هضم اینترنت درصنعت غذایی
حسگرهای هوشمند برای ارتقای کشاورزی از کاشت کاهو گرفته تا تولید گوشت گاو و حتی زنبور داری به‌کار گرفته می‌شوند
هوشمندترین ابزار در یخچال شما ممکن است یک کلید سفارش دوباره خودکار، دوربین متصل به اینترنت که نبود شیر در یخچال را برای شما توییت کند یا سیستم‌های خودکار دیگر نباشد؛ بلکه خود غذا باشد!
کشاورزی برای آزمایش تکنولوژی‌های اینترنت اشیا بسیار سریع عمل کرده است. در حال حاضر اتاق‌های مجهز به حسگرهای کنترل از راه دور برای پرورش کاهوهای اصلاح شده، گاوهای مرتبط با اینترنت برای بهبود کیفیت شیر تولیدی و حتی زنبورها که از سیستم‌های گرمایش خودکار بهره می‌برند، همه و همه از این تکنولوژی‌ها بهره می‌برند. اینترنت اشیا برای تولید غذا اهمیت دارد.
تکنولوژی‌های اینترنت اشیا نه تنها پتانسیل خوبی برای کمک به کاهش قیمت‌ها و افزایش حجم تولید دارند، بلکه براساس گزارش موسسه تحقیقاتیBeecham Research، انتظار می‌رود که استفاده از تکنیک‌های اینترنت اشیا برای کشاورزی بتواند تا سال 2050 میزان تولید فرآورده‌های غذایی را تا 70 درصد افزایش دهد. این در حالی است که استفاده از حسگرهای هوشمند همچنین می‌تواند علاوه‌بر بهبود شرایط زندگی و آسایش حیوانات، استفاده از منابع دیگر مانند آب را کاهش دهد.
علاوه‌بر اینها، برخلاف دیگر بخش‌های زندگی ما که اینترنت اشیا در آنها نفوذ کرده است، در زمینه کشاورزی و تولید غذا هیچ نگرانی بابت حریم خصوصی وجود ندارد؛ مگر اینکه نگران این باشید که گاوهای شما تحت نظر قرار بگیرند. کشاورزی یکی از حوزه‌های فعال در اینترنت اشیا است که حرکت نزولی کمتری داشته و مزایای بسیاری را با استفاده از این تکنولوژی‌ها تجربه کرده است.
تکنیک بعدی اینترنت اشیا: بهبود کیفیت کاهو
کاهو به همین روشی که در حال حاضر تولید میشود، برای همه مفید و مناسب نیست. کاهو پتاسیم زیادی دارد، بنابراین می‌تواند برای افرادی که بیماری‌های مزمن کلیوی دارند و دیالیز می‌شوند نامناسب باشد. شرکت‌های Fujitsu و Microsoft همکاری را آغاز کرده‌اند تا برای تهیه سالاد برای بیماران کلیوی، کاهوهای تکنولوژیک یا های-تک پرورش بدهند. کاهو تولید شده به این روش تا 80 درصد پتاسیم کمتری نسبت به کاهوهای تولید شده به روش معمولی دارند، درحالی که مزه و طعم آنها تغییری نخواهد کرد.
با اینکه عجیب به نظر می‌رسد، اما این پروژه به‌طور برجسته‌ای نشان می‌دهد که چطور حسگرها می‌توانند کمک کنند تا گیاهان زراعی سریع‌تر و بهتر رشد کنند و در کنار داشتن ویژگی‌های خاص و منحصربه‌فرد، امکان تولید محصول بیشتری را ایجاد کنند. اگر این کار برای تولید و پرورش کاهو مفید واقع شود، قطعا می‌توان از این شیوه برای تولید دیگر محصولات زراعی و کشاورزی هم بهره گرفت.
«انریکه آندالوز» مدیر بخش توسعه تجاری استراتژیک برای تولید گسسته جهانی در شرکت Microsoft در این مورد می‌گوید: «حسگرهای سخت‌افزاری شبیه چیزی هستند که شما در هر کارخانه تولید پردازنده‌های نیمه رسانا می‌بینید.» در واقع بستر آزمایشی شرکت Fujitsu هم یک کارخانه کوچک مبتنی بر تراشه است که به یک مرکز مدیریت تکنولوژی‌های اینترنت اشیا تبدیل شده است.
