۱- هوشمندسازی به‌معنای بهره‌گیری از ابزارها و تکنیک‌های فنی و اطلاعاتی جهت مدیریت صحیح امور، تسهیل فعالیت‌ها، ارتقا و اصلاح سبک زندگی، شتاب بخشیدن به اجرای دقیق و حرفه‌ای‌تر امور، کاهش مصرف انرژی و بهره‌برداری حداکثری از خدمات حوزه فناوری اطلاعات در راستای ارتقا شاخص‌های زندگی فردی و اجتماعی است.” مفاهیم “هوشمندسازی” و “سیستم‌های هوشمند” با یکدیگر گره خورده و لازم و ملزوم هم به‌شمار می‌روند. سیستم‌های هوشمند ابزارهایی هستند که می‌توانند وقایع دنیای پیرامون خود را درک کرده و در قبال آنها به‌صورت هدف‌مند واکنش نشان دهند. در واقع این سیستم‌ها به‌طور منطقی و همانند یک انسان تفکر نموده و عمل می‌کنند. هرچه اعمال این سیستم‌ها دقیق‌تر و به نمونه‌های انسانی نزدیک‌تر باشد؛ هوشمندتر قلمداد می‌شوند. در این قسمت با مقوله‌ای تحت‌عنوان هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی سروکار خواهیم داشت. در واقع هوش مصنوعی به‌دنبال وادار نمودن کامپیوترها و سیستم‌های الکترونیکی به اجرای کارهایی است که اکنون انسان‌ها این اعمال را به شکلی صحیح و مناسب‌تر انجام می‌دهند. سیستم‌های هوشمند غالبا داده‌های خام محیطی را از طریق تعدادی حسگر دریافت نموده و با بهره‌گیری از برخی الگوریتم‌ها به تحلیل آنها میپردازند. همچنین به لطف وجود تکنیک‌های یادگیری ماشینی، عملکرد این سیستم‌ها با گذر زمان اصلاح خواهد شد.
۲- یکی از مواردی که هوش مصنوعی میتواند در آن بسیار کارآمد واقع شود، زمینه آبزی پروری میباشد که میتوانیم آن را به آبزی پروری هوشمند بدل کنیم. هوشمند سازی آبزی پروری در حقیقت می تواند به ما در مدیریت هوشمند مزرعه آبزی پروری و توسعه پایدار آبزی پروری و فرآوری هوشمند آبزیان کمک کند . هوش مصنوعی می تواند بسیاری از شاخص های کیفی آب موثر در مدیریت استخر تکثیر یا پرورش ماهی یا حتی شاخص های کیفی آب موثر در پرورش در قفس را اندازه گیری کند و به پرورش دهنده هشدار داده یا راهنمایی هایی ارائه دهد. از جمله این شاخص های کیفی میتوان به اکسیژن، PH، نیترات، دما، رفتارهای حرکتی و شنای ماهی ها، رفتار تغذیه ای ماهی ها و … اشاره کرد. سیستم های هوشمند قابلیت اندازه گیری ، تجزیه و تحلیل و کنترل عواملی نظیر pH، اكسيژن، دما، غذا و … را در استخرها و حوضچه های آبزی پروری با کمترین دخالت انسانی دارا هستند. به عنوان مثال در زمان تغيير دماي آب پيامي به مركز رایانه ارسال و برنامه كنترل دماي آب فعال مي‌شود. شایان ذکر است سیستم ارائه شده در سخنرانی مذکور در راستای دستیابی به اهداف اقتصاد مقاومتی در شرایط تحریم و بومی سازی شده سیستم مشابه خارجی می باشد ضمن این که قابلیت جمع آوری و تحلیل داده های ضروری را با مکانیسم های شبکه سنسور بدون سیم (WSN) و در صورت لزوم اینترنت اشیاء (IOT) داراست. بهره گیری از سیستم های پایش و کنترل هوشمند این امکان را برای آبزی پروران فراهم می سازد تا از طریق شبکه اینترنت و یا مکانیسم های دیگر به فاکتورهای مورد نیاز جهت اخذ تصمیمات ضروری ، پیشگیری از تلفات و افزایش تولید اقدام نمایند.
