به منظور گسترش، مزارع در طول تاریخ به بدست آوردن زمین بیشتر وابسته بوده‌اند. در کشاورزی سنتی، سطح زیر کشت بیشتر به معنای بازده محصول بیشتر بود.
کشاورزان از فناوری‌هایی مانند آبیاری، کود و کنترل آفات استفاده کردند تا توانایی خود را برای رشد بیشتر مواد غذایی با کیفیت بهتر و مطمئن‌تر بهبود بخشند.
اخیراً با افزایش میزان زمین‌های قابل کشت در دسترس، برخی از سازمان‌ها به دنبال استفاده از فناوری‌های نرم‌افزاری برای رشد عمودی و نه افقی هستند.
کشاورزی عمودی بخشی از صنعت بزرگ‌تر AgTech است که از فناوری مدرن مانند علم داده و اتوماسیون استفاده می‌کند و آن را در مزارع و سایر مشاغل کشاورزی سنتی به کار می‌برد.
کشاورزی عمودی از مهندسی نرمافزار و رباتیک برای بالا بردن بازده استفاده می‌کند
مهندسی نرمافزار برای کشاورزان
در صنایعی که محصول نهایی نرمافزار است، ابزار و فرآیندهای داخلی برای نظارت بر نرمافزار و حفظ آن در حال اجرا است.
شما دارای پلتفرم‌های نظارت بر عملکرد برنامه و قابلیت مشاهده هستید که نحوه اجرای نرمافزار را ردیابی می‌کنند، سیستم‌های محاسبات ابری یا زیرساخت‌های دیگر که مطمئن می‌شوند نرمافزار منابع کافی برای مدیریت ترافیک دارد.
در برخی سطوح، نرمافزار در مزرعه عمودی مانند سایر صنایع نرمافزار محور به نظر می‌رسد. مزارع عمودی، فرآیندها را خودکار کرده و داده‌ها را مدیریت می‌کنند.
آنها دارای کدهای فرانت‌اند و بک‌اند، پایگاه‌های داده و زمان‌بندی کار هستند. آنها از نرمافزار منبع باز استفاده کرده و به آن کمک می‌کنند.
اما در AgTech، این نرم افزار از فرآیندهای بیولوژیکی که نیاز به اندازه گیری در دنیای واقعی دارند نیز پشتیبانی می‌کند. شما معیارهایی مانند رطوبت، دما و pH خاک را کنترل می‌کنید.
این نرم افزار از یک فرآیند فیزیکی پشتیبانی می‌کند و یک لایه ترجمه از دنیای دیجیتال به دنیای آنالوگ وجود دارد.
کشاورزی به مقدار زیادی داده نیاز دارد – شرایط خاک، بارندگی، دمای روزانه، گیاهان در هکتار – و نیاز به مقدار زیادی کار فیزیکی دارد – کاشی کاری خاک، کاشت محصولات، آبیاری و نگهداری محصول، برداشت. هر دو حوزه، داده ها و کار، برای نوعی بهبود بهره‌وری که نرمافزار می‌تواند ارائه دهد، آماده است.
هدف، مانند بسیاری از عملیات نرم افزاری، خودکارسازی کسب‌وکار تا حد امکان، به حداقل رساندن تعداد تماس‌های انسان بر روی سیستم‌ها است.
محصول اسفناج
به گفته‌ی یکی از کارشناسان بووری فارمینگ – «فردریک»، اسفناج یک محصول بسیار دشوار برای رشد است و چه در کشاورزی سنتی و چه در مدرن به آب بسیار تمیز نیاز دارد.
بنابراین اگر مزرعه‌ای دارید که برای کاهو و آرگولا راه‌اندازی شده است، چگونه سیستم آبیاری خود را جداسازی کنید تا بتوانید اسفناج را در یک منطقه پرورش دهید و آب بکر و شفاف مورد نیاز آن را دریافت کنید؟
از منظر فیزیکی، این چالش‌برانگیز است، اما از منظر نرم‌افزاری نیز چالش‌برانگیز است.
بخش تحقیق و توسعه Bowery Farming باید چگونگی بهینه‌سازی شرایط رشد برای هر محصول را بیابد و سپس آن موارد را به گونه‌ای تولید کند که بتواند با سایر محصولات خوب بازی کند.
این سیستم‌ها کنترل واقعاً دانه‌ای بر پارامترهای مزرعه دارند – دما، رطوبت، آهن موجود در آب – بنابراین مزارع می‌توانند شرایط بهینه را برای هر گیاهی ایجاد کنند. فردریک گفت: «اگر ما بتوانیم 2٪ اضافی را در اینجا دریافت کنیم، 2٪ اضافی را در آنجا دریافت کنیم، اینها شروع به جمع شدن می کنند، اما شما فقط باید بسیار مراقب قابلیت نگهداری آن سیستم ها باشید.»
