کشاورزی و غذا به عنوان صنعت محرک اساسی برای رشد اقتصادی و کاهش فقر در بسیاری کشورها از جایگاه قابل توجهی برخوردار است و در این میان کشت‌های گلخانه‌ای با توجه به فراهم کردن شرایط مصنوعی تولید و خنثی کردن عوامل محیطی اهمیت ویژه‌ای در پیشبرد فرآیندهای توسعه کشاورزی دارند، این صنعت در چند دهه گذشته دستخوش تغییرات فراوانی در حوزه فناوری شده و تغییرات اقلیمی و کمبود منابع، نیاز به این فناوری‌ها را دوچندان کرده است. از این رو کشاورزان پیشرو برای حفظ جایگاه خود در بازار، مجبور به استفاده از فناوری و نوآوری به منظور افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری تولید شده‌اند.

یکی از جدیدترین مباحث این حوزه فعالیت‌های مبتنی بر اینترنت اشیا است که اندازه‌گیری پارامترهای محیطی و مکانیکی را به کمک پردازش‌های رایانه‌ای به راه‌حل‌های کاربردی تبدیل می‌کند. کشاورزان با استفاده از انواع ابزارهای هوشمند کشاورزی، کنترل بیشتری بر فرآیند پرورش و رشد به دست آورده‌اند و آن را قابل پیش‌بینی‌تر کرده و کارایی آن را بهبود می‌بخشند؛ بدیهی است برنامه‌ریزی مناسب در جهت توسعه این نظام تولید با توجه به شرایط ویژه آن، نیازمند شناخت عوامل و محدودیت‌ها و دارای نقاط قوت و ضعف و فرصت‌هایی در توسعه کشت است. توسعه گلخانه‌های هوشمند در سال‌های اخیر به طور روزافزون مورد توجه قرار گرفته، زیرا این فناوری روش‌های کارآمدتر و سازگار با محیط زیست را برای رشد محصولات ارائه می‌دهد .

به طور کلی می‌توان گفت گلخانه‌های هوشمند سازه‌هایی هستند که از فناوری‌های پیشرفته مانند حسگرها، کنترل کننده‌ها، محرک‌ها، هوش مصنوعی و سیستم‌های رباتیک برای نظارت و تنظیم شرایط محیطی داخل گلخانه در جهت رشد بهینه گیاه استفاده می‌کنند. این گلخانه‌ها به کاربردهای اینترنت اشیا در سنجش پارامترهای مختلف مانند رطوبت، سطح محل و مواد مغذی آب، اسیدیته و مقدار هدایت الکتریکی، دما، شدت نور، سطح دی‌اکسیدکربن و مقدار حشره‌کش‌ها یا آفت‌کش‌ها اشاره کرده‌اند. این پارامترها از طریق سنسورهای مختلف کنترل می‌شوند تا اطلاعات مفیدی جهت تشخیص زودهنگام و تصمیم‌گیری‌های بهینه در گلخانه‌های هوشمند ارائه کنند. همچنین به بررسی کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیا در گلخانه‌های هوشمند پرداخته‌ و بر فرصت‌های این فناوری در محیط کشاورزی تأکید می‌کنند.

مطالعات متعددی نقاط قوت هوشمندسازی در طراحی گلخانه‌ها را معرفی کرده‌اند، به عنوان مثال این مطالعات معیارهای طراحی و مدیریت گلخانه‌های هوشمند را بررسی کرده و یک مدل بهینه برای سناریوهای مختلف ارائه داده‌اند که در آن چهار هدف شامل به حداکثر رساندن عملکرد محصولات، به حداقل رساندن مصرف انرژی، به حداقل رساندن مصرف آب و به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای مورد نظر قرار گرفته است.

استان اصفهان با شرایط اقلیمی و منابع خاص جنبه نوآورانه مضاعفی پیدا می‌کند، گلخانه‌های هوشمند می‌توانند مزایای متعددی را برای کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند استان اصفهان، جایی که کمبود آب، تخریب خاک و تنوع آب و هوا چالش‌های مهمی را برای تولید محصولات زراعی ایجاد می‌کند، ارائه دهند. بنابراین انجام یک تحلیل راهبردی از توسعه گلخانه‌های هوشمند در استان اصفهان برای ارزیابی پایداری و رقابت‌پذیری آن بااهمیت است. استان اصفهان با قدمتی طولانی در عرصه کشاورزی، به تولید میوه و تره‌بار شهرت داشته و استفاده از فناوری گلخانه هوشمند در این استان، قابلیت ایجاد تحول در بخش کشاورزی و افزایش چشمگیر بهره‌وری را دارد.

استان اصفهان در بخش کشاورزی با داشتن حدود 568 هکتار اراضی کشاورزی و 6 میلیون واحد دامی در مجموع حدود 6/6 میلیون تن تولید محصولات کشاورزی داشته که حدود 5 درصد از تولیدات کشاورزی کشور را تشکیل می‌دهد، در زمینه تولید محصولات باغی استان اصفهان در تولید میوه‌های دانه‌دار نظیر سیب، گلابی، به، انار، بادام، زعنران و گیاهان دارویی در مقایسه با سایر استان‌های کشور رتبه‌های 2 تا 5 را دارد. در تولیدات گلخانه‌ای نیز این استان چهارمین تولیدکننده محصولات گلخانه‌ای است این استان 12/33 درصد از محصولات گلخانه‌ای کشور را تأمین می‌کند. گلخانه‌های استان اصفهان از واحدهای پیشرو در عرضه استفاده از تکنولوژی محسوب می‌شوند .

در حال حاضر، توسعه گلخانه‌های هوشمند به عنوان یکی از راهکارهای مدیریت بهینه منابع آب و خاک و کاهش هزینه‌های تولید و افزایش بهره‌وری در بخش کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. استان اصفهان به عنوان یکی از مناطق مهم کشاورزی کشور، با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوایی خاص خود، دارای ظرفیت بالایی برای توسعه گلخانه‌های هوشمند است .

توسعه گلخانه‌های هوشمند در استان اصفهان می‌تواند تولید، کیفیت و سودآوری محصولات را افزایش داده و در عین حال مصرف آب، اثرات زیست‌محیطی و ریسک تولید را کاهش دهد با این حال، توسعه گلخانه‌های هوشمند در استان اصفهان نیازمند غلبه بر چالش‌ها و محدودیت‌هایی مانند هزینه بالای سرمایه‌گذاری اولیه، پیچیدگی فنی، نیاز به تعمیر و نگهداری، وابستگی به عوامل خارجی مانند تامین برق و اتصالات به اینترنت است. توسعه گلخانه‌های هوشمند در استان اصفهان توجیه‌پذیری بالایی برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های تولید و توسعه اقتصادی داراست با این حال، برای دستیابی به این هدف‌ها باید به مسایل مهمی مانند کمبود دانش فنی، مشکلات مالی، معضلات قانونی، نظام‌های کشاورزی سنتی و نگرانی‌های زیست‌محیطی توجه شود. با افزایش تمرکز بر آموزش و دانش فنی، تأمین منابع مالی و استفاده از تکنولوژی‌های جدید، می‌توان به بهبود وضعیت گلخانه‌های هوشمند در استان اصفهان دست یافت و در نتیجه به افزایش بهره‌وری و توسعه اقتصادی کشور با توسعه گلخانه‌های هوشمند در مناطق مختلف کشور کمک کرد و نتایج آن را در اختیار برنامه ریزان قرار دهند.

سید محمد موسوی

مشاور رئیس سازمان و مدیر روابط عمومی سازمان جهاد کشاورزی استان اصفهان