טכנולוגיה צבאית לסיוע במשבר מחירי המזון

מחירי המזון המבוסס על תוצרת חקלאית מעובדת, נמצאים במגמה של התייקרות לצרכן; המזון הבסיסי שמעובד מתוצרים חקלאיים כמו לחם וחלב צפוי להתייקר בעולם ובישראל בגלל שתי סיבות מרכזיות שקשורות ביניהן;

סיבה אחת היא עלייה ברמת החיים של אוכלוסיות גדולות בעולם ובעיקר באסיה. מדינות ובהן כשליש מאוכלוסיית העולם כמו סין, הודו ומדינות אסיה האחרות, הופכות במהירות למוקד הכלכלה העולמית. כתוצאה מכך הן הופכות למדינות המתפתחות במהירות ורמת החיים עולה בהן בהתאם. עליית רמת החיים מתבטאת גם בצריכת כמויות גדולות יותר של מזון ובטיב גבוה יותר. כך שעליית רמת החיים במדינות אלו גורמת לכך שכשליש מאוכלוסיית העולם צורכת כבר כיום כמות גדולה יותר של מזון וצריכה זו אף אמורה לגדול בעתיד, כפי שמלמד הקשר בין רווחה כלכלית לתזונה במדינות כמו ארצות הברית.

סיבה שנייה שגורמת לעליה במחירי המזון היא התחממות כדור הארץ. התחממות כדור הארץ גורמת לעלייה במחירי המזון שמבוסס על תוצרת חקלאית מעובדת בכמה דרכים; ההתחממות מביאה לשינויי סביבה ואקלים שפוגעים בכמות התוצרת החקלאית שמיוצרת בעולם.
התחממות גם גורמת למעבר לאנרגיות דלק חלופיות שמופקות מצמחים. הביקוש הגובר לדלקים אלו מביא להסבת שטחי חקלאות נרחבים בעולם מגידול מזון לגידולי חקלאות המשמשים לדלק למכוניות.

יש המקשרים בין שתי התופעות המשפיעות על עליית מחירי התוצרת החקלאית; בין עליה ברמת החיים ובין התחממות כדור הארץ. התוצאה הסופית של הקשר בין שתי התופעות האלו דומה: עליה במחירי המזון, שצפויה כנראה להמשך ואף להתגבר בשנים הקרובות.
המשמעות של עליית מחירי המזון לגורם הייצור - שהוא החווה החקלאית לסוגיה, היא ברורה; על החקלאי, בין ברפת או בשדה התירס, לנהל ביעילות גדולה יותר את תהליך גידול המזון בכל השלבים שלו עד לשיווקו למפעל העיבוד, ובמקביל לנהל את הגידול כך שיפגע במידה המעטה ביותר בסביבה.

ככל שהגידול הוא בסיסי יותר כגון חלב וחיטה, עולים היקפי היצור שלו, וכך יש לניהול יעיל יותר של הגידול תועלת גדולה יותר גם בהפחתת מחירי המזון וגם בהפחתת הפגיעה בסביבה. החקלאי כיום, אפילו במדינות מפותחות כלכלית וטכנולוגית, מתקשה להשיג את שתי המטרות האלו: ניהול יעיל יותר של הגידול תוך פגיעה קטנה יותר בסביבה, בעצמו, בעזרת מכשירי מדידה זמינים.

החקלאי כיום נסמך בעיקר על שילוב של ניסיון החיים שלו, של עין בוחנת, ומומחים המגיעים עם מכשירים שונים. הבעיה עם מומחים אלו היא שעלות הבדיקה שלהם יקרה. כך למשל, הזמנת מטוס לבצע צילום מיוחד שיבדוק את הצורך בדישון השדה יקרה מאוד. גם הזמנת מומחה עם המזוודה השחורה שלו עם אותו מכשיר, היא בדיקה יקרה מאוד ולא תיעשה באופן סדיר על-ידי החקלאי. כך שלמרות שקיימות טכנולוגיות רבות, הן לא זמינות כיום לחקלאי בתהליך העבודה הרגיל.

בין עשרות הטכנולוגיות המשמשות לניטור של גידול חקלאי מבחינת יעילות ואי פגיעה בסביבה, נמצאת הטכנולוגיה של צילום תת אדום או בשמו הלועזי המוכר יותר לציבור בישראל צילום אינפרא אדום. טכנולוגיית הצילום באינפרא אדום פותחה לראשונה לצורך שימושים צבאיים ובעיקר ראיית לילה בתחילה לפני עשרות שנים. עם השנים פותחו יישומים אזרחיים נוספים לטכנולוגיה ובהם לחקלאות ולבדיקת פגיעות בסביבה.