۳به نقل از رئیس كمیسیون كشاورزی و صنایع غذایی اتاق تعاون ایران جمهوری اسلامی در استفاده از تكنولوژی برای مزارع آبزی پروری خیلی از كشورهای پیشرو در این زمینه عقب است. با توجه به اینكه پرورش ماهی در دنیا جزو مشاغل پردرآمد محسوب میشود، هوشمندسازی مزارع آبزی پروری در كشور ضرورتی اجتناب ناپذیر است.نگاهی كه باید در ایران عوض شود اینكه هوشمندسازی یعنی استفاده از تكنولوژی و فناوری در تولید با مكانیزاسیون كشاورزی اشتباه گرفته شده است. بین هوشمندسازی و مكانیزاسیون كشاورزی تفاوت و فاصله بسیار زیادی وجود دارد چرا كه در مكانیزاسیون ابزار در خدمت تولید قرار می‌گیرد در حالیكه در هوشمندسازی جدا از ابزار، دانش هم باید در كنار كار قرار گیرد. با وجود موسسات تحقیقاتی، واحدهای دانشگاهی، دانشكده‌های متعدد شیلات در كشور هنوز در این نقطه مشكل جدی وجود دارد. كشور ایران از نظر طولی در حوزه آبزی پروری رشد كرده اما از نظر عرضی همچنان نیازمند كار و تلاش بیشتر است. بر اساس آماری كه وجود دارد در حال حاضر حدود یك میلیون تن تولید سالانه محصولات شیلاتی كشور است در حالیكه میتوان سه تا چهار برابر این عدد در ایران محصولات شیلاتی تولید كرد. فقط سه هزار و ۳۰۰ كیلومتر نوار ساحلی با جزایر در شمال و جنوب كشور وجود دارد كه هیچ استفاده‌ای از این ظرفیت‌های خدادادی نمی‌شود. ضریب نفوذ علم را باید در صنعت شیلات افزایش داد تا ضمن ارتقای بهره وری و اقتصادی كردن تولید بتوان امنیت غذایی جامعه را نیز تامین كرد.
۴- جدول زیر نشان دهنده تولیدات سرانه بزی پروری در سال 2010 در قاره های مختلف است (یعنی تولید سالانه آبزی پروری به ازای هر پرورش دهنده).
جدول 1: تولیدات آبزی پروری به ازای هر مزرعه دار در سال 2010با واحد تن در سال
| منطقه | آبزی پروری (سال / تن) |
| آفریقا | 8.6 |
| آسیا | 3.3 |
| اروپا | 29.6 |
| آمریکای لاتین و کارائیب | 7.8 |
| آمریکای شمالی | 183.2 |
| اقیانوسیه | 33.3 |
همانطور که مشاهده می شود، به طور میانگین یک کشاورز در آمریکای شمالی، کانادا و اروپا، قادر است بیش از 60 برابر میانگین جهانی تولیدات داشته باشد! و جالب است که بدانید کشورهای آمریکای شمالی و اروپا، برعکس کشورهای آسیای جنوب شرقی اکثرا به تولید گونه های گوشتخوار میپردازند و کسی که اندکی با علوم شیلاتی آشنا باشد میداند که در آبزی پروری، پرورش گونه های گوشتخوار بسیار سخت تر و پرهزینه تر از سایر گونه ها میباشد. فکر میکنید راز موفقیت این کشورها در چیست؟ همانطور که احتمالا حدس زده باشید، پاسخ این سوال آبزی پروری پیشرفته و در حقیقت، آبزی پروری هوشمند می باشد .
در سال 2010 که بسیاری از کشورها هنوز از روش های سنتی برای بسیاری از فعالیت های خود من جمله شیلات و کشاورزی استفاده می کردند، پرورش دهندگان ماهی درکشورهای اروپایی و آمریکای شمالی نه تنها تقریبا تمام استخرهای خود را تمام مکانیزه کرده بودند، بلکه از روش های هوش مصنوعی برای کارایی بیشتر استفاده می کردند و در واقع از سال های قبل دارای سیستم های پرورش ماهی پیشرفته و به طور کلی دارای آبزی پروری پیشرفته بودند . بنابراین بسیاری از مشکلاتی که پرورش دهندگان ایرانی هنوز هم با آنها دست و پنجه نرم می کنند، عملا برای آنها اصلا وجود نداشت. بنابراین مزرعه داران با کمک گرفتن از پدیده کشاوری هوشمند و هوشمند سازی آبزی پروری می توانید در هزینه و وقت خود صرفه جویی کرده، و در عین حال دچار خطاهای انسانی نشوید.
