نظام ري ذكي للمسطحات الخضراء يعتمد على إنترنت الأشياء لترشيد استهلاك المياه

يهدف مشروع “نظام إدارة الري الذكي للمسطحات الخضراء” الذي نفذه طلاب زراعة الإسكندرية قسم هندسة زراعية، إلى تصميم وتنفيذ منظومة متطورة لإدارة عمليات الري باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، بما يسهم في ترشيد استهلاك المياه وتحسين كفاءة تشغيل شبكات الري في المسطحات الخضراء والأراضي الزراعية.

يعتمد النظام على وحدات التحكم ESP32 وحساسات قياس رطوبة التربة لمراقبة الظروف البيئية بصورة مستمرة، واتخاذ قرارات الري بشكل آلي وفق احتياجات النبات الفعلية. كما تم دمج بيانات توقعات الطقس ضمن خوارزمية التحكم، بحيث يتم تأجيل عمليات الري تلقائيًا عند توقع هطول الأمطار، ما يقلل من هدر المياه ويرفع كفاءة استخدامها.

وتم استخدام تطبيق Blynk لعرض البيانات لحظيًا ومراقبة أداء النظام والتحكم فيه عن بُعد من خلال الهاتف المحمول، مما يوفر مرونة كبيرة للمستخدمين ويسهل إدارة عمليات الري في أي وقت ومن أي مكان.

وطُبق المشروع عمليًا على مساحة من المسطحات الخضراء تبلغ 20.45 مترًا طولًا و3 أمتار عرضًا، حيث جرى تصميم شبكة ري تضم 16 رشاشًا لضمان التوزيع المنتظم للمياه وتغطية كامل المساحة المستهدفة.

كما تم ربط شبكة الري بوحدة التحكم الذكية لتشغيل وإيقاف الري تلقائيًا اعتمادًا على قراءات الحساسات والظروف الجوية المتوقعة.

واعتمد المشروع الذي تم تحت إشراف د.عبد العزيز عمارة، د.أحمد عبدالعال بكلية زراعة الإسكندرية، كذلك على نظام جدولة ذكية للري، بحيث تتم عمليات الري خلال الأوقات المثلى فقط، وتحديدًا في الساعة السادسة صباحًا أو خلال ساعات الليل، للحد من الفاقد الناتج عن التبخر وتعظيم الاستفادة من المياه.

وأظهرت النتائج نجاح النظام في إدارة الري بكفاءة أعلى مقارنة بالطرق التقليدية، حيث ساهم في ترشيد استهلاك المياه وتحسين توزيعها على المسطح الأخضر، إلى جانب تقليل الاعتماد على التدخل البشري المباشر.

ويستهدف المشروع تحقيق مجموعة من الأهداف الرئيسية، من بينها قياس رطوبة التربة بصورة مستمرة، وتشغيل وإيقاف الري تلقائيًا وفق احتياجات النبات، وإتاحة التحكم اليدوي عن بُعد، وعرض البيانات لحظيًا على الهاتف المحمول، وتقليل استهلاك المياه والطاقة، وزيادة كفاءة إدارة الري في الأراضي الزراعية.

كما يتميز النظام بعدد من المزايا، أبرزها توفير المياه، وتقليل الجهد البشري، وإتاحة المراقبة المستمرة للمحصول، وإمكانية التحكم عن بُعد، وسهولة التوسع وإضافة حساسات جديدة مستقبلًا، فضلًا عن انخفاض تكلفته مقارنة بالأنظمة التجارية المتاحة، واعتماده على أحدث تقنيات إنترنت الأشياء.

شارك في تنفيذ المشروع الطلاب، رحمة محمد أحمد ، سهير حمدي علي، باسم طارق مبارك ، محمد نبيل عاشور ، محمد سعيد صلاح، مروان مدحت موسى، أحمد عرفه عبدالصمد، أحمد رمضان أبواليزيد.