לטכנולוגיית האינפרא אדום כמה יתרונות יחסיים בניטור גידול של תוצרת חקלאית לעומת טכנולוגיות ניטור אחרות; הטכנולוגיה מתאימה לסוגי גידולים רבים, ולשלבים רבים של תהליך הגידול.

כך למשל יכולה הטכנולוגיה לבדוק פציעות אצל פרות המיועדות לייצור חלב, שהוא אחד מן המזונות המתייקרים והנפוצים, וגם את טיב החלב. חלב שזוהם על-ידי פציעה, למשל, יכול להביא לנזק גדול למגדל כיוון שחברת החלב תפסול את כל המשלוח. פרה שהפציעה שלה תאובחן ותזכה לטיפול במועד, תישאר בחיים ותחסוך למגדל כסף רב. גם תזמון מועד ההאכלה נכון, יכול להביא לחסכון רב בעלויות המזון.

דוגמא נוספת היא ניהול שדה התבואה שהחקלאי מגדל בכלל, או לצרכי האכלת הפרות שלו. השקייה במינון המיטבי, ריסוס רק כשנדרש וקציר במועד, יביאו לחסכון בעלויות ופחות פגיעה בסביבה. כך למשל בעיה שכיחה היא דישון יתר, שפוגע בגידול בקרקע ובנחלים בסביבת השדה. כיום כדי לדעת על צורך בדישון או על זיהום, על החקלאי להזמין מומחה או מטוס עם מצלמת אינפרא אדום.

את כל היישומים האלו ורבים נוספים, יכולות מצלמות אינפרא אדום כבר כיום לבצע. בדרך המקובלת כיום, עליו להזמין כאמור מטוס עם מצלמה מיוחדת לצילום שדה, או מומחה עם מזוודת צילום.

מצלמות אינפרא אדום עברו בשנים האחרונות שינוי טכנולוגי משמעותי. אם בעבר הן היו מצלמות גדולות וכבדות, יקרות ודורשות קירור יקר, הרי שכיום מצלמות אלו מיוצרות אחרת. המצלמות כיום הן מצלמות דיגיטאליות. המצלמה עצמה היא כרטיס מחשב עם עדשה שדומה בעיקרו למצלמה שיש כיום בטלפון סלולרי. לקלט המתקבל מוסיפים חומרה לפי סוג הפלט.

קיימים שני סוגי פלטים עיקריים המשמשים למצלמות אינפרא אדום בכלל, וגם ליישומי חקלאות; סוג פלט אחד הוא פלט של חום המשמש למשל למדידת סוגי פציעות. שכן בניגוד לאנשים, פרות או כבשים לא נשכבות מרצונן לצילום רנטגן, ויש צורך בכלי שמתאים לצילום מהיר כמו מצלמת אינפרא אדום להערכת חומרת פציעות. פלט זה נקרא צילום תרמי.

סוג פלט שני הוא של מיון סוגי חלקיקים. קיימים כיום שימושים נוספים רבים בחקלאות בפלט זה; כך למשל, מיון כזה מאפשר כיום זיהוי סוגי בעיות ביבולי שדה על-ידי השוואת פרופיל הצילום לפרופיל ידוע, צורך בהשקייה ובדישון ועוד. בגידול בעלי חיים ולמשל פרות, משמש צילום זה לזיהוי איכות החלב וזיהומים בו כמו דלקת עטין. צילום זה נקרא צילום ספקטרומטרי.

שאלה שבה מתחבטים כיום ספקי ציוד עזר לגידול חקלאי, היא כיצד לתת למגדל ציוד זמין לניטור הגידול. ציוד שיהיה בכיסו כל הזמן, ולא יהיה תלוי בביקור הווטרינר, או בהזמנת מטוס צילום. שכן, למרות מחשוב הרפת למשל ברובוטים לתהליך החליבה, עדיין אין כיום על המדף ציוד ניטור שמיועד למגדל עצמו.

מצלמות אינפרא אדום נתפסות כיום על-ידי לקוחות חקלאיים משקיים כציוד שהוא עדיין למומחים ויקר לרכישה. זאת למרות שמחיר החלקים של מצלמה כזאת, אינו יקר יותר ממחיר מצלמה רגילה בסלולר, ויש עבורה תוכנות שמאפשרות פענוח במקום.

מבנה מצלמת האינפרא אדום, אינו שונה מהותית בין טלסקופ חלל, מטוס צילום חקלאי ומצלמה של טלפון סלולרי. השאלה שעולה מכך היא, האם "טלפון סלולרי ירוק" שכולל מצלמת אינפרא אדום ויאפשר לחקלאי להחזיק בכיסו מכשיר מעקב יעיל לניטור חקלאי של תהליכים רבים בכל שלבי הגידול, בעצמו או בעזרת ייעוץ מרחוק, כבר אפשרי ולא מפותח כיום בעיקר בשל פער פסיכולוגי.

