متخصصان شرکت دانشبنیان «بهینهسازان سیستمهای آبوانرژی سبز پایش افرا» با طراحی، ساخت و نصب سامانه هوشمند مانیتورینگ و کنترل اقلیم گلخانه، به صرفهجویی گسترده در مصرف آبوانرژی کمک کردهاند
مدیریت هوشمند آب و انرژی گلخانهها با پایش افرا
موقعیت جغرافیایی کشورمان از نظر قرارگیری روی کمربند نواحی خشک و نیمهخشک جهان از گذشته با چالش کمبود آب مواجه بوده و ساکنان این سرزمین بهشکل گریزناپذیری در طول تاریخ با این معضل مهم دست و پنجه نرم کردهاند. در این میان کشاورزی و بحث امنیت غذایی، از موارد محوری در حوزه امنیت ملی یک کشور است و بههمین دلیل نمیتوان از آن چشمپوشی کرد. از طرفی طبق آمارهای جهانی، هرساله بیشاز 70درصد از آب مصرفی کشور در حوزه کشاورزی استفاده میشود و بهاین ترتیب از حدود 100میلیارد مترمکعب آبی که سالیانه در کشور مصرف میکنیم، بیش از 70میلیارد مترمکعب صرف کشاورزی میشود؛ برای مقایسه حجم مصرف، میزان مصرف آب در بخش خانگی ایران، بر اساس برآوردها حدود 3درصد از کل مصرف در سال است. اما بیایید نگاهی کنیم به وضعیت مصرف انرژی در کشور. در سال 95 از حدود 1344 میلیون بشکه معادل نفت انرژیای که در کشور مصرف شده، تقریبا 53 میلیون بشکه معادل نفت انرژی صرف کشاورزی شده است. باتوجه به این نکته که کمتر از 1/0درصد (14هزار هکتار) از مساحت کل کشور را گلخانهها تشکیل دادهاند، حدود 10درصد از این میزان انرژی مصرفشده در کشاورزی، سهم گلخانهها است. به این ترتیب گلخانهها را میتوان نقطه تلاقی آبوانرژی در حوزه کشاورزی دانست. جالب است بدانید در کشاورزی بهروش کشت باز، بهازای هر مترمربع مساحت حدود پنج کیلوگرم گوجهفرنگی تولید میگردد و برای هرکیلوگرم تولید 60 تا 150 لیتر آب مصرف میشود، این درحالی است که در روش کشت گلخانهای میتوان بهازای هرمترمربع مساحت در سال حدود 40 کیلوگرم گوجه فرنگی تولید کرد و برای هرکیلوگرم تولید در گلخانه حدود 8 تا 20 لیتر آب (با توجه بهسطح فناوری)، مصرف میگردد. این در حالی است که در کشوری مانند هلند در همین فضا و با همین مقدار آب، حدود 80 کیلوگرم گوجهفرنگی بهازای هرمترمربع از گلخانه تولید میشود. حیرتانگیز است که گلخانه، مصرف آب را به 1/0 کاهش داده و تولید را تا 10برابر افزایش میدهد! به این ترتیب واضح است که راهی جز حرکت بهسوی کشت در محیط کنترل شده یعنی گلخانهها در صنعت کشاورزی نداریم. درهمین راستا، شرکت دانشبنیان «بهینهسازان سیستمهای آبوانرژی سبز پایش افرا» از سال 96 و باهدف هوشمندسازی و در نتیجه بهینهسازی مصرف آبوانرژی در گلخانهها، قدم در این عرصه گذاشته است.
