توجه به این نکته ضروریس که باتوجه‌به پیچیدگی و تخصصی بودن سیستم گلخانه‌های هوشمند، معمولاً توصیه می‌شود که با تیم‌های متخصص در زمینه احداث و راه‌اندازی این نوع گلخانه‌ها همکاری شود. فرآیند هوشمندسازی، نیازمند بررسی چندین مرحله مختلف است که شامل طراحی، نصب، تنظیم و پیکربندی سیستم‌ها و دستگاه‌های هوشمند، آموزش و آشنایی با استفاده از سامانه و پشتیبانی و نگهداری از سیستم‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری می‌شود.در ادامه به‌صورت جزئی هریک از این مراحل بررسی و مرور شده‌اند :
- طراحی: در این مرحله با توجه به نوع گیاه قابل کاشت، نوع ساختمان گلخانه، سیستم‌های آبیاری و مکانیزم‌های موجود و درخواست‌های کارفرما، حسگرها و دستگاه‌های اتوماسیون مشخص می‌شوند.
- نصب: پس از طراحی، حسگرها و سیستم‌های آبیاری، نورپردازی، تهویه و دستگاه‌های هوشمند نصب خواهند شد.
- تنظیمات و راه‌اندازی: حسگرها، تجهیزات اتوماسیون، سامانه‌های کنترل آبیاری، تنظیم باد و سایر مکانیزم‌ها به‌شکل دقیق راه‌اندازی می‌شوند و درستی کارکرد آن‌ها در شرایط مختلف بررسی می‌شود.
- آموزش : نحوه استفاده از دستگاه‌های هوشمند برای کشاورزان و پرسنل گلخانه آموزش داده خواهد شد تا تجهیزات به‌شکل بهینه‌ای مورد استفاد قرار گیرند.
- پشتیبانی: در هر سیستم الکترونیکی و مکانیکی، احتمال خرابی وجود دارد، بنابراین باید پشتیبانی‌های لازم از سیستم‌های نصب شده در هر لحظه به شکل کامل صورت گیرد.
بسته به نیاز شما، سیستم‌های هوشمند مختلفی قابل نصب و راه‌اندازی است. این سامانه‌ها تمامی فاکتورهای اثرگذار در رشد گیاه از جمله رطوبت، دما، تهویه و میزان CO۲ و غیره را کنترل می‌کنند. میزان خودکار بودن این فرآیندها و عملیات‌ها بستگی به شما دارد و از کنترل دستی تا استفاده از تجهیزات کاملا خودکار سامانه‌های مختلفی وجود دارد که به‌طور خلاصه در ادامه توضیح داده شده‌است :
- کنترل دستی : در فرآیند کنترل دستی، کاربر باید در محل حضور داشته و عملیات روشن کردن تجهیزات و تغییر پارامترها را به صورت دستی انجام دهد. امروزه کنترل دستی از لحاظ هزینه‌ای و عملیاتی، گزینه مطلوبی بشمار نمی‌آید.
- تجهیزات نیمه خودکار : سیستم‌های نیمه خودکار به‌میزان قابل قبولی از استقلال و خودکار بودن تجهیزات هوشمند برخوردار هستند ولی در این صورت نیز به نظارت و حضور نیاز کاربر در برخی از عملیات‌ها مثل تنظیم جریان باد داخل گلخانه نیاز به حضور کاربر است.
- تجهیزات کاملا خودکار : هوشمندسازی کامل گلخانه حتی نیاز به کمترین دخالت نیروی انسانی نداشته و تمامی فرآیندها به شکل اتوماتیک در راستای تنظیم فاکتورها در محدود مشخص شده انجام خواهد شد. اعمال تغییرات مد نظر کاربر از طریق سیستم‌های نرم‌افزاری و از راه دور صورت می‌گیرد و تمامی داده‌ها به‌شکل بلادرنگ و 24ساعته در اختیار مدیر و نفرات مسئول خواهد بود.
