26 ديسمبر 2023 (أضواء Nanowerk) لقد سعى الباحثون منذ فترة طويلة إلى تعزيز الممارسات الغذائية والزراعية من خلال التقنيات المتقدمة مثل أجهزة الاستشعار ونقل البيانات لاسلكيًا. أدت التحديات المستمرة حول مراقبة جودة المحاصيل والغذاء بكفاءة إلى تباطؤ التقدم. الآن، ظهرت تقنيات التصنيع النانوي إنترنت الأشياء قد يؤدي الاتصال بإنترنت الأشياء (IoT) قريبًا إلى إطلاق العنان لزراعة أكثر ذكاءً واستدامة مدعومة بتدفق البيانات الميدانية. لقد أدى التقدم في تكنولوجيا الاستشعار إلى تقديم مجموعة متنوعة من الأدوات للأغذية والزراعة. وتشمل هذه الأجهزة أجهزة استشعار للكشف عن مسببات أمراض معينة في الأغذية، ومستويات الرطوبة في التربة، وحتى المركبات العضوية المتطايرة التي تطلقها النباتات تحت الضغط. تساعد هذه المستشعرات في الكشف المبكر عن التلف أو المرض، مما يتيح التدخل في الوقت المناسب. ويتيح دمج هذه المستشعرات مع منصات إنترنت الأشياء إمكانية المراقبة وتحليل البيانات في الوقت الفعلي، مما يعزز كفاءة الممارسات الزراعية.
رسم زمني يغطي التحسين السنوي لتقنيات الاستشعار وأجهزة إنترنت الأشياء لكل من استشعار الأغذية والنباتات. (© Wiley-VCH Verlag) ومع ذلك، لا تزال الأجهزة المحمولة وغيرها من الأجهزة المحمولة محدودة، حيث لا تزال الاختبارات المعملية الشاقة تهيمن على سلاسل الزراعة وإنتاج الأغذية اليوم. ويؤدي هذا إلى تأخيرات خطيرة من وقت جمع العينات حتى يتم اتخاذ القرارات الرئيسية، مما يؤدي إلى هدر الطعام وانخفاض الإنتاجية وتأثيرات بيئية. لقد فتحت الابتكارات القوية خارج القطاع إمكانيات جديدة. يتم الآن تكييف التقدم في التصنيع الذي تقوم عليه أجهزة الاستشعار الحيوية القابلة للارتداء في مجال الرعاية الصحية مع التطبيقات البيطرية والزراعية. مقترنًا بالشبكات اللاسلكية وتحليل البيانات السحابية الذي تم تمكينه من خلال خطوات واسعة في منصات إنترنت الأشياء و الذكاء الاصطناعي (AI)، من المحتمل أن تسمح الأدوات الصغيرة المثبتة بمراقبة المحاصيل بشكل مستمر عند المصدر. منشور حديث في الأنظمة الذكية المتقدمة (“Internet of Things-Enabled Food and Plant Sensors to Empower Sustainability”) يقدم مراجعة شاملة لمجالين رئيسيين: أولاً، نشر أجهزة استشعار فعالة من حيث التكلفة وعالية الأداء لتحسين سلامة الأغذية وجودتها ونمو النباتات وإدارة الأمراض؛ وثانيًا، تطبيق أجهزة الاستشعار التي تدعم إنترنت الأشياء والتي تعمل على تمكين المزارعين وأصحاب المصلحة وصناعة الأغذية الزراعية من خلال الاختبارات السريعة والتحليلات التنبؤية المستمدة من البيانات التي تولدها أجهزة الاستشعار، باستخدام الذكاء الاصطناعي.
