ادغام هوش مصنوعی اینترنت اشیاء و مکانیزاسیون هوشمند در ماشین آلات کشاورزی ۴.۰: راهی به سوی بهره وری انرژی و توسعه پایدار

زمینه کشاورزی ۴.۰ نمایانگر یک تغییر پارادایم فناورانه عمیق است که سیستم های سایبر فیزیکی-مدرن را در عملیات سنتی کشاورزی به منظور پاسخگویی به افزایش مداوم تقاضای جهانی برای غذا تحت محدودیت های زیست محیطی شدید ادغام می کند. مکانیزاسیون هوشمند بر پایه فناوری های دیجیتال یکی از ارکان اساسی این پارادایم است. هدف این مطالعه با هدف تحلیل جامع و انتقادی هم افزایی هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء در ماشین آلات کشاورزی نسل چهارم جهت ارتقای کارایی مکانیکی و حرارتی بهینه سازی مصرف انرژی و سوخت فسیلی و کاهش انتشار کربن کل مزرعه انجام گردید. یافته ها: تحلیل فرمول های مکانیکی نشان می دهد که پلتفرم های خودگردان با بهره گیری از الگوریتم های هوش مصنوعی مانند کنترل پیشبین مدل (MPC) برای بهینه سازی لغزش چرخ ها، بازده کششی را بهبود بخشیده و مصرف سوخت عملیات سنگین خاک ورزی را تا بیش از ۲۱.۶ درصد کاهش می دهند. همچنین اجرای سیستم های کشاورزی ترافیک کنترل شده (CTF) چگالی ظاهری خاک را زیر مرز بحرانی ۱.۶ گرم بر سانتی متر مکعب نگه داشته و خاک ورزی با عمق متغیر ردپای کربن را تا ۶۶ درصد نسبت به حالت سنتی کاهش می دهد. نتیجه گیری: یکپارچه سازی فناوری های هوشمند سایبر فیزیکی با غلبه بر چالش های تاخیر زمانی محاسبات لبه و هزینه سرمایه گذاری اولیه مسیری علمی و عملی را برای دستیابی به توسعه پایدار، کاهش گازهای گلخانه ای و امنیت غذایی جهانی هموار می سازد.

کلیدواژه ها:

کشاورزی ۴.۰ ، مکانیزاسیون هوشمند ، هوش مصنوعی ، اینترنت اشیاء ، کارایی انرژی ، توسعه پایدار