نمونه هایی از فعالیت های انجام شده در زمینه هوشمند سازی شیلات و آبزی پروری در جهان:
– پروژه یوتوفیا (UTOFIA):
از سال 2015 آغاز شد. که در طی آن دانشمندان اروپایی نوع جدیدی از دوربین های فیلمبرداری را در زیر آب تولید و آزمایش کرده اند که میتواند با کیفیت بالا تصویربرداری کرده و ضمن سنجش شاخص های کیفی آب، به رفتار شناسی آبزیان نیز کمک کند. این پروژه که در یک سیستم پرورش ماهی تن در قفس در جنوب اسپانیا انجام شد، دارای دوربین هایی با برد دو تا سه برابر دوربین های مشابه خود بود و میتوانست تصاویر 3 بعدی ارائه دهد، در آبهای کدر تا فاصله دوازده متری را فیلم برداری کند، همچنین تعداد ماهیان و بنابراین وزن ماهیان را نشان میداد. همانطور که شاید بدانید، وزن یکی از عوامل مهم در سیستم پرورش در قفس است و هر قفسی دارای ظرفیت محدودی برای وزن کل ماهیان وارده در آن میباشد و حتی یک کیلو اضافه تر ممکن است باعث به وجود آمدن مشکلاتی شود. تکنیک هایی که تولیدکنندگان ماهی برای کنترل شاخص کیفی آب و رفتار ظاهر گونه پرورشی به کار میبردند به اندازه کافی دقیق نبود و این دوربین، جایگزین مناسبی برای آن بود. همچنین با استفاده از این دوربین، مشاهده روند رشد ماهیان میسر شد. با مطالعه بیشتر میتوانیم نمونه های بسیار متعددی از آبزی پروری هوشمند را در انواع سیستم های پرورش ماهی که تا به حال در سرار دنیا اجرا شده است، مورد بررسی قرار دهیم .
–در یک قایق (بارج:
در شمال شرقی سنگاپور، یک کمپانی به نام Singapore Aquaculture Technologies (SAT) دوربینهای زیرآب شنای ماهی باراموندی و سرخو را که در مخازن بزرگی به گنجایش 1.8 میلیون لیتر شنا می کنند، نظارت می کنند. این دوربین ها بخشی از یک سیستم دیجیتالی هستند که میزان تغذیه ماهی ها، رشد، سلامت و میزان مرگ و میر آنها را کنترل میکند. همچنین از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی دقیق (کشاورزی دقیق / کشاورزی هوشمند و کشاورزی دقیق) ماهی ها استفاده می کنند. این مزرعه از سیستم پرورش ماهی مدار بسته (RAS) استفاده میکند که این امر باعث میشود شاخص های کیفی آب قابل کنترل باشد و تحت تاثیر آب دریا در مجاور قرار نگیرند.
۵- به طور کلی در هوشمند سازی مراحل مانیتورینگ ، تحلیل ، صدور پیشنهاد و کنترل عملگرها فعال هستند.
به طور کلی می توان مدیریت هوشمند مزرعه را در سه بخش مدیریت آبزی، مدیریت شرایط محیطی و پارامترهای آب و مدیریت کارکنان اعمال کرد. مدیریت هوشمند مزرعه برای نایل شدن به هدف نهایی آبزی پروری هوشمند یعنی رشد مناسب آبزی، با مدیریت صحیح هر کدام از بخش های ذکر شده صورت می گیرد.
با توجه به رشد روز افزون جمعیت، وجود مواد مغذی مفید خاص در آبزیان و…نیاز جوامع بشری به مصرف آبزیان روند صعودی دارد، از طرفی با توجه به محدود بودن منابع آبی، گران بودن هزینه های پرورش و تغذیه آبزیان، خطر کاهش و توقف آبزی پروری وجود دارد، اما با نظارت و مدیریت صحیح و به کار گیری فناوری های نو، کشورهای پیشرو به توسعه پایدار آبزی پروری دست یافته اند.
روش های متنوعی برای استفاده از آبزیان وجود دارد. روش های فرآوری آبزیان شامل فریز کردن، کنسرو کردن، پختن، دودی کردن، فیله کردن و… می باشد. برای فرآوری بهتر و اصولی تر یک محصول، نیاز به نظارت دائم و بروزرسانی پیاپی روش انجام کار می باشد، به این منظور هوش مصنوعی می تواند بسیار کارآمد واقع شود که در صنایع کشورهای پیشرو به این مهم پرداخته شده است.