تظل أتمتة الأدوات المستخدمة عائقًا رئيسيًا
في حين أن أدوات صناعة الأغذية أصبحت أرخص وأسرع وأكثر قدرة على الحركة، إلا أن المستخدمين النهائيين لا يزالون يواجهون عجزًا خطيرًا في الأتمتة عند محاولة دمج بيانات أجهزة الاستشعار. غالبًا ما يتم اكتشاف مشاكل المحاصيل عندما يفوت الأوان لاستخدام تقنيات تحرير الجينات وإدارة الميكروبيوم الجديدة التي يمكن أن تحيد المشكلات في المراحل المبكرة. وقد أشار بائعو التكنولوجيا الزراعية القديمة إلى أن الأدوات المستقلة لا تزال تمثل أولويتهم، مما يترك القطاع يعتمد على الباحثين والشركات الناشئة لتحديث الاتصال. تروج شركات تصنيع أجهزة الاستشعار الكبرى للزراعة "الذكية" على نطاق واسع. ومع ذلك، يُظهر التحليل الدقيق أن عروضهم لا تزال تتطلب جمعًا كبيرًا للبيانات العملية، مع التعامل مع شبكات إنترنت الأشياء باعتبارها طموحًا أكثر من كونها استراتيجية قابلة للتنفيذ. لقد أبقت اختناقات الابتكار المزارعين متشككين. يتردد المزارعون في شراء أجهزة أحدث إذا كان ذلك يعني المزيد من العمل في مزامنة البيانات، خاصة مع الميزانيات المحدودة. قام الباحثون في الجامعات والشركات المتطورة بتكثيف تجارب المراقبة المتكاملة تمامًا بمساعدة المتبنين الأوائل المتلهفين. ولكن في ظل الافتقار إلى التشغيل الآلي الذي يمكن الاعتماد عليه ليحل محل المهام اليدوية على المستوى التجاري، فإن معظم المشاريع لا تتوسع أبدًا إلى ما هو أبعد من التجارب. في حين أن إمكانات إنترنت الأشياء في الزراعة هائلة، فإن القيود التكنولوجية تفرض تحديات كبيرة. ولا تزال هناك مشكلات مثل الحمل الزائد للبيانات، حيث يتلقى المزارعون معلومات أكثر مما يمكنهم استخدامه بفعالية، ولا تزال المخاوف بشأن دقة البيانات وموثوقيتها سائدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحاجة إلى أنظمة قوية لإدارة البيانات يمكنها التعامل مع كميات كبيرة من البيانات بسلاسة أمر بالغ الأهمية للتطبيق العملي لهذه التقنيات في هذا المجال. والأهم من ذلك، أن التنفيذ الناجح لتقنيات إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار في الزراعة يعتمد على تكاملها مع الممارسات الحالية. ويشمل ذلك ضمان التوافق مع المعدات والعمليات الحالية وتوفير التدريب للمزارعين والعمال الزراعيين. ويجب أن تكون التكنولوجيا سهلة الاستخدام وقابلة للتكيف مع البيئات الزراعية المختلفة، مما يسمح بالانتقال السلس والحد الأدنى من تعطيل الممارسات المعمول بها. الدورة الغذائية والتحديات المرتبطة بها (الملوثات والسموم ومسببات الأمراض) للحفاظ على السلامة والجودة اللازمة للصحة والعافية. (© Wiley-VCH Verlag) (انقر على الصورة لتكبيرها)الأجهزة القابلة للارتداء من شركة Medical Labs
والآن يبدو أن الخبرة الخارجية من متخصصي تكنولوجيا الرعاية الصحية التي تركز على الاستشعار الحيوي السهل والآلي مستعدة للوفاء بالوعد. مرنة ودائمة، نانو sensor strips can stick directly onto produce, livestock and key infrastructure. Integrated wireless connectivity enables these peel-and-stick monitors to transmit biomarker information straight to the cloud without needing workers shuffling data. AI algorithms churn through the flood of field data as it streams in, distilling insights and alerting managers via apps only when critical intervention thresholds are crossed. This avoids “data fatigue,” a common complaint from farmers given heaps of sensor readings but little helpful