بنیانگذار و مدیرعامل شرکت «سبز پایش افرا» در گفتوگو با جامجم درباره نحوه شکلگیری این شرکت میگوید: «باتوجه به موضوع رساله دکتری من که در مورد مدلسازی آبوانرژی بود، در سال 92 شروع به بازدید میدانی از گلخانههای کشور کردم. در بازدیدی که بههمراه یکی از دوستانم که در زمینه الکترونیک تخصص دارد در سال 94 از گلخانهای در پاکدشت داشتیم، پساز دیدن مشکلات بسیار زیادی که در گلخانهداری سنتی وجود داشتند و منجربه هدررفتن شدید آبوانرژی میشد، دوست من پیشنهاد ساخت یک دستگاه کنترلکننده بهعنوان اتوماسیون گلخانهای را مطرح کرد و به این ترتیب بود که شروع بهساخت سامانهای برای کنترل اقلیم گلخانهها کردیم. از طرف دیگر در راه ساخت نمونهاولیهای از این سامانه، با کمک یکی دیگر از دوستانمان که در حوزه فناوری اطلاعات فعالیت میکرد، اپلیکیشنی هم برای سامانه طراحی کردیم.» احمد حسیننژاد ادامه میدهد: «در سال 95 رویدادی با نام «اَپ سبز بهینه سازی آب و انرژی - اَپ سبز سبا» از طرف معاونت علمیوفناوری ریاستجمهوری در حوزه اپلیکیشنهای بهینهسازی آبوانرژی برگزار شد که ما هم در این رویداد شرکت کردیم و موفق به کسب رتبه از سوی داوران و همچنین مخاطبان شدیم. ستاد بهینهسازی مصرف انرژی برای رتبههای برتر این رویداد جوایز مالی درنظر گرفته بود که این اولین کسب درآمد ما در حوزه کنترل اقلیم گلخانهای بود. این اتفاق به ما انگیزه داد تا باتوجه به تیمی که تشکیل داده بودیم، شرکتی تأسیس کنیم و سروشکل رسمی و هدفمند به فعالیتمان بدهیم؛ به این ترتیب در سال 96 اقدام بهثبت شرکت سبز پایش افرا کردیم و در مرکز رشد پارک علموفناوری دانشگاه صنعتی شریف مستقر شدیم.»
گام برداشتن در مسیر موفقیت
حسیننژاد درخصوص راهی که شرکت تحت مدیریتش تاکنون پیموده است، میگوید: «در سال 97 ما اولین نصب از سامانهمان را انجام دادیم؛ اما باتوجه به وضعیت مالی نهچندان مناسبی که 80درصد از گلخانهداران کشور داشتند، تصمیم گرفتیم با استفاده از فناوری اینترنت اشیا هزینهها را برای صاحبان گلخانهها کاهش دهیم. در همین راستا یک خدماتدهنده (server) از مرکز محاسبات دانشگاه شریف اجاره کردیم و با ایجاد کلانداده (Big Data)، اطلاعاتی که از حسگرها و تجهیزات سختافزاری نصب شده در گلخانهها دریافت میشد را برای پردازش در بستر یک شبکه به سرور منتقل کردیم؛ همچنین اپلیکیشن متداولی که قبلا طراحی کرده بودیم را نیز به این مجموعه اضافه کردیم و از طریق وبسایت شرکت، یک داشبورد مدیریتی دراختیار گلخانهدارها قرار دادیم تا بتوانند تنظیمات سامانه را متناسب با نیازشان تغییر دهند و امکان مشاهده گزارشهای تحلیلی مختلف از آنچه در گلخانه رخ میدهد را نیز داشته باشند.» وی ادامه میدهد: «در سال 98 موفق به اخذ گواهی دانشبنیانی از سوی معاونت علمیوفناوری ریاستجمهوری، درخصوص سیستمهای هوشمند کنترل اقلیم گلخانهای شدیم. در ادامه متوجه شدیم اگر ایستگاه هواشناسی که از ملزومات گلخانه است را نیز به مجموعه محصولاتمان اضافه کنیم، امکان یکپارچه سازی آن برای مدیریت بهتر اقلیم گلخانه از طریق سامانه هوشمند کنترل اقلیم وجود خواهد داشت. از سوی دیگر سیستم پایش یا مانیتورینگ آنلاین را هم از سامانه کنترل اقلیم گلخانهای جدا کردیم و آن را بهعنوان محصولی مستقل که امکان نظارت بر دادههای جمعآوری شده از محیط و اطلاعرسانی یا حتی هشداردهی به کاربر را دارد، با هزینه بسیار مناسبی در کنار محصولات دیگرمان قرار دادیم.»
