استفاده از محاسبات ابری در کشاورزی

چگونه یک شرکت کشاورزی از محاسبات ابری AWS برای افزایش پایداری و تغذیه افراد بیشتری استفاده می کند. رشد غذا و پرورش دام به گرم شدن کره زمین کمک می کند، اما یکی از مشتریان AWS از ابزارهای مبتنی بر ابر استفاده می کند تا به کشاورزان کمک کند راه حل های تغییر آب و هوا را به کار گیرند.

خشکسالی جهانی در سال گذشته حضور سرسختانه ای مخرب داشته است، حتی در بخش هایی از جهان دیده می شود. چگونه AWS تا سال ۲۰۳۰ آب بیشتری نسبت به مصرف خود برمی گرداند. مثبت شدن AWS نیازمند راه‌حل‌ها و همکاری‌های جدید است که شامل کارمندان، سازمان‌های غیرانتفاعی جهانی، جوامع محلی و شرکت‌های خدمات عمومی می‌شود. همه با یک هدف در ذهن: ایجاد آینده‌ای بهتر برای سیاره ما.

جای تعجب نیست یکی از عوامل کلیدی خشکسالی جهانی که ما در حال تجربه آن هستیم، تغییرات آب و هوایی است. عوامل زیادی در اصلاح محیطی که ما در آن قرار داریم نقش دارند. از جمله آنها کشاورزی است. صنعت کشاورزی جهانی تأثیر زیادی بر منابع آب و پایداری جهانی دارد و به طور گسترده به عنوان عامل مهمی در تغییرات اقلیمی شناخته می شود، به ویژه از طریق انتشار گاز متان.

اما حتی در شرایط سخت‌تر نسبت به خشکسالی که بسیاری از کشورها تابستان گذشته تجربه کردند و سایر نقاط جهان همچنان با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، صنعت کشاورزی تأثیر زیادی بر منابع آب و پایداری جهانی دارد. تولید غذا و دام ۷۰ درصد از آب شیرین موجود و ۵۰ درصد از زمین های قابل سکونت را استفاده می کند.

البته مشکل این است که ما به غذا نیاز داریم. سوالی که برای صنعت کشاورزی مطرح می شود این است: “کشاورزان چگونه می توانند با کمترین سهم ممکن در تغییرات اقلیمی مواد غذایی را برای جمعیت جهان تامین کنند؟”

مشتری AWS، CropX، یک پاسخ دارد.

این شرکت کشاورزی مستقر در اسرائیل از راه‌حل‌های AWS برای تقویت کشاورزی مؤثرتر و مقرون به صرفه‌تر استفاده می‌کند. پلتفرم مدیریت مزرعه زراعی پلتفرم CropXبا استفاده آسان،  به کشاورزان کمک می کند تا با تمرکز بر صرفه جویی در آب، مواد شیمیایی کشاورزی، نیروی کار و انرژی، عملکرد محصول را افزایش دهند که به نوبه خود به کشاورزان کمک می کند. اثرات زیست محیطی و سیاره ای آنها را کاهش دهد.

در حالی که خدمات کشاورزی در دسترس است که داده های سطح زمین را برای بهره وری کشاورزی به کشاورزان را ارائه می دهد، کمتر از ۱۰ درصد از شرکت ها داده ها را از خاک استخراج می کنند. به گفته Matan Rahav، معاون توسعه کسب و کار در CropX، و خاک “جایی است که می توان با ارزش ترین داده ها را استخراج کرد.”

بدون داده‌های خاک، بسیاری از کشاورزان منابع خود را بهینه نمی‌کنند و ممکن است زیاد یا کم آبیاری یا کوددهی کنند و غیره. در سیاره ای با جمعیتی که به سرعت در حال رشد است، جایی که کشاورزان مجبورند با زمین، نهاده ها و تأثیرات کلی محیطی کمتر غذای بیشتری تولید کنند، CropX برای رسیدگی به منابع هدر رفته در کشاورزی وارد عمل شد.

با استفاده از این پلتفرم، مشتریان CropX می توانند سلامت خاک و محصول را ردیابی کنند و آبیاری، کوددهی و حفاظت از محصول خود را مدیریت کنند. پلتفرم CropX هم نرم افزار و هم سخت افزار اختصاصی را ادغام می کند و شامل حسگرهای ثبت شده اینترنت اشیا (IoT) است که خود شرکت تولید می کند.

پلتفرم CropX بر روی سیستم های موبایل و دسکتاپ قابل دسترسی است تا به کشاورزان در به حداقل رساندن ورودی منابع و در عین حال افزایش بازده کمک کند. بین سال‌های ۲۰۱۸ و ۲۰۲۰، CropX پلت فرم تجزیه و تحلیل داده‌های درون خاکی خود را در AWS چهار برابر کرد و به آن اجازه داد روزانه میلیون‌ها نقطه داده مربوط به خاک و آب و هوا را دریافت کند.

پلتفرم آن همچنین لایه‌های داده‌ای روی زمین، از جمله تصاویر ماهواره‌ای را در خود جای داده است و AWS Cloud آن را قادر می‌سازد تا تصاویر ماهواره‌ای بیشتری و داده‌های آب و هوای زمان واقعی را ترکیب کند.

