بخشی از مقاله
اتوماسيون گلخانه ای و آینده
مقدمه :
شناخت و علم بشری روزبروز و باسرعتی باور نکردنی در حال پیشرفت میباشد، بطوریکه این عصر را باید عصر شتاب و ثانیه ها نامید، در واقع تمامی علوم دچار تغییرات سریع و پیشرفتهایی شگرف شده و در حال تکمیل شدن هستند ، مسلما این تغییرات باعث ایجاد تحولاتی عظیم در تولیدات مختلف بلحاظ کمی و کیفی گردیده و در نتیجه ورود به عرصهٔ رقابت در چنین شرایطی لزوم بالا بردن وسعت و دقت عمل، بخصوص در محصولات گلخانه ای را دو چندان میسنماید ، بطوریکه استفاده از سیستمهای کنترل اتوماتیک در تمام زمینه ها امری اجتناب ناپذیر خواهد بود و قرن آینده را میتوان قرن تحول در سییستمهای کنترل خودکار نامید، بطوریکه در این زمینه هیچ هدفی دست نیافتنی نخواهد بود. برای نشان دادن اهمیت و سرعت تحولات یاد شده بهتر است نگاهی به گذشته های نه چندان دور (حدود ۲۰ سال پیش ) بیاندازیم ، در آن زمان چه کسی تصور میکرد که بتوان اطلاعات یک کتاب هزار صفحه ای را تنها روی یک صفحه ذخیره نمود ؟ و یا اینکه بتوان آفات را از بین برد بدون اینکه به محیط زیست و محصولات اصلی آسیبی برسد ؟
اتوماسیون چیست؟ اتوماسیون در واقع عبارتست از : الف- گرد اوری داده ها و اطلاعات از محیط مورد نظر بصورت اتوماتیک، که توسط سسنسورها و اطلاعات دریافتی از منابع مختلفی نظیر شبکه های ارتباطی صورت می پذیرد. ب - تجزیه و تحلیل اطلاعات بصورت خودکار و رده بندی آنها بلحاظ نوع ارتباط و مطلوب یا نامطلوب بودن ، بدین صورت که اطلاعات دریافتی بصورت تغییرات ولتاژ یا دیتاهای باینری وارد سیستم کنترلر ( Controler ) شده و توسط نرم افزارهای موجود در این سیستم که بعنوان مثال میتواند یک رایانه باشد تجزیه و تحلیل و بترتیب اهمیت رده بندی میشوند. ج - تغییر شرایط محیط توسط خروجیهای مرحله قبل از حالت نامطلوب بسمت مطلوب ، که این امر نا نقشی از تصمیمات اتخاذ شده توسط نرم افزار و یا اپراتور بوده و تا احراز تقسرایط مطلوب در دو مرحله قبل بصورت فیدبکهای موجود از خروجی کنترلر بسمت مدارات تقویت کننده و لسپس به ابزار کنترل نظیر موتورها و شبسیرهای برقی اعمال میگردد . لازم بذکر است تمامی مراحل فوق بدلیل سرعت بسیار بالای پردازش اطلاعات ( چند میکرو ثانیه ) در مدت بس بسیار کوتاهی که بیشتر به سیستم مکانیکی بستگی دارد به انجام میرسند ، و بدیهی است که کمیزان زیان وارده به محیط بدلیل عدم هماهنگی در قسمتهای مختلف به حداقل میزان خود خواهد رسید و امکان ایجاد تنوع در تولید محصولات مختلف را بالا خواهد برد.
عوامل تاثیرگذار بر پیشرفت علوم کشاورزی و بتبع آن اتوماسیون گلخانه ای
یکی از دانشمندان روسی بنام آرچولر (Archoler ) موفق به ابداع روشی بنام تریز ) ( TRIZ شد، وی برای دستیابی به این روش از تجزیه و تحلیل تمامی ابتکارات ، اختراعات ، بدست آوردن روشهای پیدایش آنها و سپس دسته بندی انواع این روشها استفاده نمود. ما نیز طبق تحقیقات یکی از دانشمندان دانشگاه ایالتی
نیومکزیکو میتوانیم پنج فناوری مهم را جزو عوامل مهم پیشرفت علوم کشاورزی در سالهای اخیر معرفی کنیم.
الف :فناوری Gps و توسعه ان
ابزاریست که موجب دقیق شدن فعالیتهای کشاورزی و گلخانه ای میشود، بطوریکه هم اکنون در تمامی ایالات متحده آمریکا بصورت فراگیر مورد استقبال و استفاده قرار گرفته البته این سیستم در کشور ما بعلت عدم اطلاع از مزایا و نقش کلیدی که در ایجاد ارتباط و اطلاع رسانی دارد متاسفانه هنوز کاربردی نشده و در لیست تکنولوژیهای آینده قرار دارد.