آندالوز می‌گوید: «اطلاعات از حسگرهای ساختمانی که دمای هوا، رطوبت، میزان گاز دی اکسید کربن، شدت نور و دیگر عوامل را کنترل می‌کنند، به‌دست می‌آید تا در نهایت بهترین شرایط برای رشد و پرورش محصولات کشاورزی ایجاد شود.» این اطلاعات به پلت‌فرم رایانش ابری Azure مایکروسافت داده می‌شوند و در آنجا این اطلاعات برای تهیه گزارشها و ارسال هشدارها برای مراقبت بیشتر، تحلیل و بررسی می‌شوند.
تمام این اطلاعات به معنای آن هستند که امکان تنظیم دقیق شرایط برای رشد و پرورش کاهوهای کم پتاسیم وجود دارند. آندالوز معتقد است: «برای کاهش میزان پتاسیم در خانه، شما معمولا سبزیجات خام را می‌پزید تا ترکیبات شیمیایی داخلی آنها تغییر کند.» اما واقعا چه کسی می‌خواهد کاهو را بپزد؟ آندالوز می‌گوید: «شرکت Fujitsu امکان تولید یک کاهوی خام با 80 درصد پتاسیم کمتر در مقایسه با کاهوهای تولید شده به روش سنتی، دارد. به این ترتیب با استفاده از تکنولوژی‌های اینترنت اشیا، امکان تهیه سالادهای ترد و خوشمزه برای همه وجود دارد.»
گاوهای هوشمند
در یخچال‌های هوشمند، گاوهای هوشمند بخش اصلی و مواد اولیه داستان‌ها و ماجراهای مربوط به اینترنت اشیا هستند و به دلایل قابل قبولی ایده گاوها مرتبط با اینترنت جالب است. البته، این گاوها به راحتی شرایط و موقعیت‌شان را برای فالوئرهای آنلاین توییت نمی‌کنند.
در پروژه‌ای که توسط دکتر «جاناتان آموری» در کالج Writtle بررسی و اجرا میشود، حسگرهایی گاوهای شیری را دنبال می‌کنند تا به کشاورزان کمک کنند بیماری‌ها را زودتر تشخیص داده و پیدا کنند، سیستمی برای هشدار اولیه بیماری ایجاد شده است که به خوبی روند درد کشیدن در حیوانات را کاهش داده و حجم تولید شیر را افزایش می‌دهد. این محققان در کالج Writtle می‌گویند که نقص و بیماری‌هایی مانند ورم پستان‌ها می‌تواند به تنهایی سالانه زیان 100 میلیون یورویی به صنعت لبنیات انگلستان تحمیل کند.
«زو بریکر» یکی از دستیاران محققی که به اجرای این پروژه کمک می‌کند و حالا یک متخصص در زمین ه نصب حسگرها به گاوها است، در این مورد می‌گوید: بیماری‌های زیادی هستند که تشخیص و کنترل آنها سخت و زمانبر است، بنابراین داشتن ابزاری که بتواند گاوهایی با احتمال ابتلای زودتر به بیماری را مشخص کند و امکان درمان سریع‌تر را فراهم بیاورد، واقعا ارزشمند خواهد بود.
او می‌گوید برای این تحقیق به گاوها یک طوق یا گردنبند می‌زنند که دارای حسگر موقعیت‌یاب، شتاب سنج و مغناطیس سنج است که البته کمی بزرگ‌تر از زنگوله‌هایشان است. این گردنبندها برای بیش از صد گاو در طول 6 ماه نصب شد؛ حسگرهای موقعیت‌یاب هر 10 ثانیه موقعیت حیوانات را گزارش می‌کردند و به این ترتیب هر روز ورق‌هایی با حدود یک میلیون داده خام به‌دست می‌آمد.
حالا چرا اهمیت دارد که گاوها کجا هستند؟ در واقع گاوی که دورتر از گاوهای دیگر دراز کشیده باشند، احتمال بیشتری برای ابتلا به بیماری دارند. بریکر می‌گوید: ما حس کردیم که موقعیت گاوها برای درک رفتار فردی و اجتماعی آنها اهمیت دارد. بدون دانستن موقعیت مکانی، امکان ندارد که بفهمیم گاوها چطور با یکدیگر تعامل می‌کنند و چطور این تغییرات روی شرایط سلامتی و دیگر عوامل تاثیر می‌گذارند.
