26 בדצמבר 2023 (Nanowerk זרקור) חוקרים ביקשו זה מכבר לשפר שיטות מזון וחקלאות באמצעות טכנולוגיות מתקדמות כמו חיישנים והעברת נתונים אלחוטית. אתגרים מתמשכים סביב ניטור יעיל של איכות היבול והמזון האטו את ההתקדמות. כעת, טכניקות ננו-ייצור מתפתחות ו אינטרנט של דברים קישוריות (IoT) עשויה לפתוח בקרוב חקלאות חכמה ובת קיימא המונעת על ידי זרימה של נתוני שדה. ההתקדמות בטכנולוגיית החיישנים הציגה מערך מגוון של מכשירים למזון ולחקלאות. אלה כוללים חיישנים לאיתור פתוגנים ספציפיים במזון, רמות לחות באדמה, ואפילו תרכובות אורגניות נדיפות המשתחררות על ידי צמחים תחת לחץ. חיישנים כאלה מסייעים בזיהוי מוקדם של קלקול או מחלה, ומאפשרים התערבות בזמן. השילוב של חיישנים אלה עם פלטפורמות IoT מאפשר ניטור וניתוח נתונים בזמן אמת, תוך שיפור היעילות של שיטות חקלאות.
נתון ציר זמן המכסה שיפור שנתי של טכנולוגיות חיישנים ומכשירי IoT עבור חישת מזון וצמח כאחד. (© Wiley-VCH Verlag) עם זאת, מכשירי כף יד ומכשירים ניידים אחרים נותרו מוגבלים, שכן בדיקות מייגעות מבוססות מעבדה עדיין שולטות ברשתות החקלאות וייצור המזון כיום. זה מוביל לעיכובים קריטיים מרגע איסוף הדגימות ועד שניתן לקבל החלטות מפתח, וכתוצאה מכך לבזבוז מזון, תפוקות נמוכות יותר והשפעות סביבתיות. חידושים רבי עוצמה מחוץ למגזר פתחו אפשרויות חדשות. התקדמות הייצור העומדת בבסיס חיישנים ביולוגיים לבישים לשירותי בריאות מותאמים כעת ליישומים וטרינרים וחקלאיים. בשילוב עם רשתות אלחוטיות וניתוח נתוני ענן המופעל על ידי צעדים בפלטפורמות IoT ו בינה מלאכותית (AI), מכשירים זעירים ורכובים עשויים לאפשר ניטור יבול מתמיד במקור. פרסום לאחרונה ב מערכות חכמות מתקדמות ("האינטרנט של הדברים מאפשר חיישני מזון וצמחים להעצמת קיימות") מציג סקירה מקיפה של שני תחומים מרכזיים: ראשית, פריסת חיישנים חסכוניים ובעלי ביצועים גבוהים לשיפור בטיחות המזון, איכות, גידול צמחים וניהול מחלות; ושנית, יישום חיישנים התומכים ב-IoT המעצימים חקלאים, בעלי עניין ותעשיית המזון החקלאי באמצעות בדיקות מהירות וניתוח חזוי שנגזר מנתונים שנוצרו באמצעות חיישנים, תוך שימוש בבינה מלאכותית.