guidance for what to actually do next. Hands-free analysis prevents wasted time trying to interpret overwhelming reports. The biometric breakthroughs enabling round-the-clock patient monitoring outside hospitals are nearly ready for farming fields. Market researchers project agricultural IoT investments will triple globally within five years. Dispatches from recent industry conferences also highlight interconnectivity as the top priority for sensor tech developers now eyeing agriculture and food businesses as a key future vertical. Venture capital funding for startups commercializing continuous crop monitoring surged 40% year-over-year through the first half of 2022.التحرك نحو الأغذية والزراعة عالية الدقة
Before crossing over into the food and agriculture world, wearable and implantable medical sensors faced barriers similar to what farming technology struggles with today. Doctors would not adopt monitors that complicated their workload by producing unusable data. Streamlining the process to limit supervision necessary for constant tracking proved essential to drive adoption. Medicine also overcame initial patient discomfort and skepticism regarding safety and effectiveness over time as consistency and accuracy improved. Now agriculture hopes to follow healthcare’s roadmap toward persistent sensing. Demonstration farms aim to convince hesitant farmers through real life proof that round-the-clock crop and soil surveillance can work at commercial volumes without disrupting operations. Developers intent on responsibly scaling new monitoring tools prioritize building trust as device reliability keeps improving. The economic and social implications of adopting advanced sensor and IoT technologies in agriculture are profound. On one hand, these technologies promise increased efficiency, reduced waste, and improved crop yields, leading to potential economic benefits. On the other hand, there’s a need to consider the impact on labor markets and the accessibility of such technologies for small-scale farmers. Balancing technological advancement with social and economic equity will be key in the sustainable evolution of agriculture. With historic expertise barriers falling, food and agriculture seem poised for transformation through applied technology. Continuous fine-grained field data promise to enable true precision around growing and distribution, rather than relying on educated guesses from limited manual samples. Still in early days, researcher caution more integration work ahead before declaring sensors and connectivity can fulfill lofty promises to fully revolutionize farming and food production. Clearly though, the building blocks look ready for something groundbreaking.
By
مايكل
بيرجر
- مايكل مؤلف لثلاثة كتب للجمعية الملكية للكيمياء:
جمعية النانو: دفع حدود التكنولوجيا,
تقنية النانو: المستقبل صغيرو
هندسة النانو: المهارات والأدوات التي تجعل التكنولوجيا غير مرئية
حقوق الطبع والنشر ©
نانويرك ذ