۶- جمعیت انسان در حال رشد است و سرعت رشد جمعیت، روزانه در حال افزایش است، از طرفی فضای کافی برای پرورش دام های گوشتی با محدودیت هایی مواجه است که این محدودیت ها در محیط آبی وجود ندارد، ولی خود منابع آبی نیز محدود هستند و همچنین هزینه های لازم برای پرورش و تغذیه ماهیان پرورشی نیز بالاست، تمام این عوامل اگر کنترل نشده پیش بروند و به درستی مدیریت نشوند، باعث کاهش و حتی شاید توقف سیستم های پرورش آبزی در مزارع آبزی پروری می شوند. در اینجاست که اهمیت توسعه پایدار پرورش ماهی و آبزی در مزارع آبزی پروری مشخص می گردد. در حقیقت برای دستیابی به توسعه پایدار آبزی پروری، باید از روش های نوین و هوشمند کمک گرفت.
متاسفانه امروزه بسیاری از پرورش دهندگان، هدف اصلی آبزی پروری در مزارع آبزی پروری که محافظت از ذخایر ژنتیکی و زیست محیطی است را فراموش کرده اند. باید یادآوری کرد که پرورش آبزیان نیز، نیازمند منابع آبی می باشد، و اگر توسعه پایدار آبزی پروری به درستی انجام نشود، به منابع آبی لطمه خواهد خورد و درنهایت، به گونه های آبزیان موجود در آن منبع آبی نیز صدمات جدی و جبران ناپذیری وارد خواهد گشت. در اینجاست که مفهوم آبزی پروری پایدار نمایان می شود. آبزی پروری پایدار به بیان ساده یعنی پرورش گونه های آبزی برای اهداف اقتصادی، به طوری که برای محیط زیست خطر آفرینی نکند، و یا حتی تاثیر مثبت روی آن بگذارد و همینطور باعث نفع اقتصادی شود. برای مثال، سالانه 30 میلیون تن جلبک دریایی یا علف دریایی پروش داده میشود که میشود از آن، به عنوان بیشترین گونه آبزی نام برد که با آبزی پروری تولید می شود. جلبک دریایی، پایدارترین فرآورده آبزی پروری می باشد و در حقیقت، بر روی پایداری آبزی پروری، تاثیر مثبت دارد، چرا که جلبک دریایی یا همان علف دریایی، نیتروژن و فسفر اضافی آب را به خود جذب می کنند و برای پرورش آنها اصلا نیازی به غذاهی نداریم. بنابراین جلبک دریایی هم برای محیط زیست مفید است و هم برای صرفه جویی اقتصادی.
مهم ترین هدف در آبزی پروری هوشمند (مدیریت هوشمند آبزی پروری)، رشد مناسب مجموع گونه های آبزی در یک استخرپرورشی می باشد، به عبارت دیگر، به این معنا می باشد که بیوماس (biomass) یا زیست توده آبزیان موجود در یک استخر، باید افزایش یابد. بیوماس ماهی از ضرب تعداد آبزیان در وزن میانگین آنها بدست می آید. برای رسیدن به این هدف، باید تمام فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی آب باید به نحوی تنظیم شوند که ماهی (یا آبزی) بتواند زیست بهینه داشته باشد، همچنین تغذیه ماهی پرورشی باید به گونه ای صورت گیرد که آنها بتوانند میزان پروتئین لازم برای رشد را بدست آورده و به رشد بهینه (مدیریت هوشمند مزرعه آبزی پروری)برسد. بنابراین در آبزی پروری، مدیریت همواره باید به گونه ای باشد که در نهایت، باعث رشد بهتر تعداد زیادی از آبزیان پرورشی باشد (یعنی درصد تلفات آبزیان کم، و رشد آنها زیاد باشد).
۷- در آخر و با رعایت تمام موارد ذکر شده در بالا، باید ماهی موجود در استخرهای پرورش ماهی و یا میگوهای موجود در استخر های پرورش میگو، به صورت مداوم تحت نظر باشند و شکل و رفتار آنها به طور دقیق کنترل شود، رشد آنها در روزهای معینی کنترل شده و روند تغییر وزن آنها به طور مداوم اندازه گیری شود. بسته به میزان تراکم آبزیان، نوع گونه پرورشی و حساسیت آن گونه به انواع بیماری ها، موقعیت جغرافیایی مزرعه، نوع سیستم پرورشی ماهی و…، دوربینهای هوشمند که با استفاده از هوش مصنوعی کار می کنند، که در درون و خارج از آب قابل راه اندازی می باشند، می تواند نقص های موجود در روند کار را کاملا برطرف کرده و با پایش مداوم رفتار آبزیان و شکل آنها، بیماری احتمالی را تشخیص داده، میزان تغذیه ماهیان پرورشی را بسنجد، رشد تک تک آبزیان را به طور کامل در نظر داشته باشد و بسیاری از کارهای دیگر را انجام دهد که بسیار برای آبزی پروری حیاتی می باشد ولی انجام آنها از عهده انسان خارج است.
