تم الجمع بين التوجيه الزراعي والتقنيات العالية في مشروع طالب الدراسات العليا من جامعة جنوب الأورال الحكومية «تطوير نظام ذكي لإدارة المدينة-الزراعية ومراقبتها». بفضل هذا النظام ، سيتم تبسيط زراعة الخضار والفواكه في المزارع الحضرية ، وسيتم تقليل تكلفة صيانتها. حصل المشروع على منحة من مسابقة «أومنيك» لتطوير فكرة واعدة.
يتزايد عدد سكان الحضر ، وتتقلص مساحة الأراضي الخصبة ، وقد يبدو أنه قريبًا لن يتمكن أي أحد من ايجاد مكان لزراعة الخضروات والفواكه والتوت. في الواقع ، هذا ليس كذلك ، لأن اتجاهًا واعدًا ظهر في مجال - المدينة-الزراعية.
تقع المزارع الحضرية على أسطح المنازل أو في الطوابق السفلية ، وهي عمودية وأفقية ، ولكن الأهم من ذلك أنها تسمح لك بزراعة محاصيل مختلفة حتى في المدن الكبرى.
ومع ذلك ، فإن حوالي 80% من مزارع المدينة غير مربحة: تكاليف الكهرباء والمياه والموارد الأخرى مرتفعة للغاية. يمكن حل المشكلة من خلال تطوير نظام تحكم ومراقبة ، كما يقول أندري بلينوف ، طالب دراسات عليا في مدرسة جامعة جنوب الأورال الحكومية العليا للإلكترونيات وعلوم الكمبيوتر. دافع العالم الشاب عن هذه الفكرة بنجاح أمام لجنة تحكيم مسابقة «أومنيك» وفاز بمنحة قدرها 500 ألف روبل لتطويرها.
«يشتمل نظام التحكم والمراقبة على أجهزة - مستشعرات بيئية ، وبرامج - تطبيق جوال ، تطبيق ويب ، سحابة ، برنامج متحكم دقيق. سيتحكم النظام ، على سبيل المثال ، في توقيت وشدة الإضاءة لكل طيف ، أزرق وأحمر وأبيض ضوء النهار ، على حدة. تتطلب المراحل المختلفة لنمو النبات أنواعًا مختلفة من الإضاءة. "ليس من المنطقي دائمًا استخدام جميع الأطياف بنسبة 100% ، وأحيانًا تكون ضارة تمامًا ، وفي بعض الحالات يمكن إنفاق الطاقة على نمو القمم بدلاً من الفاكهة»,- قال أندري بلينوف.
.jpg)
في الصورة: طالب الدراسات العليا أندري بلينوف
طور طالب الدراسات العليا بالفعل نموذجًا أوليًا لنظام التحكم والمراقبة ويعمل حاليًا على نموذج مادي لمزرعة المدينة. وهي عبارة عن مجموعة من الأنابيب الأفقية المملوءة بالركيزة ، مع فتحات لزراعة الشجيرات. وفقًا لأندري بلينوف ، يمكن أن يكون لمزارع المدن مظهر مثير للاهتمام للغاية ، ومع ذلك ، لم يتم تضمين التصميم الصناعي في مجال نشاط عالم شاب ، فهو يركز على جمع البيانات وتحليلها لبناء نظام يعمل في المستقبل باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء (الإنترنت) من تقنيات الأشياء).
سيتم نقل بيانات المراقبة من المستشعرات البيئية إلى وحدة التحكم الدقيقة ، ثم إلى السحابة ، حيث ستنتقل إلى تطبيق الويب أو تطبيق الهاتف المحمول. وبالتالي ، سيكون المستخدم على دراية برطوبة الهواء ودرجة الحرارة ، ورطوبة التربة ، ودرجة الحرارة ، والتمعدن الكلي ومستوى المياه ، ومستوى الأس الهيدروجيني ، ومحتوى ثاني أكسيد الكربون. سيتمكن مالك المزرعة-الحضرية من إصدار أوامر لنظام التحكم والمراقبة ، ولكن سيتم اتخاذ معظم القرارات ، مثل مدة الري ووقت الإضاءة ، على الخادم دون تدخل المستخدم.
نتيجة لذلك ، بفضل هذا النظام ، سيكون من الممكن زراعة الفواكه والخضروات الطازجة حتى في الشقة.
يتم تنفيذ العمل تحت إشراف مدير المدرسة العليا للإلكترونيات و علوم الكمبيوتر ، دكتور في العلوم التقنية ألكسندر جولاي. يتشاور طالب الدراسات العليا أندريه بلينوف أيضًا مع زملائه من جامعة تشيليابينسك الحكومية، وجامعة ماغنيتوغورسك التقنية الحكومية ، ومعهد مشاكل الإدارة التابع لأكاديمية العلوم الروسية ، والجامعة الزراعية بولاية جنوب الأورال.
جامعة جنوب الأورال الحكومية - هي جامعة للتحولات الرقمية ، حيث يتم إجراء البحوث المبتكرة في معظم المجالات ذات الأولوية لتطوير العلوم والتكنولوجيا. وفقًا لاستراتيجية التطور العلمي والتكنولوجي لروسيا الأتحادية ، تركز الجامعة على تطوير مشاريع علمية متعددة التخصصات كبيرة في مجال الصناعة الرقمية وعلوم المواد والبيئة. في عام العلوم والتكنولوجيا ، ستشارك جامعة جنوب الأورال الحكومية في المسابقة في إطار برنامج «الأولوية - 2030». تؤدي الجامعة وظائف مكتب مشروع إقليمي تابع لمركز الأورال العلمي والتعليمي العالمي.