ب ) بيوتکنولوژی : این فناوری در ده سال گذشسته از یک طرف موجب مباهات و غرور و از طرفی ایجاد تنفر . برخی سازمانهای مختلف جهانی از عوامل دست اندر کار آن شد. ولی بایستی گفت که این علم در . دو دههٔ آینده یکی از تکنولوژیهای پیشتاز خواهد بود ومحصولاتی را وارد عرصهٔ بازار میکند که فواید اکولوژیکی و پزشکی را برای انسانها و گیاهان به ارمفان خواهد آورد. ج ) اینترنت : این پدیده تقریبا جدید است و بیشترین تاثیر آن در یک دهه اخیر بوده ، البته در حال حاضر ما در کشورمان از این پدیده بطور کامل استفاده نمیکنیم ولی ورود به این عرصه تکنولوژیکی در آینده اجتناب ناپذیر خواهد بود. د) پیشرفت و افزایش دقت در علوم هواشناسی : به نظر دانشمندان این پدیده در اواخر دهه گذشسته دوران طلایی خود را طی نموده ؛ بطوریکه شاهد ظهور پیش بینی هوا در سطوحی بالا از دقت بودیم ، بعنوان مثال میتوان زمان یخبندان یا بعبارت دیگر خطر سرمازدگی محصولات را بیان نمود و البته دهها و صدها مورد دقیق پیش بینی دیگر که توسط همین فتاوری و با دقتی بیشتر انجام میشوند.
ه ) برقراری ارتباطهای راه دور بخصوص تلفن همراه ! بله درست شنیدید ، ممکن است که در ابتدا اثر این مورد کمرنگ بنظر برسد ، اما اگر به تغییرات تکنولوژیکی که بخصوص در پنج سال گذشته در این فناوری بعمل آمد، توجه کنیم، اهمیت آن مشخص میشود. این فناوری موجب صرفه جویی در وقت پر اهمیت ما می شود و حقیقتا روش دسترسی و کار با منابع در مناطق مختلف را تغییر داده است، بعنوان مثال میتوان به انجام
هماهنگی جهت خرید، فروش و حمل و نقل محصولات گلخانه اشاره نمود.
پس از شناخت عوامل کلی پیشرفت و تجزیه و تحلیل آنها میتوان پیش بینی نمود که گذشت زمان بر سیستمهای اتوماسیون چه تاثیری خواهد گذاشت .
در حال حاضر میتوان اتوماسیون گلخانه ای را در موارد زیر خلاصه نمود :
۱- کنترل دما .
۲- کنترل رطوبت ،
۳- کنترل نور و تفندیه .
که البته در کشور ما متاسفانه تعداد بسیار محدودی از گلخانه ها به سیستمهای اتوماتیک جهت کنترل عوامل حیاتی فوق مجهز می باشند .
اما آیا اتوماسیون در موارد فوق خلاصه خواهد شد یا همراه با سایر فناور بهای موجود دستخوش پیشرفتهای سریع خواهد شد ؟
مسلماً اتوماسیون از این قاعده مستثنی نبوده و تحولات زیادی خواهد داشت آیندهٔ اتوماسیون پیشرفتهایی که طی دو دههٔ آینده در زمینه اتوماسیون میتوان انتظار داشت: ۱- استفاده از فیدبکهای بیوتکنولوژیکی و نانو تکنولوژی نظیر حسگرهای DNA برای مقابله خودکار با آفات همچنین افزایش کیفیت و کمیت محصولات : امروزه نقش بیو تکنولوژی در علوم کشاورزی غیر قابل انکار است بطوریکه انسان هر روز به پیشرفتهای جدیدی در این زمینه دست پیدا میکند و با گذشت زمان فواید اکولوژیکی و پزشکی آن بیش از پیش برای ما نمایان میگردد، با توجه به ظهور تکنولوژی نانو این قسمت از علم میتواند بعنوان ابسزاری جهت استفاده مفید و برنامه ریزی شده در اختیار اتوماسیون گلخانه ای قرار گیرد. آیا تا بحال چیزی در مورد تراشه های حسگر (Sensing ChipS) شنیده اید؟! این حسگرها میتوانند بعنوان یکی از مهمترین رویدادهای دو دههٔ آینده معرفی گردند و باعث ایجاد انقلابی شگرف در زمینه های پزشکی ، کشاورزی و دامداری خواهند شد . بعنوان مثال در تشخیص کمبودهای تغذیه ای خاک یا بدست آوردن خصوصیات آن و موارد بیشتر. آری بخش افسانه ای علم بشری یعنی نانو تکنولوژی، ابزار، وسایل و ساختمانهایی را در مقیاس اتمی یا ملکولی برای ما تدارک دیده یا خواهد دید و بمرور زمان افسانه ها به واقعیت تبدیل میشوند . بر طبق تحقیقاتسی که در دانشکده مهندسی برکلی دانشگاه کالیفرنیا انجام شده است ، نانو زیستی ( bio-nanO) روزی به مواردی از جمله مثالهای زیر منجر خواهد شد : ابداع وسایلی و ابزار تشخیص دقیق بیماریها، تشخیص مواردی که زندگی موجودات زنده را تهدید میکند ودر نهایت کشف داروهای جدید . نکته بسیار جالب توجه این است که محققین در این دانشگاه سرگرم ساخت و کشف موارد بالا هستند و نکته مهمتر اینکه اکثر این وسایل دقیق و پیشرفته و البسته حیاتی از نظر اندازه به صورتی هستند که میتوانیم آنها را در جیبمان جا داده و حمل کنیم !. یک مثال بسیار جالب دیگر در این زمینه ، تشخیص بیماریها و ژنهای آنها توسط تراشه های تشخیص ژنی است که قادرند آنالیز نمونه را انجام داده و هزاران قطخه DNA را شناسایی کنند و در نهایت آنرا به آسانی و با سرعت تشخیص دهند. در اشکال زیر نمونه هایی از سنسورهای
میکرومکانیکی که جهت تشخیص مولکولهای زیستی بکار میروند نشان داده شده .