אוטומציה של כלים משומשים נותרה מחסום מפתח
בעוד שכלי תעשיית המזון הפכו זולים יותר, מהירים יותר וניידים יותר, משתמשי הקצה עדיין מתמודדים עם גירעון אוטומציה רציני כשהם מנסים לשלב נתוני חיישנים. לעתים קרובות ניתן לזהות בעיות ביבול כאשר מאוחר מדי להשתמש בטכניקות חדשות של עריכת גנים וניהול מיקרוביום, שאחרת עלולות לנטרל בעיות בשלבים מוקדמים. ספקי טכנולוגיות חקלאות מדור קודם סימנו שמכשירים עצמאיים נשארים בראש סדר העדיפויות שלהם, מה שמותיר את המגזר תלוי בחוקרים ובסטארט-אפים לתיקון קישוריות. יצרני חיישנים גדולים עושים הייפ "חכמה" בחקלאות באופן נרחב. עם זאת, ניתוח מעמיק יותר מראה שההצעות שלהם עדיין דורשות איסוף מידע מעשי באופן משמעותי, כאשר רשת IoT מתייחסת כאל שאיפה יותר מאשר אסטרטגיה ניתנת לפעולה. צוואר הבקבוק של החדשנות השאיר את החקלאים סקפטיים. מגדלים מהססים לרכוש מכשירים חדשים יותר אם זה אומר יותר עבודה בסנכרון נתונים, במיוחד עם תקציבים מצומצמים. חוקרים באוניברסיטאות וחברות מתקדמות הגבירו את הפיילוטים של ניטור משולב במלואו בעזרת מאמצים מוקדמים נלהבים. אך בהיעדר אוטומציה אמינה להחלפת משימות ידניות בקנה מידה מסחרי, רוב הפרויקטים לעולם אינם מתרחבים מעבר לניסויים. בעוד שהפוטנציאל של ה-IoT בחקלאות הוא עצום, המגבלות הטכנולוגיות מציבות אתגרים משמעותיים. נושאים כמו עומס נתונים, שבהם חקלאים מקבלים יותר מידע ממה שהם יכולים להשתמש ביעילות, וחששות לגבי דיוק ואמינות הנתונים נותרו רווחים. בנוסף, הצורך במערכות ניהול נתונים חזקות שיכולות להתמודד עם כמויות גדולות של נתונים בצורה חלקה הוא קריטי ליישום המעשי של טכנולוגיות אלו בשטח. חשוב לציין, היישום המוצלח של טכנולוגיות IoT וחיישנים בחקלאות תלוי בשילובם עם שיטות עבודה קיימות. זה כולל הבטחת התאמה לציוד ולתהליכים הנוכחיים ומתן הכשרה לחקלאים ולעובדי חקלאות. הטכנולוגיה חייבת להיות ידידותית למשתמש וניתנת להתאמה למסגרות חקלאיות שונות, לאפשר מעבר חלק והפרעה מינימלית לפרקטיקות מבוססות. מחזור מזון ואתגרים נלווים (מזהמים, רעלים ופתוגנים) כדי לשמור על בטיחות ואיכות, הדרושים לבריאות בריאות. (© Wiley-VCH Verlag) (לחץ על התמונה להגדלה)קרוסאובר לבישים ממעבדות רפואיות
כעת מומחיות חיצונית של מומחי טכנולוגיות בריאות מתמקדת במבטים קלים ואוטומטיים של חישה ביולוגית המוכנים למלא את ההבטחה. הגמישים, העמידים שלהם, ננו מיוצר רצועות חיישן יכולות להידבק ישירות על תוצרת, בעלי חיים ותשתיות מפתח. קישוריות אלחוטית משולבת מאפשרת לצגי הקילוף והדבק הללו להעביר מידע על סמנים ביולוגיים ישר לענן מבלי להזדקק לעובדים לערבב נתונים. אלגוריתמי בינה מלאכותית עוברים דרך מבול נתוני השטח תוך כדי זרימתם, מזקקים תובנות ומתריעים למנהלים באמצעות אפליקציות רק כאשר חוצים ספי התערבות קריטיים. זה ימנע "עייפות נתונים", תלונה נפוצה של חקלאים שקיבלו ערימות של קריאות חיישנים אבל מעט הדרכה מועילה למה לעשות בפועל. ניתוח דיבורית מונע בזבוז זמן בניסיון לפרש דיווחים מכריעים. פריצות הדרך