البته، پلتفرم داده آنها فقط بهترین شرایط را برای رشد هر محصول تجزیه و تحلیل نمی‌کند. مزارع به هر حال تجارت هستند و باید تحلیل علمی را با تحلیل تجاری متعادل کنند.
نه فقط درک شرایط ایده‌آل، بلکه ارزیابی مدت زمان تولید آنها و آنچه بازار نیاز دارد. فردریک می‌گوید: «مصرف‌کنندگان ما – فروشگاه‌های مواد غذایی – 10000 مورد از یک چیز و 20000 مورد دیگر را سفارش می‌دهند. ما همچنین باید شرایط و فرمول‌های رشد ایده‌آل خود را با نیازهای بازار همپوشانی کنیم. پلتفرم داده‌های ما هر دوی این موارد را برای یافتن چیزی عالی برای رشد امروز برای سفارشی که می‌دانیم کمی بعد از آن به دست می‌آید را ترکیب می‌کند.»
کشاورزی عمودی نیاز به دانش زیادی دارد که در دامنه‌های مختلف گسترده شده است، بنابراین Bowery Farms از Stack Overflow برای تیم‌ها برای مدیریت آن استفاده می کند. آنها کتاب‌ها و اسکریپت‌های مفیدی را برای مهندسان در حال تولید ذخیره می‌کنند، اما کشاورزان نیز فرصتی برای اشتراک‌گذاری دارند.
شرکت بووری یک زمین غیرقابل‌کشت را که زمانی تصور می‌شد غذا هرگز رشد نخواهد کرد، تغییر کاربری داد و به یک مزرعه عمودی هوشمند، معروف به بووری، تغییر کاربری داد.
این شرکت به گفته‌ی خود فعالیت‌های زیست محیطی را داشته است که در ادامه به آنها پرداخته می‌شود:
- انرژیهای تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی: در سال 2020 هدفی را تعیین کردیم که تا پایان سال 2021، شبکه مزرعه خود را با 100٪ انرژی تجدیدپذیر نیرو دهیم.
بهره‌وری انرژی یک سلاح مخفی در مقابله با بحران آب و هوا و همچنین یک راه کلیدی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی است.
Bowery با کاهش مصرف انرژی، مرزها را جابجا می‌کند و تنها در یک دوره یک ساله بهره‌وری انرژی در تولید خود را تا بیش از 35 درصد بهبود بخشیده است.
با پیوستن کارخانه‌های جدید به شبکه، می‌توانیم از داده‌های مزارع قبلی با پیشرفته‌ترین سیستم‌ها برای افزایش بهره‌وری انرژی بهره ببریم.
- بهینه سازی آب: Bowery به نقاط عطف قابل توجهی در بهینه سازی آب دست یافته است. چنانکه Bowery Bethlehem با سیستم گردش آب پیشرو در صنعت راه‌اندازی شد.
تمام آبی را که ممکن است از طریق سیستم HVAC به عنوان میعانات از دست برود، بازپس می‌گیرد و در نتیجه مصرف آبی 90 تا 95 درصد در رشد محصولات نسبت به کشاورزی سنتی کارآمدتر است.
محصولات Bowery به کمتر از یک گالن در هر پوند نیاز دارند – این 11 گالن کمتر از محصولاتی است که به طور سنتی در خارج از خانه رشد می‌کنند.
- راه‌اندازی فیلم فلکس: کارهای بیشتری برای کاهش پلاستیک وجود دارد، اما Bowery در سال 2022 با عرضه درب‌های فیلم فلکس، گام مهمی به جلو برداشت.
تقریباً تمام سبزیجات Bowery در حال حاضر با درب انعطاف‌پذیر و قابل بسته‌بندی، بسته‌بندی می‌شوند که مصرف پلاستیک را تا 45 درصد در مقایسه با صدف‌های تاشو سنتی کاهش می‌دهد.
دو بطری پلاستیکی برای ایجاد هر بسته فلکس فیلم استفاده می‌شود. سپس سینی را می‌توان برای ادامه چرخه بازیافت کرد. با استفاده از 100% پلاستیک بازیافتی، از انتشار صدها تن معادل CO2 در اتمسفر جلوگیری می‌شود.
این شرکت قرار است در سال 2023 یک مزرعه عمودی جدید با فناوری پیشرفته در آرلینگتون، تگزاس راه‌اندازی کند که با انرژیهای تجدیدپذیر نیرو می‌گیرد.
با افتتاح یک مزرعه سرپوشیده هوشمند در منطقه دالاس-فورث-آرلینگتون، یک مرکز فناوری و تولید به سرعت در حال رشد، Bowery بیش از 100 شغل سبز در طول سال ایجاد خواهد کرد و بین 15 [میلیون] تا 20 میلیون مصرف‌کننده خواهد داشت.