كن مؤلفًا ضيفًا في Spotlight! انضم إلى مجموعتنا الكبيرة والمتنامية من المساهمين الضيوف. هل نشرت للتو ورقة علمية أو لديك تطورات أخرى مثيرة لمشاركتها مع مجتمع تكنولوجيا النانو؟ إليك كيفية النشر على nanowerk.com.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64316.php
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- $ UP
- 10
- 11
- 2022
- 26
- 31
- 32
- 7
- 9
- a
- إمكانية الوصول
- دقة
- في الواقع
- تكيف
- وبالإضافة إلى ذلك
- تبنى
- متبنين
- اعتماد
- تبني
- متقدم
- تقدم
- السلف
- زراعي
- زراعة
- قدما
- AI
- هدف
- خوارزميات
- السماح
- السماح
- يسمح
- أيضا
- an
- تحليل
- تحليلات
- و
- تطبيق
- التطبيقات
- تطبيقي
- التطبيقات
- هي
- المناطق
- حول
- مجموعة
- AS
- طموح
- أسوشيتد
- At
- المؤلفة
- الآلي
- أتمتة
- موازنة
- الحواجز
- BE
- قبل
- يجري
- الفوائد
- بيرجر
- Beyond
- العلامات البيولوجية
- بصمات
- فارغة
- Blocks
- كُتُب
- على حد سواء
- الحدود
- اختراقات
- بصورة عامة
- الميزانيات
- ابني
- الأعمال
- لكن
- by
- CAN
- الموارد
- الحذر
- مركز
- السلاسل
- التحديات
- أرخص
- كيمياء
- بوضوح
- انقر
- أقرب
- سحابة
- مجموعة شتاء XNUMX
- تجاري
- مشترك
- مجتمع
- الشركات
- التوافق
- شكوى
- معقد
- شامل
- اهتمامات
- المؤتمرات
- الإتصال
- نظر
- ثابت
- الملوثات
- متواصل
- إقناع
- فعاله من حيث التكلفه
- استطاع
- تغطية
- حرج
- محصول
- عبرت
- عبور
- حالياًّ
- المتطور والحديث
- دورة
- البيانات
- تحليل البيانات
- إدارة البيانات
- التاريخ
- أيام
- القرارات
- عجز
- التأخير
- نشر
- مستمد
- كشف
- المطورين
- التطورات
- جهاز
- الأجهزة
- مباشرة
- مرض
- تشويش
- توزيع
- عدة
- do
- أطباء
- سيطر
- قيادة
- حريص
- في وقت مبكر
- الأوائل
- سهل
- اقتصادي
- التحرير
- على نحو فعال
- فعالية
- كفاءة
- بكفاءة
- الناشئة
- تمكين
- تمكين
- تمكين
- تمكن
- تمكين
- النهاية
- تعزيز
- تعزيز
- تكبير
- ضمان
- بيئي
- معدات
- إنصاف
- خاصة
- أساسي
- أنشئ
- الأثير (ETH)
- حتى
- تطور
- المثيره
- القائمة
- وسع
- خبرة
- الوجه
- واجه
- هبوط
- المزارعين
- زراعة
- المزارع
- أسرع
- إعياء
- حقل
- مجال
- الشكل
- الاسم الأول
- خمسة
- مرن
- فيضان
- ركز
- اتباع
- طعام
- الغذاء والزراعة
- في حالة
- بالنسبة للشركات الناشئة
- تبدأ من
- الوفاء
- تماما
- التمويل
- مستقبل
- جمعت
- تحرير الجين
- GIF
- معطى
- على الصعيد العالمي
- الرائد
- تجمع
- المزارعين
- متزايد
- التسويق
- ضيف
- توجيه
- نصفي
- يد
- مقبض
- تشابك الايدى
- يملك
- صحة الإنسان
- الرعاية الصحية
- مساعدة
- مفيد
- متردد
- أداء عالي
- تسليط الضوء
- يتوقف
- تاريخي
- تأمل
- المستشفيات
- كيفية
- كيفية
- لكن
- HTTPS
- الضجيج
- if
- صورة
- هائلة
- التأثير
- الآثار
- التنفيذ
- آثار
- الأهم
- تحسن
- تحسن
- تحسين
- تحسين
- in
- تتضمن
- يشمل
- زيادة
- العالمية
- تدفق
- معلومات
- البنية التحتية
- في البداية
- الابتكار
- الابتكارات
- رؤى
- الصكوك
- دمج
- المتكاملة
- التكامل
- ذكي
- نية
- Internet
- تدخل
- إلى
- أدخلت
- الاستثمارات
- قام المحفل
- أجهزة IOT
- مسائل
- IT
- الانضمام
- JPG
- م
- أبقى
- القفل
- المجالات الرئيسية
- عمل
- تفتقر
- كبير
- متأخر
- قيادة
- يؤدي
- مغادرة
- إرث
- ومستوياتها
- الحياة
- مثل
- مما سيحدث
- القيود
- محدود
- لينكدين:
- القليل
- نبيل
- شعار
- طويل
- بحث
- تبدو
- خفض
- صنع
- المحافظة
- رائد
- القيام ب
- إدارة
- مديرو
- كتيب
- الشركات المصنعة
- تصنيع
- تجارة
- الأسواق
- مايو..
