جدول 5.1: أنواع المستشعرات الهامة المستخدمة في المركبات الجوية دون طيار (UAVs) - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 مستشعرات الطائرات بدون طيار والري الدقيق

المفاهيم الأساسية

مستشعرات الإضاءة المرئية: تلتقط الصور في ظروف إضاءة مختلفة (مشمسة، غائمة)، وتعتمد جودتها على ظروف الإضاءة.

مستشعرات الأشعة تحت الحمراء (حرارية): تقيس درجات حرارة السطح. تجمع طاقة الأشعة تحت الحمراء وتحولها إلى صور تمثل درجات الحرارة، ويمكنها إنشاء صور ملونة.

مستشعرات التصوير متعددة الأطياف: تجمع البيانات من أطوال موجية خارج الطيف المرئي (مثل NIR و SWIR). تُستخدم لجمع معلومات متخصصة عن المياه وتقييم الخصائص البيولوجية والفيزيائية للمحاصيل.

الري الدقيق: تقنية زراعية تحافظ على العناصر الغذائية وتحسن كفاءة استخدام المياه من خلال تزويد جذور النباتات بقطرات ماء ببطء. تزيد الإنتاجية باستخدام مستشعرات إنترنت الأشياء لقياس خصائص التربة والطبيعة، وتحليل البيانات لتحديد احتياجات الري والتغذية.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطبيقات إنترنت الأشياء المتقدمة

في مجال الزراعة

المركبات الجوية دون طيار (UAVs / Drones)

#### أنواع المستشعرات المستخدمة

##### مستشعرات الإضاءة المرئية

• تلتقط الصور في ظروف إضاءة مختلفة
• جودة الصور تعتمد على ظروف الإضاءة

##### مستشعرات الأشعة تحت الحمراء (حرارية)

• تقيس درجات حرارة السطح
• تحول طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى صور تمثل الحرارة
• يمكنها إنشاء صور ملونة

##### مستشعرات التصوير متعددة الأطياف

• تجمع البيانات من أطوال موجية خارج الطيف المرئي (مثل NIR و SWIR)
• تكلفتها عالية
• بياناتها ذات قيمة لتقييم خصائص المحاصيل

الزراعة الدقيقة

#### الري الدقيق

• تقنية تحافظ على العناصر الغذائية وتحسن كفاءة استخدام المياه
• تزويد الجذور بقطرات ماء ببطء
• زيادة الإنتاجية باستخدام مستشعرات إنترنت الأشياء

##### دور المستشعرات

• تقيس الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأراضي
• تقيس: الطقس، درجة الحرارة، الرطوبة، صحة النبات، رطوبة وحموضة التربة، مغذيات التربة