۸- به عنوان مثال:
- سامانه آبزی پروری هوشمند رهبان
الف- با سامانه آبزی پروری هوشمند رهبان ، به کمک فناوری های اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی عملکرد و بهره‌وری مزرعه را به حداکثر برسانید.
ب-مدیریت کارکنان: به کمک سامانه رهبان می توانید برای کارکنان بصورت فردی یا گروهی وظایفی در نظر بگیرید . و سامانه افراد را بصورت پیامکی ، اپلیکشینی یا پیغام صوتی از وظایف خود آگاه می کند در نهایت نظام رتبه بندی کارکنان تشویق کارکنان و کاهش خطای انسانی در مزرعه می گردد.
ج- با مطالعه و درک صحیح از رفتار ماهیان در گله قادر خواهید بود بر فرایند تولید، مدیریت موثرتری اعمال نمایید. سامانه آبزی پروری هوشمند به شما نشان می‌دهد که عوامل خارجی و تصمیمات مدیریتی چگونه بر عملکرد مزرعه تاثیر می‌گذارد.
د به کمک سامانه آبزی پروری هوشمند رهبان ، فراتر از چیزی که چشم انسان قابل به دیدن و درک آن است، در اختیار شماست. همچنین به کمک سامانه، مقادیر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مانند دما، اکسیژن، دی‌اکسیدکربن، آمونیاک، آمونیوم، نیترات، نیتریت و همچنین ذرات معلق موجود در آب در دسترس بهره‌بردار قرار می‌گیرد.
- شرکت پرتو تاپ رایان:
- شرکت انگیزه‌نگار خاوران
- https://angizehco.com/make_smart/
. مراحل عملی تکثیر و پرورش
. کنترل شرایط محیطی و آب
. مدیریت کارکنان مزرعه
۹- کارهای انجام شده در ایران از منبع گزارشات خبری:
- وزارت جهاد کشاورزی، ملزم به هوشمندسازی کشاورزی شد. شورای اجرایی فناوری اطلاعات کشور در بیستمین جلسه خود، وزارت جهاد کشاورزی را موظف نمود سند نقشه راه هوشمندسازی حوزه کشاورزی را تدوین نماید.
- فناور عضو پارک علم و فناوری خلیج فارس بوشهر موفق به ساخت نخستین نمونه ایرانی سامانه هوشمندسازی سایت‌های پرورش میگو شد. : تیم پنج نفره این شرکت فناور، پس از ۲ سال فعالیت، توانست سیستم هوشمند سازی سایت‌های پرورش میگو را تجاری سازی کند و اکنون به صورت پایلوت در سایت‌های منطقه رود حله این استان به کار گرفته شده‌است. استفاده از سیستم هوشمندسازی، امکان افزایش تراکم و بهره‌وری و کاهش تلفات در استخرهای پرورش میگو را به همراه دارد.
- ايرنا:تعداي از نيروهاي جوان با راه اندازي يك واحد فناور مستقر در پارك علم و فناوري همدان، موفق به بومي سازي سيستم هوشمند پرورش ماهيان، شيلات و كشاورزي در كشور شدند. اين سيستم هوشمند، يك شرايط ايده آل زيستي براي ماهي ها فراهم مي كند و شرايط مختلفي چون دما، PH آب و كاهش يا افزايش ميزان آب را به صورت مداوم بررسي و بهترين شرايط را براي زندگي ماهي ها انتخاب مي كند. اين سيستم ريسك تلفات در استخرها را به حداقل مي رساند، سرريز شدن آب استخر (بر اثر گرفتگي مجراي خروج آب) را اعلام مي كند و تغييرات (كاهش يا افزايش) دماي آب استخر را اطلاع مي دهد.
۱۰- صنعت شیلات حوزهای بکر برای ورود فناوری و نوآوری محسوب میشود که برای توسعه نیاز به بهره‌گیری از دانش و فناوری‌های روز دنیا دارد. هوشمند سازی و استفاده از تکنولوژی های روز دنیا لازمه پیشرفت و توسعه است. استفاده از تکنولوژی های هوشمند می تواند در کاهش هزینه ها، افزایش درآمد، بهینه سازی مصرف انرژی، ارتقای کیفیت محصولات و تسهیل در ارائه خدمات موثر باشد.
کادوسا مودن زاده