مراحل کارکرد هریک از محصولات
سیستم هوشمند کنترل اقلیم گلخانه: گردآوری اطلاعات محیطی از طریق حسگرهای نصب شده در فضای گلخانه، انتقال دادههای جمعآوری شده به خدماتدهنده، تصمیمگیری براساس تجزیهوتحلیل دادهها، صدور دستورهای کنترلی به تجهیزات گلخانهای (مانند فن، هیتر، دریچه، مهپاش و ...)، اطلاعرسانی و گزارشدهی به کاربر.
ایستگاه هواشناسی هوشمند: پایش سرعت و جهت باد، دما، رطوبت، روشنایی، تشعشع، باران و برف، جمعآوری و ارسال دادهها به خدماتدهنده (هر چهار دقیقه یکبار)، اطلاعرسانی و هشداردهی به کاربر.
پایش آنلاین هوشمند: گردآوری دادههای مختلف محیطی (مانند دما، رطوبت، روشنایی، گاز دیاکسیدکربن و ...)، ارسال دادهها به خدماتدهنده، پایش اطلاعات.
پایش آنلاین چندمجموعه حسگر
(Multi Nod-Online Monitoring): جمعآوری اطلاعات از طریق مجموعهای از حسگرهای مختلف، ارسال یکپارچه دادههای بهدست آمده به خدماتدهنده تنها با یک سیم کارت، پایش اطلاعات.
اهمیت الزامی شدن سامانه پایش آنلاین برای گلخانهها
حسیننژاد در پایان ضمن اشاره به دغدغههای شرکتهای دانشبنیان فعال در حوزه کنترل اقلیم گلخانه، خاطرنشان میکند: «تنها خواستهای که ما از مسئولان مربوطه داریم، حمایت شدن از سمت سازمانها و نهادهای دولتی دستاندرکار حوزه کنترل اقلیم گلخانهای است. بهعنوان نمونه در جلسهای که با سازمان نظام مهندسی داشتهایم، مقرر شد یک بند به الزامات گلخانهها افزوده شود که بهموجب آن، گلخانهداران برای دریافت پایانکار ملزم به تجهیز گلخانهشان به سامانه پایش آنلاین باشند اما متأسفانه هنوز این بند اجرایی نشده است و یکی از درخواستهای اصلی ما، اضافه شدن این بند به الزامات اخذ پایانکار گلخانههاست.»
ویژگیهای منحصربهفرد محصولات «پایش افرا»
مدیرعامل شرکت پایش افرا درباره مزایا و قابلیتهایی که محصولات این شرکت از آنها برخوردارند، میگوید: «علاوهبر محصولات جانبی پرکاربردی که در سبد محصولات ما قرار دارد، یکی از ویژگیهای اصلی سامانه هوشمند کنترل اقلیم گلخانهای ما قیمت آن است؛ توانستهایم با بهکارگیری فناوریهای نوین اینترنت اشیا و به کارگیری ابزارهای نوین مجازی مانند کلانداده، بخش عمدهای از سیستمی که طراحی کردهایم را بهصورت نرمافزاری اجرا کنیم که اینکار موجب کاهش چشمگیر هزینهها شده است. در حال حاضر قیمت سامانه ما حدود یکششم محصولات خارجی و دوسوم محصولات داخلی موجود در بازار قیمت است.»
وی میافزاید: «یکی دیگر از امکانات مجموعه ما که برای کاربرانمان جذاب بوده است، سیستم نرمافزاری هوشمندی است که در پشت تجهیزات سختافزاری ما قرار گرفته و منجربه شکلگیری نوعی پشتیبانی نرمافزاری پُرسرعت از محصولاتمان شده است. درواقع بهدلیل اطلاعات و هشدارهایی که ما بهموازات کاربرانمان دریافت میکنیم، توانستهایم در بسیاری از مواقع جلوتر از گلخانهداران باشیم و پیشاز آنکه آنها متوجه بروز مشکلی شوند، ما خودمان با آنها تماس میگیریم و اقدام به رفع ایرادها میکنیم. این عملکرد مجموعه ما برای مشتریان جالب بوده و باعث افزایش سطح رضایتمندی آنها شده است.»