##### دور تحليل البيانات

• يُبلغ المزارعين بالتعديلات المطلوبة
• يحدد العناصر الغذائية المناسبة وكمياتها
• يحدد كمية المياه اللازمة للري

```

نقاط مهمة

• تعتمد جودة صور المستشعرات المرئية على ظروف الإضاءة.
• تستخدم المستشعرات الحرارية عدسة بصرية لجمع طاقة الأشعة تحت الحمراء.
• تلتقط المستشعرات متعددة الأطياف بيانات من أطوال موجية غير مرئية بالعين البشرية.
• الهدف من الري الدقيق هو الحفاظ على الموارد (الماء والعناصر الغذائية) وزيادة إنتاجية المحاصيل.
• تعمل أنظمة الري الدقيق على تحليل البيانات من المستشعرات لاتخاذ قرارات دقيقة بشأن الري والتسميد.

نوع المستشعر الوصف

تلتقط الصور في ظروف مختلفة، بما في ذلك الطقس المشمس والغائم، وتعتمد جودة الصور على ظروف الإضاءة.

تقيس مستشعرات الأشعة تحت الحمراء درجات حرارة السطح. فباستخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء وعدسة بصرية، تجمع الكاميرات الحرارية طاقة الأشعة تحت الحمراء، ثم تحوله إلى صور ذات درجات حرارة تمثل الحرارة، ويمكن لأجهزة استشعار التصوير الحراري المتعددة إنشاء صور ملونة أيضاً.

تجمع المستشعرات متعددة الأطياف الموجية وكذلك الأطوال الموجية التي تقع خارج الطيف المرئي، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء القريبة (Near-Infrared Radiation – NIR) والأشعة تحت الحمراء القصيرة الموجة (Short-Wave Infrared Radiation – SWIR) وغيرها. تقوم الطائرات بدون طيار المزودة بمستشعرات متعددة الأطياف أو فائقة القفزة بجمع معلومات متخصصة للمياه، وعلى الرغم من تكلفتها العالية، إلا أن البيانات الطيفية يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة لتقييم العديد من الخصائص البيولوجية والفيزيائية للمحاصيل.

الري الدقيق تقنية زراعية تحافظ على العناصر الغذائية وتحسن كمية المياه التي تتطلبها النباتات من خلال تزويد جذور النباتات بقطرات الماء ببطء تحت سطح التربة أو فوقه، كما يتم زيادة إنتاجية المحاصيل باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء الدقيقة للري، حيث تحدد المستشعرات الثابتة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأراضي الزراعية، بما فيها الطقس ودرجة الحرارة والرطوبة، وصحة النبات، ورطوبة وحموضة التربة، ومغذيات التربة. يتم تحليل البيانات التي تجمع لإبلاغ المزارعين بالتعديلات التي يتعين عليهم إجراؤها، كما يساعد تحليل البيانات في تحديد العناصر الغذائية المناسبة وكمياتها، وكذلك تحديد كمية المياه اللازمة للري.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

174

--- SECTION: جدول 5.1: أنواع المستشعرات الهامة المستخدمة في المركبات الجوية دون طيار (UAVs) --- نوع المستشعر الوصف تلتقط الصور في ظروف مختلفة، بما في ذلك الطقس المشمس والغائم، وتعتمد جودة الصور على ظروف الإضاءة. تقيس مستشعرات الأشعة تحت الحمراء درجات حرارة السطح. فباستخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء وعدسة بصرية، تجمع الكاميرات الحرارية طاقة الأشعة تحت الحمراء، ثم تحوله إلى صور ذات درجات حرارة تمثل الحرارة، ويمكن لأجهزة استشعار التصوير الحراري المتعددة إنشاء صور ملونة أيضاً. تجمع المستشعرات متعددة الأطياف الموجية وكذلك الأطوال الموجية التي تقع خارج الطيف المرئي، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء القريبة (Near-Infrared Radiation – NIR) والأشعة تحت الحمراء القصيرة الموجة (Short-Wave Infrared Radiation – SWIR) وغيرها. تقوم الطائرات بدون طيار المزودة بمستشعرات متعددة الأطياف أو فائقة القفزة بجمع معلومات متخصصة للمياه، وعلى الرغم من تكلفتها العالية، إلا أن البيانات الطيفية يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة لتقييم العديد من الخصائص البيولوجية والفيزيائية للمحاصيل. الري الدقيق تقنية زراعية تحافظ على العناصر الغذائية وتحسن كمية المياه التي تتطلبها النباتات من خلال تزويد جذور النباتات بقطرات الماء ببطء تحت سطح التربة أو فوقه، كما يتم زيادة إنتاجية المحاصيل باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء الدقيقة للري، حيث تحدد المستشعرات الثابتة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأراضي الزراعية، بما فيها الطقس ودرجة الحرارة والرطوبة، وصحة النبات، ورطوبة وحموضة التربة، ومغذيات التربة. يتم تحليل البيانات التي تجمع لإبلاغ المزارعين بالتعديلات التي يتعين عليهم إجراؤها، كما يساعد تحليل البيانات في تحديد العناصر الغذائية المناسبة وكمياتها، وكذلك تحديد كمية المياه اللازمة للري. --- SECTION: شكل 5.11: تطبيق الري الدقيق --- وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 174 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing a stylized eye looking at clouds, representing visible light sensors. Context: Represents visible light sensors used in UAVs for photography. **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing contour lines representing heat or thermal radiation. Context: Represents infrared sensors used to detect heat signatures. **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing a stylized representation of different wavelengths or spectral bands. Context: Represents multispectral sensors that capture data across various wavelengths. **IMAGE**: Untitled Description: Illustration depicting a precision irrigation system. It shows a sprinkler head emitting water onto a field. Dotted lines connect the sprinkler to various sensors and a control unit, indicating data collection and analysis. The illustration includes icons representing soil moisture, temperature, and nutrient levels. Data: The image illustrates the components of a precision irrigation system, including sensors for soil and environmental data, and a sprinkler for water application. Context: This figure illustrates the practical application of precision irrigation, highlighting the role of sensors and data analysis in optimizing water usage for crops.