הביומטריות המאפשרות ניטור חולים מסביב לשעון מחוץ לבתי חולים, כמעט מוכנות לשדות חקלאיים. חוקרי שוק מעריכים שהשקעות IoT חקלאיות ישתפלו בעולם תוך חמש שנים. הודעות מכנסים אחרונים בתעשייה גם מדגישים את הקישוריות כעדיפות העליונה עבור מפתחי טכנולוגיית חיישנים הצופים כעת בחקלאות ובעסקי מזון כענף עתידי מרכזי. מימון הון סיכון לחברות סטארט-אפ המסחורות ניטור יבולים רציף זינק ב-40% משנה לשנה עד למחצית הראשונה של 2022.מתקדמים לקראת מזון וחקלאות בעלי דיוק גבוה
לפני המעבר לעולם המזון והחקלאות, חיישנים רפואיים לבישים ומושתלים התמודדו עם מחסומים דומים למה שטכנולוגיית החקלאות נאבקת איתם כיום. רופאים לא יאמצו מוניטורים שמסבכים את עומס העבודה שלהם על ידי הפקת נתונים בלתי שמישים. ייעול התהליך כדי להגביל את הפיקוח הדרוש למעקב מתמיד הוכיח את עצמו חיוני להנעת האימוץ. הרפואה גם התגברה על אי הנוחות הראשונית של המטופל ועל הספקנות לגבי בטיחות ויעילות לאורך זמן ככל שהעקביות והדיוק השתפרו. כעת החקלאות מקווה לעקוב אחר מפת הדרכים של שירותי הבריאות לקראת חישה מתמשכת. חוות הדגמה שואפות לשכנע חקלאים מהוססים באמצעות הוכחות אמיתיות לכך שמעקב אחר יבול וקרקע מסביב לשעון יכול לעבוד בנפחים מסחריים מבלי לשבש את הפעילות. מפתחים שמתכוונים להרחיב באופן אחראי כלי ניטור חדשים נותנים עדיפות לבניית אמון מכיוון שאמינות המכשירים משתפרת כל הזמן. ההשלכות הכלכליות והחברתיות של אימוץ טכנולוגיות חיישנים ו-IoT מתקדמות בחקלאות הן עמוקות. מצד אחד, טכנולוגיות אלו מבטיחות יעילות מוגברת, הפחתת הפסולת ושיפור התשואות היבול, מה שמוביל ליתרונות כלכליים פוטנציאליים. מצד שני, יש צורך לשקול את ההשפעה על שוקי העבודה והנגישות של טכנולוגיות כאלה עבור חקלאים בקנה מידה קטן. איזון בין קדמה טכנולוגית לשוויון חברתי וכלכלי יהיה המפתח בהתפתחות בת-קיימא של החקלאות. כשמחסומי המומחיות ההיסטוריים נופלים, נראה שהמזון והחקלאות מוכנים לשינוי באמצעות טכנולוגיה יישומית. נתוני שדה עדינים מתמשכים מבטיחים לאפשר דיוק אמיתי סביב גידול והפצה, במקום להסתמך על ניחושים מושכלים מדגימות ידניות מוגבלות. עדיין בימים הראשונים, החוקר מזהיר עוד עבודת אינטגרציה לפני ההכרזה שחיישנים וקישוריות יכולים לקיים הבטחות נעלות לחולל מהפכה מלאה בחקלאות וייצור מזון. ברור שאבני הבניין נראות מוכנות למשהו פורץ דרך.
By
מיכאל
ברגר
- מייקל הוא מחברם של שלושה ספרים מאת האגודה המלכותית לכימיה:
ננו-אגודה: לדחוף את גבולות הטכנולוגיה,
ננו-טכנולוגיה: העתיד זעיר, ו
ננו-הנדסה: הכישורים והכלים שהופכת את הטכנולוגיה לבלתי נראית
כל הזכויות שמורות ©
Nanowerk LLC
הפוך לסופר אורח זרקור! הצטרף לקבוצה הגדולה והגדלה שלנו של תורמים אורחים. האם פרסמת זה עתה מאמר מדעי או שיש לך התפתחויות מרגשות אחרות לחלוק עם קהילת הננוטכנולוגיה? כך לפרסם באתר nanowerk.com.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64316.php
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- :איפה
- $ למעלה
- 10
- 11
