الزراعة العمودية Vertical farming - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 الزراعة العمودية

المفاهيم الأساسية

الزراعة العمودية (Vertical farming): زراعة النباتات بنطاق رأسي وليس أفقي، مما يسمح بإنتاج المزيد من المحاصيل في مساحات صغيرة، وزراعة أنواع متعددة في ذات الوقت.

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

الزراعة العمودية

#### المفهوم

• زراعة نباتات بنطاق رأسي (غير أفقي)
• إنتاج محاصيل أكثر في مساحات صغيرة
• زراعة أنواع متعددة في وقت واحد

#### دور إنترنت الأشياء

• التحكم عن بعد بالأجهزة (بلوتوث، واي فاي، RFID)
• مراقبة صحة النباتات والري
• معالجة وتحليل كميات هائلة من البيانات
• أتمتة العملية من وضع البذور إلى الحصاد

#### المميزات

• مناخ مثالي داخل البيئات المحصورة
• بعيد عن المؤثرات البيئية الخارجية
• تحسين الإنتاجية الزراعية

#### مثال تطبيقي: مدينة نيوم

• استخدام أحدث تقنيات الزراعة العمودية
• حل مشاكل التلوث والنقل واستدامة الغذاء
• إنشاء نظام متكامل للاكتفاء الذاتي الغذائي الصحراوي
• استخدام إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي لتحسين الموارد

```

نقاط مهمة

• تهدف الزراعة العمودية إلى زراعة المحاصيل في بيئات محصورة (مغلقة).
• تتطلب الزراعة العمودية معالجة وتحليل كميات هائلة من البيانات للمساهمة في تطور المحاصيل بشكل فعال.
• مثال تطبيقي: مشروع مدينة نيوم في السعودية يهدف لإنشاء أول نظام متكامل للاكتفاء الذاتي الغذائي الصحراوي باستخدام الزراعة العمودية والذكية.

يتم في الزراعة العمودية زراعة النباتات بنطاق رأسي وليس أفقي، مما يسمح بإنتاج المزيد من المحاصيل في مساحات صغيرة، وكذلك زراعة أنواع متعددة من المحاصيل في ذات الوقت. يمكن التعامل مع الأجهزة باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء، عن بعد باستخدام تقنيات الاتصال مثل البلوتوث والواي فاي وتقنية الاتصال اللاسلكي (RFID)، وتهدف الزراعة العمودية إلى زراعة المحاصيل في البيئات المحصورة، ويتمتع نظام الزراعة العمودية الداخلي بمناخ مثالي بعيداً عن القلق من المؤثرات البيئية الخارجية، وتعد تقنيات إنترنت الأشياء ضرورية في بيئة الزراعة المراقبة صحة النباتات والري، حيث تتطلب الزراعة العمودية معالجة كميات هائلة من البيانات وتحليلها للمساهمة في تطور المحاصيل بشكل فعال، كما يمكن تحسين الإنتاجية الزراعية بالزراعة العمودية مثل أتمتة العملية برمتها من وضع البذور إلى حصاد المحصول في بيئة مغلقة.

شكل 5.12: تطبيق الزراعة العمودية

من المخطط أن تكون مدينة نيوم العملاقة في المملكة العربية السعودية مستخدمة لتقنيات الزراعة العمودية، حيث تستخدم فيها أحدث التقنيات لحل مشاكل التلوث والنقل واستدامة الغذاء. ستحتوي مدينة نيوم على مبنيين يبلغ ارتفاع كل منهما 500 متر، ويبعدان عن بعضهما مسافة 200 متر، ويمتدان بالتوازي لمسافة 170 كيلومترًا. تقع المدينة العمودية المتطورة في المنطقة الواقعة بين هذين المبنيين. وتهدف نيوم إلى إنشاء أول نظام متكامل للاكتفاء الذاتي الغذائي الصحراوي. ومع ندرة المياه المتاحة، ستكون هناك حاجة لإنشاء أنظمة زراعة ذكية لأنظمة الزراعة الدائرية والزراعة العمودية من خلال تقنيات إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي لتحسين استخدام الموارد وتعزيز الإنتاج الزراعي. تعرف أكثر على مشروع ذا لاين بمدينة نيوم من هنا: https://www.neom.com/ar-sa/about

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

--- SECTION: الزراعة العمودية Vertical farming --- يتم في الزراعة العمودية زراعة النباتات بنطاق رأسي وليس أفقي، مما يسمح بإنتاج المزيد من المحاصيل في مساحات صغيرة، وكذلك زراعة أنواع متعددة من المحاصيل في ذات الوقت. يمكن التعامل مع الأجهزة باستخدام تقنيات إنترنت الأشياء، عن بعد باستخدام تقنيات الاتصال مثل البلوتوث والواي فاي وتقنية الاتصال اللاسلكي (RFID)، وتهدف الزراعة العمودية إلى زراعة المحاصيل في البيئات المحصورة، ويتمتع نظام الزراعة العمودية الداخلي بمناخ مثالي بعيداً عن القلق من المؤثرات البيئية الخارجية، وتعد تقنيات إنترنت الأشياء ضرورية في بيئة الزراعة المراقبة صحة النباتات والري، حيث تتطلب الزراعة العمودية معالجة كميات هائلة من البيانات وتحليلها للمساهمة في تطور المحاصيل بشكل فعال، كما يمكن تحسين الإنتاجية الزراعية بالزراعة العمودية مثل أتمتة العملية برمتها من وضع البذور إلى حصاد المحصول في بيئة مغلقة. --- SECTION: شكل 5.12: تطبيق الزراعة العمودية --- شكل 5.12: تطبيق الزراعة العمودية --- SECTION: مثال --- من المخطط أن تكون مدينة نيوم العملاقة في المملكة العربية السعودية مستخدمة لتقنيات الزراعة العمودية، حيث تستخدم فيها أحدث التقنيات لحل مشاكل التلوث والنقل واستدامة الغذاء. ستحتوي مدينة نيوم على مبنيين يبلغ ارتفاع كل منهما 500 متر، ويبعدان عن بعضهما مسافة 200 متر، ويمتدان بالتوازي لمسافة 170 كيلومترًا. تقع المدينة العمودية المتطورة في المنطقة الواقعة بين هذين المبنيين. وتهدف نيوم إلى إنشاء أول نظام متكامل للاكتفاء الذاتي الغذائي الصحراوي. ومع ندرة المياه المتاحة، ستكون هناك حاجة لإنشاء أنظمة زراعة ذكية لأنظمة الزراعة الدائرية والزراعة العمودية من خلال تقنيات إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي لتحسين استخدام الموارد وتعزيز الإنتاج الزراعي. تعرف أكثر على مشروع ذا لاين بمدينة نيوم من هنا: https://www.neom.com/ar-sa/about وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: تطبيق الزراعة العمودية Description: A large, well-lit indoor vertical farm with multiple levels of plants growing under artificial lights. Rows of green leafy vegetables are visible on racks, with irrigation pipes and systems integrated into the structure. The overall impression is one of advanced agricultural technology. Context: Illustrates the practical application of vertical farming as described in the text, showcasing the technology and scale involved.