از داده های خام گرفته تا بینش های عملی

پلتفرم CropX داده‌های خام خاک را از طریق حسگرهای خاک پردازش می‌کند و آن‌ها را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می‌کند که داده‌ها را در دسترس‌تر و کاربرپسندتر می‌کند و لایه‌های داده اضافی را آسان‌تر می‌کند. لایه های داده شامل نقشه های خاک، نقشه های توپوگرافی، داده های آب و هوا، پیش بینی آب و هوا، تصاویر ماهواره ای (CropX پردازش تصویر خود را توسعه می دهد)، مدل های هیدرولیکی، مدل های محصول، ورودی های کاربر، داده های سیستم آبیاری و کنترلرها، و داده های تمام تجهیزات کشاورزی.

CropX این لایه‌ها را با هم در ابر می‌فرستد تا بینش‌ها و توصیه‌های دقیقی را ارائه دهد که مختص محصول و مرحله رشد است، مانند توصیه به کشاورزان در زمان، مکان و میزان آبیاری، کوددهی و سمپاشی. این اطلاعات به‌ طور خودکار در برنامه CropX به‌روزرسانی می‌شود، جایی که کشاورزان می‌توانند بدون نیاز به دانلود داده‌های خام یا داده‌های صادراتی، آن‌ها را در دستگاه‌های تلفن همراه خود با اطلاعات و اطلاعات بیشتر مشاهده کنند.

اگر کشاورزان داده‌های خام را می‌خواهند، می‌توانند به آن و همچنین نماهای نمودار دسترسی داشته باشند. به لطف ابر و ابزارهای AWS، ما با موفقیت یک زیرساخت جهانی بسیار مقیاس پذیر، DIY، ساختیم و اکنون در حال برنده شدن کانال ها و مشتریان هستیم و خود را به عنوان راه حل پلت فرم مدیریت مزرعه زراعی پیشرو در جهان قرار می دهیم.

بینش پلت فرم CropX برای آبیاری، تغذیه و مدیریت بیماری

راه‌حل داده‌ای CropX داده‌های هزاران حسگر جهانی خاک را جمع‌آوری می‌کند و آن‌ها را به یک پلتفرم متمرکز می‌فرستد که روی صدها نمونه ابر محاسباتی الاستیک آمازون (Amazon EC2) اجرا می‌شود. سپس داده‌های تصاویر ماهواره‌ای را تجزیه و تحلیل و ذخیره می‌کند و همه داده‌ها و بینش‌های زراعی را در ابر ذخیره می‌کند.

CropX همچنین برای پشتیبانی از ترافیک رو به رشد از وب و دستگاه های تلفن همراه و انتقال پیام ها بین سرویس ها به راه حل های AWS متکی است. این شرکت مجموعه داده های سطح زمین را با داده های درون خاکی اندازه گیری شده با حسگر ترکیب می کند.

سپس آن داده ها را به راه حل مجهز به AWS خود منتقل می کند. داده ها با معیارهای تصویربرداری، آب و هوا و توپوگرافی و همچنین مدل های برش، مدل های هیدرولیک و ورودی های کاربر ادغام می شوند. پلتفرم CropX از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می کند و بینش هایی را در رابط وب CropX یا برنامه تلفن همراه به کشاورزان ارائه می دهد.

این راه حل به طور خاص به مدیریت آبیاری کمک می کند و به کشاورزان می گوید که چه زمانی نیاز به آبیاری دارند و چند میلی متر آب برای رطوبت مطلوب لازم است. توصیه ها برای هر محصول و مرحله رشد خاص است. پلتفرم CropX همچنین به مدیریت تغذیه کمک می‌کند و به کشاورزان در هنگام تشخیص تجمع خطرناک شوری یا شسته شدن نیترات‌ها از ناحیه ریشه به آب‌های زیرزمینی، هشدار می‌دهد.

هشدارهای مدیریت تغذیه می تواند به کشاورزان کمک کند از مصرف بیش از حد کود نیتروژن که عامل اصلی آلودگی کشاورزی است جلوگیری کنند. همچنین یک کود بسیار گران قیمت است. راه سومی که پلتفرم CropX به کشاورزان کمک می کند مدیریت بیماری است.

این راه حل خطرات بیماری و اسپری های خاص مورد نیاز برای جلوگیری از بروز بیماری ها را شناسایی می کند. این رویکرد هدفمندتر با روش رایج سمپاشی هر هفته همه چیز مقابله می کند و آن را کاهش می دهد. به طوری که هیچ بیماری نمی تواند ایجاد شود. این رویکرد سنتی هم پرهزینه است و هم برای محیط زیست ناسازگار است.

ساگی بریتمن، معاون تحقیق و توسعه در CropX می‌گوید: «مشتریان ما می‌توانند از این برنامه برای مشاهده وضعیت به‌روز شده خوانش خاک، سطوح رطوبت و مناطق ریشه استفاده کنند. “ما همچنین هشدارها و اعلان هایی را در صورت خشک یا خیس بودن زمین ها ارائه می دهیم.” برای دریافت جدیدترین اخبار آمازون و یا خرید از سایت آمازون، با زاکولا همراه باشید.