نظام ذكي جديد يساعد المزارعين على الكشف المبكر عن أمراض النباتات بدقة عالية

كتب محمد كامل

في ظل التحديات المتزايدة التي تواجه الزراعة عالميًا، تأتي التكنولوجيا الحديثة كأمل جديد لإنقاذ المحاصيل الزراعية وزيادة الإنتاجية دون الإضرار بالبيئة أو صحة الإنسان. ومن أخطر ما يواجه النباتات هي الأمراض بمختلف أنواعها، لذلك كان لا بد من وجود حلول سريعة.

توصل فريق من طلاب الكلية المصرية الصينية للتكنولوجيا التطبيقية بجامعة قناة السويس، ضمن مشروع التخرج، إلى ابتكار جديد للكشف عن أمراض النباتات في مراحل مبكرة باستخدام منظومة متكاملة من الذكاء الاصطناعي، السحابة الإلكترونية، الروبوتات، وكذلك الطائرات بدون طيار.

أوضح الفريق أن الهدف من المشروع يتمثل في الآتي:

• الكشف المبكر عن الأمراض التي تصيب أوراق النباتات مما يقلل من استخدام المبيدات الكيميائية ويحد من أضرارها على الإنسان والبيئة.

• دعم المزارعين بمعلومات دقيقة في الوقت المناسب.

• تحسين الإنتاجية الزراعية من خلال تقليل الخسائر في المحاصيل الزراعية.

• استخدام التكنولوجيا لتسهيل عملية مراقبة النباتات المنزرعة.

• توفير الأيدي العاملة وتقليل تكاليف الإنتاج والحفاظ على صحة المزارعين.

وأضاف الفريق أن المنظومة تعتمد على عدة تقنيات أساسية منها:

الذكاء الاصطناعي والتعلم:

استخدم الفريق مجموعة بيانات ضخمة من الصور المصنفة لأوراق نباتية مريضة وأخرى سليمة، وتم تدريب نموذج شبكات عصبية تلافيفية (CNN) على تحليل هذه الصور والتعرف على أنماط الأمراض بدقة عالية.

النظام السحابي:

تم إعداد مشروع سحابي باستخدام Google Cloud وFirebase، حيث تُرفع الصور من المستشفى إلى موقع سحابية، ويقوم المدرب بتحليلها وإعلان فورية إلى القطار.

تطبيق الهاتف المحمول:

طور فريقًا على الهاتف المحمول يتيح للمزارع رفع صور النباتات المصابة، واستلام النتائج فورًا، والتواصل مع روبوتات الدردشة على الاستعداد والتوصيات المناسبة.

الروبوت الذكي الذكي:

يتم التحكم فيه عن بعد من خلال كاميرا Raspberry Pi ويستشعر كاشف العوائق، كما يعمل الروبوت الذكي بالطاقة الشمسية مما يجعله مناسبًا البعيدة عن مصادر الكهرباء. تأتي مهمة الروبوت في التقاط الصور المتكررة لتحليلها.

الطائرة بدون طيار:

صمم الفريق التحكم من الجو، وكاميرات ذكية عالية الجودة لتصوير دقيق للنباتات المصابة من الأعلى.

وتابع الفريق أن أهم النتائج من المشروع هي:

• الحصول على درجة عالية من التميز في أمراض تشخيص النباتات.

• تقليل الوقت والتكلفة اليدوية في ملف PDF.

• إمكانية تسجيل دخول مساحة زراعية واسعة.

• بداية لربط الزراعة الحديثة بالتكنولوجيا في مصر.

تم بناء المخطط الرياضي للفريق

المكون من 13 طالبًا من أقسام الميكاترونيكس، الإلكترونيات، وهم: سارة حاتم حافظ، آلاء سمير يوسف، كريم أحمد محمود، فارس محمد عبدالبصير، محمد علي عيسي، زياد أحمد عبد الله، طه صبري عبد العاطي، أحمد سمير كامل، سلمى قريش، سارة سلامة محمد، همس سلامة فؤاد، فيرنا صابر، محمود مصطفى إبراهيم، لتطوير المشروع من خلال نظام متكامل لتتبع المواقع بدقة، وتفعيل الأنظمة القياس عن بعد لبث البيانات مباشرة من المستشفى، والتحكم في الصور من خلال كاميرات المراقبة في أعلى الجودة.