- 2022
- 26
- 31
- 32
- 7
- 9
- a
- נגישות
- דיוק
- למעשה
- מותאם
- בנוסף
- לְאַמֵץ
- מאמצים
- אימוץ
- אימוץ
- מתקדם
- קידום
- התקדמות
- חַקלָאִי
- חקלאות
- קדימה
- AI
- המטרה
- אלגוריתמים
- להתיר
- מאפשר
- מאפשר
- גם
- an
- אנליזה
- ניתוח
- ו
- בקשה
- יישומים
- יישומית
- אפליקציות
- ARE
- אזורים
- סביב
- מערך
- AS
- שאיפה
- המשויך
- At
- מחבר
- אוטומטי
- אוטומציה
- איזון
- מחסומים
- BE
- לפני
- להיות
- הטבות
- ברגר
- מעבר
- ביומרקר
- ביומטרי
- ריק
- אבני
- ספרים
- שניהם
- גבולות
- פריצות דרך
- בְּהַרְחָבָה
- תקציבים
- בִּניָן
- עסקים
- אבל
- by
- CAN
- הון
- זהירות
- מרכז
- שרשראות
- האתגרים
- זול יותר
- כימיה
- בבירור
- קליק
- קרוב יותר
- ענן
- אוסף
- מסחרי
- Common
- קהילה
- חברות
- תאימות
- תלונה
- מסובך
- מַקִיף
- דאגות
- כנסים
- קישוריות
- לשקול
- קבוע
- מזהמים
- רציף
- לְשַׁכְנֵעַ
- עלות תועלת
- יכול
- כיסוי
- קריטי
- יבול
- חצה
- מעבר
- נוֹכְחִי
- שיא הטכנולוגיה
- מחזור
- נתונים
- ניתוח נתונים
- ניהול נתונים
- תַאֲרִיך
- ימים
- החלטות
- גֵרָעוֹן
- עיכובים
- פריסה
- נגזר
- איתור
- מפתחים
- התפתחויות
- מכשיר
- התקנים
- ישירות
- מַחֲלָה
- התפוררות
- הפצה
- שונה
- do
- רופאים
- לשלוט
- נהיגה
- לָהוּט
- מוקדם
- מאמצים מוקדמים
- קל
- כַּלְכָּלִי
- עריכה
- יעילות
- יְעִילוּת
- יְעִילוּת
- יעילות
- מתעורר
- להסמיך
- לאפשר
- מופעל
- מאפשר
- מה שמאפשר
- סוף
- להגביר את
- שיפור
- לְהַגדִיל
- הבטחתי
- סביבתי
- ציוד
- הון עצמי
- במיוחד
- חיוני
- נוסד
- Ether (ETH)
- אֲפִילוּ
- אבולוציה
- מרגש
- קיימים
- לְהַרְחִיב
- מומחיות
- פָּנִים
- מתמודד
- נפילה
- חקלאים
- חקלאות
- חוות
- מהר יותר
- עייפות
- שדה
- שדות
- תרשים
- ראשון
- חמש
- גמיש
- מבול
- מרוכז
- לעקוב
- מזון
- מזון וחקלאות
- בעד
- לסטארטאפים
- החל מ-
- הגשמה
- לגמרי
- מימון
- עתיד
- אסף
- עריכת גנים
- gif
- נתן
- ברחבי עולם
- פורץ דרך
- קְבוּצָה
- מגדלים
- גדל
- צמיחה
- אוֹרֵחַ
- הדרכה
- חצי
- יד
- לטפל
- ידות על
- יש
- בְּרִיאוּת
- בריאות
- לעזור
- מועיל
- מהסס
- ביצועים גבוהים
- להבליט
- צירי
- היסטורי
- מקווה
- בתי חולים
- איך
- איך
- אולם
- HTTPS
- התלהבות
- if
- תמונה
- עָצוּם
- פְּגִיעָה
- השפעות
- הפעלה
- השלכות
- חשוב
- לשפר
- משופר
- השבחה
- שיפור
- in
- לכלול
- כולל
- גדל
- תעשייה
- זֶרֶם
- מידע
- תשתית
- בתחילה
- חדשנות
- חידושים
- תובנות
- מכשירים
- לשלב
- משולב
- השתלבות
- אינטליגנטי
- כוונה
- אינטרנט
- התערבות
- אל תוך
- הציג
- השקעות
- IOT
- מכשירי יוט
- בעיות
- IT
- להצטרף
- jpg
- רק
- שמר
- מפתח
- אזורי מפתח
- עבודה
- נעדר
- גָדוֹל
- מְאוּחָר
- מוביל
- מוביל
- עזיבה
- מוֹרֶשֶׁת
- רמות
- החיים
- כמו
- להגביל
- מגבלות
- מוגבל
- לינקדין
- קְצָת
- מתנשא
- סֵמֶל
- ארוך
- נראה
- נראה
- להוריד
- עשוי
- לתחזק
- גדול
- עשייה
- ניהול
- מנהלים
- מדריך ל
- התעשיינים
- ייצור
- שוק
- שוקי
- מאי..
