طراحی و پیاده سازی سامانه یکپارچه مبتنی بر بستر ابری و تحلیل داده های بزرگ در زنجیره تامین نیشکر (از مزرعه تا کارخانه)

صنعت نیشکر با چالش های متعددی از جمله هزینه های سربار، نبود شفافیت اطلاعاتی بین حلقه های مختلف زنجیره تامین (از مزرعه تا کارخانه) و ناتوانی در تصمیم گیری مبتنی بر داده مواجه است. گرانی و خطر پایان یافتن سوخت های فسیلی و شدت آلودگی هوا امروزه کلان شهرها را به شدت تهدید می کند و از این رو توجه به انرژی های تجدیدپذیر امری اجتناب ناپذیر است. این پژوهش با هدف ارائه یک راهکار جامع، به طراحی و پیاده سازی سامانه ای یکپارچه می پردازد که با بهره گیری از بسترهای رایانش ابری برای ذخیره سازی و پردازش داده های کلان و استفاده از زبان برنامه نویسی R برای تحلیل داده ها، به یکپارچه سازی اطلاعات و بهینه سازی عملیات در زنجیره تامین نیشکر می پردازد. معماری پیشنهادی شامل سه لایه اصلی است: ۱) لایه جمع آوری داده مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) و حسگرهای دقیق، ۲) لایه ذخیره سازی و پردازش ابری برای ایجاد یک منبع واحد حقیقت و ۳) لایه تحلیل هوشمند داده با استفاده از مدل های آماری و یادگیری ماشین در R. همچنین، مدیریت کارآمد منابع آب از اهمیت زیادی جهت رفع کمبود آب آبیاری برخوردار است و نتایج بررسی های پیشین نشان داده است که تبدیل اراضی دیم به اراضی آبی از طریق مدیریت موثر می تواند منجر به افزایش بهره وری کشاورزی، بهبود بهره وری آب، افزایش پایداری زیست محیطی و مزایای اقتصادی شود. نتایج پیاده سازی مدل بر روی داده های شبیه سازی شده و نمونه های واقعی، نشان دهنده بهبود چشمگیر در پیش بینی عملکرد محصول، بهینه سازی لجستیک حمل ونقل و کاهش ضایعات تا ۲۰ درصد است. همچنین، مدل مفهومی «چرخ طیار داده» (Data Flywheel) برای ایجاد یک چرخه خودتقویت شونده از بهبود مستمر در صنعت نیشکر معرفی شده است. این مقاله نشان می دهد که یکپارچه سازی فناوری های نوین اطلاعاتی، مسیری عملی برای گذار از کشاورزی سنتی به کشاورزی هوشمند و افزایش بهره وری و پایداری در صنعت نیشکر فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

رایانش ابری ، تحلیل داده های بزرگ ، زنجیره تامین نیشکر ، چرخ طیار داده