ویژگیها و امکانات گلخانه هوشمند
گلخانه‌های هوشمند ویژگیها و امکانات مختلفی می‌توانند در اختیار شما قرار دهند که در کنار یکدیگر، محیط کنترل شده و بهینه برای رشد گیاهان را ایجاد می‌کنند. از مهم‌ترین امکانات و قابلیت‌های گلخانه هوشمند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
- کنترل دما : با نصب حسگرها و ترموستات هوشمند در گلخانه دمای مطلوب گیاهان پرورشی در فضای گلخانه حکم‌فرما می‌شود.
- کنترل رطوبت : سنسور رطوبت میزان رطوبت موجود در هوای گلخانه را پایش کرده، در سیستم و گوشی‌تان نمایش داده و در صورت نیاز مقدار طوبت را از طریق سامانه هوشمند تغییر می‌دهد.
- کوددهی و آبیاری خاک : سیستم آبیاری هوشمند پرکاربردترین ویژگی در گلخانه هوشمند است و این سیستم قابلیت آن را دارد تا میزان رطوبت خاک را سنجیده و در صورت لزوم و به اندازه ی مورد نیاز، خاک را آبیاری کند. این سیستم وظیفه کوددهی هوشمند خاک را در کنار آبیاری نیز به دوش می‌کشد.
- تنظیم غلظت گاز CO۲ : حسگرهای آشکارساز گاز کربن دی‌اکسید غلظت گاز را تشخیص داده و با پخش زنگ هشدار یا اعلام آن به طرق مختلف شمارا از ازدیاد این گاز در محیط گلخانه مطلع می‌کنند و در صورت امکان با استفاده از مکانیزم‌های مکانیکی اقدام به باز کردن دریچه‌ها و پنجره‌ها و روشن کردن فن‌ها جهت جابه‌جایی هوا خواهند کرد.
- تنظیم تابش نور : بصورت خودکار و یا با فشار یک دکمه از خانه یا هرجای دیگر، میزان تابش نور بر گلخانه کنترل خواهد شد.
- سیستم سایه خودکار : این سیستم به شما امکان آن را می‌دهد که در شرایط نور بسیار شدید تابستانی بشکل خودکار یا با لمس صفحه گوشی میزان تابش خورشید به گلخانه را کاهش دهید تا سالم ترین شرایط برای گیاهان گلخانه ای فراهم شود.
- سیستم روشنایی خودکار: سنسورهای روشنایی با تنظیم میزان نور گلخانه باعث بهبود رشد گیاهان خواهد شد. گلخانه‌های مجهز به این حسگرها و سامانه‌ها می‌توانند نور محیط را به صورت لحظه‌ای اندازه گیری کرده و بر اساس آن، نور مصنوعی را افزایش یا کاهش دهند.
مزایای هوشمندسازی گلخانه
کنترل از راه دور : در گلخانه‌های هوشمند نیاز به حضور فیزیکی پرسنل در گلخانه نیست و به‌کمک یک گوشی هوشمند می‌توان به تجهیزاتی که در گلخانه هستند، در هرساعتی از شبانه روز دستور انجام اقدامات لازم را داد و این سیستم بدون خستگی و وقفه و خطا از دستورات شما پیروی خواهد کرد.
دسترسی به فاکتورهای مهم گلخانه در هر لحظه: حسگرهای مختلفی در سراسر گلخانه نصب می‌شوند تا داده‌های مربوط به گلخانه شامل دما، رطوبت، میزان گاز Co2، روشنایی و غیره را اندازه‌گیری کنند. با استفاده از این داده‌ها امکان کنترل دقیق و خودکار شرایط گلخانه بر اساس ویژگی‌های هر گیاه فراهم می‌شود.
سناریو پذیری : نظارت در گلخانه‌ها بویژه اگر وسیع و بزرگ باشند کار دشواری است ولی در گلخانه‌های هوشمند بیشتر اقدامات لازم به صورت خودکار انجام می‌شوند. و هر سناریویی که نیاز باشد می‌توان از طریق زیرساخت‌های پیاده‌سازی شده تعریف کرد. برای مثال اگر رطوبت گلخانه بالاتر از حد مجاز باشد، سیستم تهویه به صورت خودکار روشن شود و میزان رطوبت را تعدیل کند.