حجم زیاد اطلاعات جمع‌آوری شده لازم است تحلیل و بررسی شوند. در نتیجه ریاضیدانان الگوریتم‌هایی را فراهم کردند تا با استفاده از آنها بتوان اطلاعات به‌دست آمده را تحلیل کرده و در نهایت متوجه شد که گاوها چه زمانی بیمار می‌شوند. بریکر در این مورد می‌گوید: «اگر ما بتوانیم مدل پیش‌بینی‌کننده‌ای را ایجاد کنیم، خواهیم توانست تغییرات در رفتار فردی و اجتماعی گاو را تشخیص داده و به این ترتیب ارتباط آنها با بیماری‌های مختلف را پیدا کنیم تا در نهایت سریع‌تر نشانه‌های بیماری را درمان کرده و از طولانی‌تر شدن بیماری، درد کشیدن حیوان و صرف هزینه بیشتر جلوگیری کنیم.»
اینها تنها امکانات به‌دست آمده از کاربرد اینترنت اشیا در پرورش گاوها نیستند. شرکت Fujitsu در کنار تولید کاهوی هوشمند، سیستم‌های ردگیری قدم‌های گاوها را هم دارد. آندالوز از Microsaoft در این مورد می‌گوید: «با استفاده از گام‌شمارها در گاوها و چهارپایان، کشاورزان می‌توانند بهترین زمان برای جفت‌گیری را تشخیص داده و متوجه بشوند که آیا گله گاوها شرایط زندگی سالمی دارند. برای مثال وقتی گاوها مسافت‌های طولانی‌تر را با سرعت بیشتر می‌روند، می‌توان فهمید که بدن سالمی دارند و برای جفت گیری آماده هستند. این به معنای افزایش میزان تولید گوشت تا 50 درصد و نیز از بین رفتن خطر انتشار بیماری در مزرعه است.»
اینترنت زنبورها
کشاورزی بدون زنبورها محکوم به شکست است و این برای ما هم می‌تواند آسیب بزرگی باشد. بدون گرده افشانی زنبورها، ادامه تولید محصولات کشاورزی و به دنبال آن تغذیه گاوها و احشام ممکن نیست اما زنبورها دچار مشکل هستند. تعداد زنبورها به سرعت در حال کاهش است و هیچ‌کس دقیقا نمی‌داند چرا. یکی از توضیحاتی که برای این موضوع داده میشود اختلال فروپاشی کلونی (CCD) است که نوعی کرم پنیر است و به عنوان نوعی آفت شناخته میشود. محققان دانشگاه مینه‌سوتا و مزرعه‌ای به نام Eltopia حالا راه‌حلی دارند که این مرض مسری را درست مانند پاپ کورن می‌پراند، درحالی‌که زنبورها و کندوهایشان را ایمن نگه می‌دارد.
«ویل مک‌هاگ» مدیر مزرعه Eltopia کارش را از مزرعه گیلاس خانوادگی‌شان آغاز کرد. او حالا با زنبورداران محلی روی تکنولوژی کار می‌کند که شیوه گرده افشانی درختان را اصلاح می‌کند و تغییر می‌دهد. زنبورداران درحالی‌که روی این پروژه کار می‌کردند، از وجود یک نوع کرم ریز که به زنبورهایشان حمله کرده بود، خبر دادند. این کرم‌ها می‌توانند با گرما کشته شوند طوری که آزاری به زنبورها نمی‌رساند، اما باعث ذوب شدن مومی میشود که با آن کندوهایشان را می‌سازند.
بنابراین مک‌هاگ و همکاران محققش راهی را پیدا کردند که از طریق آن تنها بخش‌های مشخصی در یک کندو از داخل گرم میشود، به جای آنکه تمام ساختار کندو گرم شود. آنها در این روش از مدارهای الکترونیکی چاپی استفاده کردند که به اندازه فضای داخلی کندو است. این مدارها روی فیلم‌های پلاستیکی چاپ شده و آغشته به موم زنبورها می‌شوند، طوری که زنبورها روی آنها عسل تولید می‌کنند.
روی این مدارها جوهری وجود دارد که می‌تواند در لحظه به عنوان حسگر تولید گرما عمل کند. این حسگرها در زمان حمله کرم‌های پنیر به خاطر تغییر دمای داخل عمل کرده و به سیستم متصل به آنها هشدار داده و به این ترتیب می‌توان زمان حمله این آفت را تشخیص داد و به همین طریق هم آن را از بین برد.