- אומר
- רפואי
- רפואה
- פוגשת
- מיכאל
- מיקרוביום
- אמצע
- מינימלי
- סלולרי
- ניטור
- צגים
- יותר
- רוב
- צריך
- שם
- ננוטכנולוגיה
- כמעט
- הכרחי
- צורך
- נחוץ
- צורך
- רשתות
- רשתות
- לעולם לא
- חדש
- חדש יותר
- הבא
- עַכשָׁיו
- of
- הצעות
- לעתים קרובות
- on
- ONE
- רק
- נפתח
- תפעול
- or
- אורגני
- אחר
- אַחֶרֶת
- שלנו
- בחוץ
- יותר
- מכריע
- מְזוּוָג
- מאמר
- חולה
- ניטור מטופלים
- PHP
- טייסים
- צמח
- צמחים
- פלטפורמות
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- שָׁקוּל
- אפשרויות
- פוטנציאל
- פוטנציאל
- מופעל
- חזק
- מעשי
- פרקטיקות
- דיוק
- מנבא
- אנליטי חזוי
- מתנות
- נפוץ
- מונע
- תיעדוף
- עדיפות
- בעיות
- תהליך
- תהליכים
- לייצר
- הפקת
- הפקה
- עמוק
- התקדמות
- פּרוֹיֶקט
- פרויקטים
- הבטחה
- מבטיח
- הוכחה
- הוכיח
- מתן
- פרסום
- לפרסם
- לאור
- מוציא לאור
- רכישה
- דוחף
- איכות
- במקום
- מוכן
- ממשי
- חיים אמיתיים
- זמן אמת
- לקבל
- לאחרונה
- מופחת
- בדבר
- שוחרר
- אמינות
- אָמִין
- הסתמכות
- להשאר
- שְׂרִידִים
- להחליף
- דוחות לדוגמא
- לדרוש
- חוקר
- חוקרים
- באחריות
- וכתוצאה מכך
- סקירה
- לְחוֹלֵל מַהְפֵּכָה
- מפת דרכים
- חָסוֹן
- מלכותי
- s
- בְּטִיחוּת
- סולם
- דרוג
- מדעי
- בצורה חלקה
- מגזר
- נראה
- חיישן
- חיישנים
- רציני
- הגדרות
- שיתוף
- הופעות
- משמעותי
- דומה
- ספקני
- ספקנות
- מיומנויות
- חכם
- חכם יותר
- להחליק
- חֶברָתִי
- השלכות חברתיות
- חֶברָה
- אדמה
- משהו
- בקרוב
- ביקש
- מָקוֹר
- מומחים
- ספציפי
- זַרקוֹר
- שלבים
- בעלי עניין
- עצמאי
- חברות סטארט
- מקל
- עוד
- ישר
- אִסטרָטֶגִיָה
- התייעלות
- זרמים
- לחץ
- צעדים
- מאבקים
- ניכר
- מוצלח
- כזה
- פיקוח עליון
- זינק
- מעקב
- קיימות
- בר קיימא
- SWIFT
- מערכות
- משימות
- טק
- טכניקות
- טכנולוגי
- טכנולוגיות
- טכנולוגיה
- בדיקות
- בדיקות
- מֵאֲשֶׁר
- זֶה
- השמיים
- העתיד
- המקור
- שֶׁלָהֶם
- שם.
- אלה
- הֵם
- זֶה
- אם כי?
- שְׁלוֹשָׁה
- דרך
- זמן
- ציר זמן
- אקטואלי
- כותרת
- ל
- היום
- גַם
- כלים
- חלק עליון
- לקראת
- מעקב
- הדרכה
- להעביר
- טרנספורמציה
- מַעֲבָר
- לְהַעֲבִיר
- טופל
- ניסויים
- לְשַׁלֵשׁ
- נָכוֹן
- סומך
- מנסה
- שתיים
- תחת
- ביסוס
- אוניברסיטאות
- לפתוח
- עד
- עדכונים
- כתובת האתר
- להשתמש
- מְשׁוּמָשׁ
- ידידותי למשתמש
- משתמשים
- ניצול
- שונים
- ספקים
- מיזם
- הון סיכון
- מימון הון סיכון
- אנכי
- וטרינרי
- באמצעות
- נדיף
- כרכים
- לבזבז
- מבוזבז
- לָבִישׁ
- בריאות
- מה
- מתי
- בזמן
- יצטרך
- אלחוטי
- עם
- בתוך
- לְלֹא
- תיק עבודות
- עובדים
- עוֹלָם
- היה
- שנים
- עוד
- תשואות
- אתה
- זפירנט