شابتان تبتكران حديقة «ذكية» توقف هدر المياه

من أجل تسخير التكنولوجيا في خدمة البيئة ودفعها نحو المساهمة الفاعلة في المحافظة عليها، توصلت المواطنتان حنان الشريف وهدى النمر الخريجتان في قسم الهندسة الإلكترونية في كلية التقنية العليا في الشارقة إلى مشروع مبتكر يساهم في ري المزروعات المنزلية عبر إعطائها حاجتها من الماء من دون هدر، والحد من كمية الماء المستخدمة للري، وهذا المشروع عبارة عن الحديقة الذكية الذي ختمت به الشريف والنمر سنوات دراستهما في الكلية. ثروة طبيعية حول فكرة مشروع الحديقة الذكية، وسبب اختياره على وجه التحديد، تقول الشريف «الفكرة أتت من سعي دول العالم، ومنها الإمارات إلى الحفاظ على البيئة، وتقليل استهلاك الماء الذي يعتبر ثروة طبيعية تستنزف يوما بعد يوم، فكان لا بد من مشروع يخدم ذلك، ويساعدنا على الاعتناء بمزروعاتنا المنزلية خلال سفرنا خارج الدولة لقضاء العطلة الصيفية، ونحو ذلك». وعن مبدأ عمل الحديقة الذكية، توضح الشريف «الحديقة الذكية تعمل وفق نظامين، النظام الأول هو نظام أوتوماتيكي يساعد على ري وتغطية الحديقة لحمايتها من أشعة الشمس، والنظام الثاني هو نظام إرسال رسائل إلى صاحب الحديقة لإخباره بأن حديقته قد غُطَت أو سقيت، ويمكن أن يبرمج نظام التغطية وفق أي درجة حرارة نريدها حسب تحمل النباتات المزروعة، وهذا سيمكننا من زراعة نباتات لم تُزْرع من قبل بالمناطق الحارة، ونظام السقاية الأوتوماتيكية يحسب رطوبة التربة، وعلى أساسها يروي المزروعات». وتضيف «هذا النظام أفضل من الري بالتوقيت لأن الري بالتوقيت سيروي المزروعات سواء هي بحاجه للماء أو لا، ما يسبب هدرا للماء وقتلا للمزروعات في حال ريها فوق حاجتها، ويمنح نظام الرسائل للحديقة خاصية الذكاء، لهذا أسميناها بالحديقة الذكية، أعتقد أن هذا المشروع سيؤثر على البيئة بطريقة إيجابية، بحيث إنه سيقلل من هدر الوقت والمال، وهو لا يعتمد على جهاز توقيت أو التحكم اليدوي بل يتم التحكم به باستخدام التكنولوجيا الذكية». وعن المراحل التي مر بها مشروع الحديقة الذكية، وكيف تقاسمت وزميلتها حنان خطوات العمل، تقول النمر «أولى مرحلة كانت التفكير في المشروع حيث قمنا بعصف ذهني إلى أن توصلنا إلى مشروع الحديقة الذكية، تلا ذلك مرحلة البحث والوصول إلى المواد المناسبة للمشروع، حيث كانت لدينا العديد من المواد المعروضة، والتي يمكن استخدامها من قبل الكلية، ولكننا اخترنا منها ما يتلاءم مع معايير وماهية المشروع، ثم قمنا برسم مخطط العمل الذي اتبعناه إلى أن اكتمل المشروع، وقسمنا العمل فيما بيننا، وقمت أنا بالعمل في كتابة برامج منفصلة لكل من الدوائر الكهربائية، وفي الوقت نفسه كانت زميلتي حنان تعمل على إنجاز المشروع من حيث التصميم والصنع، بعدها قمنا بتجربة كل برنامج مع الدائرة الكهربائية التي تخص المهام التي تعمل بها، والتأكد من خلوها من أي خطأ، ثم قمت بدمج البرامج في برنامج واحد، وقمنا بتجربته وصححنا الأخطاء التي نتجت بعد الدمج، ووكلنا نجارا لعمل المجسم حسب التصميم، ومن ثم قمنا بتثبيت الدوائر الكهربائية في المجسم، ووضع