ارائه یک روش چهارلایه مبتنی بر اینترنت اشیاء و منطق فازی برای کشاورزی هوشمند

کشاورزی هوشمند با بهرهگیری از فناوریهای اطلاعاتی و ارتباطی، امکان پایش شرایط محیط کشاورزی و تصمیمگیری دادهمحور درباره آب و مواد مغذی مورد نیاز گیاه را فراهم میکند. در این پژوهش، یک روش چهارلایه مبتنی بر اینترنت اشیاء (IoT) و منطق فازی برای کشاورزی هوشمند ارائه میشود. روش پیشنهادی شامل چهار لایه است: جمعآوری اطلاعات در محیط اینترنت اشیاء، ایجاد شرایط زمینهای، محاسبات با استفاده از منطق فازی و لایه محرکها برای اجرای تصمیم و تزریق مواد. در لایه فازی، دادههای محیطی پس از فازیسازی، با استفاده از قواعد اگر-آنگاه و موتور استنتاج پردازش شده و خروجی با غیرفازیسازی به مقدار عددی تبدیل میشود. برای ارزیابی روش، یک سناریوی تغذیه گیاه ذرت در محیط MATLAB شبیهسازی شده است. در سناریوی مورد بررسی، مقادیر ۳۵۵۰۰ ppm برای نیتروژن، ۸ برای pH و ۷ برای ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) به عنوان ورودی در نظر گرفته شدهاند. درجات عضویت حاصل برای نیتروژن در مجموعههای Good و Critical بهترتیب ۰/۲۵ و ۰/۷۵، برای pH در مجموعه High برابر ۰/۵ و برای CEC در مجموعه Low برابر ۰/۶۶ گزارش شده است. با فعال شدن قاعده متناظر، خروجی سیستم به مقدار ۸۵ ppm برای تزریق نیتروژن به لایه محرکها ارسال شده است. این نتیجه، امکان تبدیل دادههای عددی شرایط خاک به یک تصمیم کمی برای اجرای عملیات را نشان میدهد. با توجه به استفاده از دادههای فرضی و شبیهسازی MATLAB، نتایج حاضر به معنای اثبات کاهش مصرف آب یا افزایش عملکرد محصول در مزرعه واقعی نیست و اعتبارسنجی میدانی و مقایسه کمی با روشهای متداول به عنوان کار آینده پیشنهاد میشود.

کلیدواژه ها:

کشاورزی هوشمند ، اینترنت اشیاء ، منطق فازی ، کشاورزی دقیق ، سیستم تصمیمیار ، آبیاری و کوددهی هوشمند ، ذرت ، مدیریت منابع.