במחקר בסיסי שערכתי עם מחלקת הפיתוח של מפעל הסלולר הישראלי סלקום, ופורסם בכת העת המדעי החשוב "סיינטיפיק אמריקן" וצוטט בכתבי עת מקצועיים רבים נוספים, הוכח שהפער הוא אכן פסיכולוגי ולא טכנולוגי; ניתן כבר כיום לשלב מצלמת אינפרא אדום בטלפון סלולרי מן הבחינה הטכנולוגית. בין אם בתוך המכשיר כמצלמה שנייה, ובין אם כתוסף חיצוני עם פלש אינפרא אדום ותוכנות נדרשות.

שילוב מצלמת אינפרא אדום בטלפון סלולרי יאפשר את ביצוע היישומים הקיימים של המצלמה בנגישות גבוהה לכל אדם, שכן הוא יבצע זאת במכשיר סלולר שנמצא בכיסו. היתרון של שילוב מצלמת אינפרא אדום בטלפון סלולרי, הוא משמעותי ומעבר לגימיק של סלולר; שכן, מכשיר הסלולר יאפשר עידכון מתמיד של תוכנות, כמו שעושה למשל תוכנה במחשב. יתרון נוסף הוא העזרות במומחה מרחוק באבחונים מורכבים. מצבים כמו פציעות של חיות ולמשל פרות, יאפשרו לשדר תמונה למומחה והעזרות בו בעזרת הטלפון בזמן אמת.

כך למשל פציעה של פרה שיכולה להראות למגדל כשטחית, יכולה להסתבך עד לבואו של הווטרינר לביקור השגרתי שלו ברפת ולהביא למותה של הפרה. שימוש בטלפון סלולרי עם מצלמת אינפרא אדום תרמית יכולה לאפשר למגדל בעצמו לראות כי הפצע בתוך גוף הפרה נרחב, להזעיק מיידית את הווטרינר, או להתייעץ איתו בייעוץ רפואי חזותי במקום, וכך להציל את הפרה לה ערך כלכלי רב.

במחקר התכנות עם מפעל מסחרי ומומחה אבחון אינפרא אדום, מצאנו כי האפשרות החדשה שמכשיר כזה יכול לפתוח של אבחון מרחוק, היא אפשרית וחסכונית. מחיר עלות האבחון מרחוק הוא אחוזים בודדים ממחיר הגעת המומחה למקום, שכן המומחה גובה, בצדק, כסף עבור הזמן. מצאנו כי בתהליכי ייצור קריטיים, יש חשיבות לאבחון במקום ולא לחכות להגעת המומחה, שכן עד אז עלול להיגרם נזק רב למפעל.

כך שבמקרה זה, "טֶלֶוְטרִינריה" על משקל רפואה מרחוק - טלה רפואה, אפשרית, ניתנת לפענוח, ותחסוך זמן וכסף של הגעת המומחה לאתר החקלאי. מובן כי לצורך החדרת גישה חדשה כזאת בכל תחום של ניטור חקלאי' יש צורך בהדרכת החקלאי. כמו בדוגמא של אבחון סוג הפציעה אצל פרות, השימוש במצלמה פשוט ואינו שונה ממצלמה רגילה. חקלאי מיומן יכול לראות זאת בעצמו, או שהוא יכול להיעזר בווטרינר המומחה בפענוח תצלומי הדמיה לסוגיהם. הדרכה כזאת בכל תחום חקלאי לא מסובכת יותר משימוש טכני רגיל בכל מצלמה.

מאז פרסום המחקר, פורסמו מוצרים ומאמרים נוספים, שתיארו מצלמות אינפרא אדום מסחריות חדשות בשוק העולמי, תרמיות וגם ספקטרומטריות, בגודל וצריכת אנרגיה של טלפון סלולרי. מצלמות אלו פותחו למגוון של יישומים: ביטחון, הנדסה ותעשיה. בחלק מן המצלמות המשמשות לספקטרומטריה אף שולבו חיישני לייזר כדי לשפר אבחון של חומרים מסוכנים כולל אורגניים.

מוצרים ומאמרים אלו חיזקו את הטענה, כי שילוב מצלמות אינפרא אדום בטלפון סלולרי טרם נעשה מסיבות פסיכולוגיות ולא טכנולוגיות ואין מניעה לעשותו כבר כיום.

שילוב כזה שיצור "טלפון סלולרי ירוק" לצרכי ניטור הגידול החקלאי, יכול לאפשר לחקלאי להפעיל בעצמו או באמצעות יעוץ בזמן אמת מרחוק של מומחה, כלי זמין שנמצא בכיסו, ובו עשרות יישומים לייעול הגידול החקלאי. כלי שיביא לחסכון רב ביצור המזון, וגם לפגיעה קטנה יותר בסביבה.