- يعني
- طبي
- دواء
- يجتمع
- مايكل
- Microbiome
- وسط
- أدنى
- الجوال
- مراقبة
- شاشات
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- يجب
- الاسم
- تكنولوجيا النانو
- تقريبا
- ضروري
- حاجة
- بحاجة
- الحاجة
- الشبكات
- الشبكات
- أبدا
- جديد
- أحدث
- التالي
- الآن
- of
- عروض
- غالبا
- on
- ONE
- فقط
- افتتح
- عمليات
- or
- عضوي
- أخرى
- وإلا
- لنا
- في الخارج
- على مدى
- ساحق
- يقترن
- ورق
- المريض
- مراقبة المريض
- PHP
- الطيارين
- مصنع
- النباتات
- منصات التداول
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- تستعد
- إمكانيات
- محتمل
- يحتمل
- مدعوم
- قوي
- عملية
- الممارسات
- دقة
- تنبؤي
- التحليلات التنبؤية
- الهدايا
- سائد
- يمنع
- أولويات
- الأولوية
- مشاكل
- عملية المعالجة
- العمليات
- إنتاج
- إنتاج
- الإنتــاج
- عميق
- التقدّم
- تنفيذ المشاريع
- مشروع ناجح
- وعد
- وعود
- دليل
- ثبت
- توفير
- منشور
- نشر
- نشرت
- الناشر
- المشتريات
- دفع
- جودة
- بدلا
- استعداد
- حقيقي
- الحياه الحقيقيه
- في الوقت الحقيقي
- تسلم
- الأخيرة
- عقار مخفض
- بخصوص
- صدر
- الموثوقية
- الخدمة الموثوقة
- الاعتماد
- لا تزال
- بقايا
- يحل محل
- التقارير
- تطلب
- الباحث
- الباحثين
- مسؤول
- مما أدى
- مراجعة
- ثور
- خريطة طريق
- قوي
- ملكي
- s
- السلامة
- حجم
- التحجيم
- علمي
- بسلاسة
- القطاع
- بدا
- مدخل بطاقة الذاكرة : نعم
- أجهزة الاستشعار
- جدي
- إعدادات
- مشاركة
- يظهر
- هام
- مماثل
- مشكك
- شك
- مهارات
- سمارت
- أكثر ذكاء
- كمنعم
- العدالة
- الآثار الاجتماعية
- جاليات
- تربة
- شيء
- قريبا
- بحث
- مصدر
- المتخصصين
- محدد
- ابحث
- مراحل
- أصحاب المصلحة
- مستقل
- البدء
- لحام عصا
- لا يزال
- مستقيم
- الإستراتيجيات
- تبسيط
- تيارات
- إجهاد
- خطوات
- النضالات
- جوهري
- ناجح
- هذه
- إشراف
- ارتفعت
- المراقبة
- الاستدامة
- استدامة
- سويفت
- أنظمة
- المهام
- التكنولوجيا
- تقنيات
- التكنولوجية
- التكنولوجيا
- تكنولوجيا
- الاختبار
- اختبارات
- من
- أن
- •
- المستقبل
- المصدر
- من مشاركة
- هناك.
- تشبه
- هم
- على الرغم من؟
- ثلاثة
- عبر
- الوقت
- الجدول الزمني
- في حينه
- عنوان
- إلى
- اليوم
- جدا
- أدوات
- تيشرت
- نحو
- تتبع الشحنة
- قادة الإيمان
- تحويل
- تحول
- انتقال
- نقل
- المعالجة
- محاكمات
- الثلاثي
- صحيح
- الثقة
- يحاول
- اثنان
- مع
- دعم
- الجامعات
- فتح
- حتى
- آخر التحديثات
- URL
- تستخدم
- مستعمل
- سهل الاستعمال
- المستخدمين
- استخدام
- مختلف
- الباعة
- مشروع
- فينشر كابيتال
- تمويل رأس المال الاستثماري
- عمودي
- طبيب بيطري
- بواسطة
- متقلب
- مجلدات
- نفاية
- ضائع
- يمكن ارتداؤها
- الصحة و العافية
- ابحث عن
- متى
- في حين
- سوف
- لاسلكي
- مع
- في غضون
- بدون
- للعمل
- العمال
- العالم
- سوف
- سنوات
- حتى الآن
- عائدات
- لصحتك!
- حل متجر العقارات الشامل الخاص بك في جورجيا
- زفيرنت