کنترل آفت‌ها و جلوگیری از شیوع بیماری‌های گیاهان: آفت‌ها و بیماری‌های گیاهی یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در حوزه مدیریت گلخانه‌ها محسوب می‌شود. با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط سنسورهای گلخانه هوشمند می‌توانیم به سرعت از اتفاقات گلخانه مطلع شویم و با انجام سمپاشی یا مبارزه بیولوژیکی به موقع از شیوع آفت‌ها و بیماری‌های گیاهی به تمامی فضای گلخانه جلوگیری کنیم.
زمان بندی و برنامه ریزی دقیق : این ویژگی با کنترل از راه دور کمی متفاوت است و از آن فراتر است. با هوشمند شدن گلخانه همه تجهیزات بدون نیاز به دخالت و طبق برنامه ریزی قبلی در زمان مناسب، روشن یا خاموش خواهند شد.
صرفه جویی در مصرف انرژی : در گلخانه هوشمند با بکارگیری شبکه‌ای از حسگرهای مختلف می‌توان میزان مصرف آب را تنظیم کرد. همچنین با توجه به نیاز گیاهان شرایط محیط را تنظیم می‌کند و اگر لازم باشد میزان گرمایش, شدت نور و سایر موارد را کاهش می‌دهد و اینگونه از مصرف بی رویه برق و از دست رفتن انرژی جلوگیری بعمل خواهد آمد.
بهبود روش های کوددهی و آبیاری : در گلخانه‌های هوشمند گلخانه‌داران می‌تواند علاوه بر فاکتورهای محیطی و آب وهوایی از شرایط محصول خود هم مطلع شوند و میزان فعالیت‌های کوددهی و آبیاری را نسبت به نیاز گیاهان زیر کشت بسنجند.
شرایط ایده آل میکرو اقلیم : سنسورهای اینترنت اشیا دارای دقت بسیار بالایی هستند و می‌توانند به خوبی شرایط اقلیمی از جمله نور, میزان کربن دی اکسید محیط, میزان رطوبت و میزان دمای سرتاسر گلخانه را در اختیار فرد کاربر قراردهند.
افزایش امنیت گلخانه‌ها: گلخانه‌های هوشمند را می‌توان به تجهیزات امنیتی مختلفی مجهز کنیم تا ورود افراد غیر مجاز به گلخانه را اطلاع دهند. با نصب سنسورهای نشت گاز یا تشخیص دود نیز می‌توانیم از اتفاقاتی مانند آتش‌سوزی یا انفجار جلوگیری کنیم.
هزینه و قیمت هوشمندسازی گلخانه
هزینه‌های ایجاد گلخانه هوشمند به‌شدت متغیر و وابسته به عوامل مختلفی هستند، از جمله اندازه و نوع گلخانه، تجهیزات و سیستم‌های هوشمند مورداستفاده، شرایط آب‌وهوایی منطقه، نوع محصولاتی که در گلخانه تولید می‌شوند، قیمت مواد و تجهیزات و همچنین نیروی انسانی موردنیاز برای راه‌اندازی و بهره‌برداری از گلخانه.
به‌طورکلی، هزینه‌های ایجاد گلخانه هوشمند ممکن است شامل هزینه ساختمانی، هزینه تجهیزات، هزینه انرژی، هزینه نیروی انسانی، هزینه محصولات و کودها، هزینه‌های مدیریتی و اداری است. می‌توان اظهار داشت که هزینه ایجاد یک گلخانه هوشمند می‌تواند متغیر بوده و بر اساس نیازها و شرایط خاص هر پروژه متفاوت باشد. اما برخورداری از سیستم‌های هوشمند می‌تواند باعث افزایش بهره‌وری و بهینه‌تر کردن مصرف منابع در گلخانه شود که به طور طبیعی می‌تواند هزینه‌ها را جبران کند و به طولانی‌مدت سودآوری را بهبود دهد.