الموتور فيه لكي يحرك الغطاء، ووضعنا أداة قياس الخصوبة في التربة، ثم شرعنا بتخزين البرنامج في الميكروكونترولر لكي يستخدم من دون استخدام الحاسب الآلي وقمنا بتجربته وبهذا انتهى عملنا». أدوات وصعوبات وجميع المواد والأدوات التي استخدمتها الشريف والنمر في الحديقة الذكية كانت متوافرة في الكلية ما عدا الموتور الذي اشترته الكلية لهما، والمجسم الذي توليا أمر تكليف النجار بصنعه، وتذكر المبتكرتان المواد الأخرى المستخدمة، وهي :»أداة قياس الضوء، أداة قياس الحرارة، وجي أس أم (GSM)، وصمام ماء، والميكروكونترولر، ومعظم الأدوات التي استخدمتاها كانت جاهزة باستثناء أداة قياس خصوبة التربة التي قمنا بصنعه بأيدينا». وتلخص النمر الصعوبات التي اعترضتهما في أثناء تنفيذهما للمشروع، فتقول إنها «تمثلت في أصعب مرحلة كانت عندما جمعت البرامج التي كتبتها في برنامج واحد، وعندما أردنا تشغيل المشروع لم يكن يعمل، وأمضينا وقتا طويلا في البحث عن السبب والذي تمثل في صعوبة فهم طريقة برمجة الجي أس أم، وبعد قراءة ورقة بيانات الجي أس أم، وكيفية توصيله للحصول على نتائج صحيحة ظهرت العقبة الثانية والتي كانت تكمن بالميكروكونترولر، حيث إننا يجب أن نحمل البرنامج مرة واحدة من الكمبيوتر إلى الميكروكونترولر، ومن ثم نخزن المعلومات فيه، وفي الميكروكونترولر المستخدم بالمشروع لم يتخزن البرنامج حتى بعد المحاولات بتغيير البرنامج، وتغيير قطعة الميكروكونترولر وغيرها من الحلول لكن حُلت هذه المشكلة أيضاً». وتعتقد النمر أن أكثر ما يميز مشروعهما هو غطاء الحديقة نفسه، والذي هو عبارة عن ستارة قماشية قمن بشرائها، ومن ثم عملن على تجهيزها وفق تصميم الحديقة نفسه، ويساعد هذا الغطاء على وقاية النباتات من أشعة الشمس الحارقة التي تتميز بها البيئة الصحراوية. وتؤكد الشريف أنها وزميلتها يتدارسان كيفية تطوير مشروعهما، ويفكران في إضافة واق بلاستيكي بنهايته وعاء لجمع ماء المطر في الدول الممطرة، بحيث لا يسمح ذلك الواقي بطفح الماء الذي يؤدي أيضا إلى موت النباتات، وسيعاد استخدام ماء المطر ما يؤدي أيضا لتقليل استهلاك الماء، إلى جانب إضافة حساسات لقياس مدى نمو النباتات، ومن ثم ارتفاع نظام الحماية أوتوماتيكيا وسيساعد ذلك على الحفاظ على الحديقة وبقائها بحالة جيدة. وتلفت إلى أن سبب نجاحهما في المشروع هو عملهما بروح واحدة وحسن تقسيمهما للمهام بينهما، حيث كانت هي تقوم ببناء الدوائر الكهربائية بينما تقوم النمر على برمجة المشروع. وشاركت الشريف والنمر بمشروع الحديقة الذكية في معارض عدةج، أقامتها تقنية الشارقة وتقنية دبي، بالإضافة إلى مشاركة أخرى في سويسرا ضمن ملتقى الصداقة الإماراتي السويسري، كما أنهما تسعيان إلى مخاطبة الجهات المعنية بالزراعة في الدولة من أجل طرح مشروعهما للتطبيق في الدولة، حيث أكدت الشريف أنهما قامتا بمقابلة أحد المسؤولين في المؤسسة الدولية للزراعة الملحية بدبي، والذي أعجب بالفكرة، وطلب منهما إضافة أخرى إلى المشروع تتمثل في ربط نظام الرسائل بشركة الأرصاد الجوية، وها هما تعملان جاهدتين على ذلك الآن.