Ngành nông nghiệp trước đây phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người làm nông, nhưng hiện nay đang đối mặt với thách thức lớn trong việc tìm kiếm các phương pháp tiên tiến để tăng cường hiệu quả trong chăn nuôi và trồng trọt. Trên thực tế, trong thời đại công nghiệp 4.0, áp dụng công nghệ mới vào hoạt động sản xuất và canh tác được coi là cách tối ưu và là xu hướng không thể thay thế. IoT sẽ biến ngành nông nghiệp từ một lĩnh vực sản xuất chủ yếu dựa trên kinh nghiệm thành một lĩnh vực sản xuất chính xác dựa trên việc thu thập, tổng hợp và phân tích số liệu thống kê.
Việt Nam là một quốc gia có ngành nông nghiệp đóng góp mạnh mẽ vào cơ cấu kinh tế. Trên hành trình áp dụng IoT vào lĩnh vực này, Việt Nam đã gặp những thách thức và cũng đã có những bước phát triển đáng chú ý. Nhưng những khó khăn và thành tựu đáng lưu ý đó là gì?
Nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam. Ngành này trước đây thường dựa vào kinh nghiệm của người nông dân trong canh tác và sản xuất để đạt hiệu suất cao. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng đạt được hiệu suất và sản lượng như mong muốn do có nhiều yếu tố tác động.
Do đó, theo xu hướng công nghiệp 4.0, việc ứng dụng công nghệ vào nông nghiệp là một giải pháp tối ưu giúp nông dân đạt được nhiều thành tựu cao. IoT – Internet of Things là một khái niệm được nhắc đến nhiều nhất trong lĩnh vực nông nghiệp thông minh.
1. IOT là gì?
Internet of Things là một kịch bản đang diễn ra trong thế giới hiện đại. Trong kịch bản này, mỗi đồ vật và con người đều có một định danh riêng, và tất cả đều có khả năng truyền tải và trao đổi thông tin và dữ liệu thông qua một mạng duy nhất, mà không cần sự tương tác trực tiếp giữa con người và máy tính. IoT đã phát triển từ sự kết hợp của công nghệ không dây, công nghệ điện tử và Internet. Nói một cách đơn giản, đó là việc kết nối các thiết bị với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện các công việc cụ thể. – Theo Wikipedia.
IoT trong lĩnh vực nông nghiệp số là việc áp dụng các thiết bị thông minh và cảm biến kết nối và tự động hóa trong quá trình sản xuất. Điều này giúp đối phó với biến đổi khí hậu và tác động của hiệu ứng nhà kính. Đồng thời, IoT cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và tăng cường giá trị của sản phẩm.
Công nghệ IoT sensors là thành phần quan trọng trong nền nông nghiệp hiện đại, giúp kết nối từ dinh dưỡng đất với máy chủ và các thiết bị khác.
2. Tại sao nên ứng dụng IOT vào trong nông nghiệp?
Hiện nay, việc áp dụng công nghệ Internet of Things (IoT) trong lĩnh vực nông nghiệp đang trở thành một xu hướng phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt là đối với những quốc gia có nền nông nghiệp phát triển như Việt Nam.
Công nghệ IoT sẽ chuyển đổi nông nghiệp từ một lĩnh vực sản xuất dựa trên trực giác thành một lĩnh vực sản xuất chính xác dựa trên dữ liệu thu thập, tổng hợp và phân tích thống kê.
Việc áp dụng công nghệ IoT vào lĩnh vực nông nghiệp không chỉ giúp nông dân đạt được hiệu suất và sản lượng cao hơn, mà còn mở ra cánh cửa cho họ tiếp cận với những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới nhất. Đồng thời, IoT còn mang đến cho người sử dụng nhiều lợi ích không thể tin được. Hãy cùng VIDA khám phá những lợi ích mà IoT mang lại!
3. Những lợi ích của việc ứng dụng IoT vào trong nông nghiệp
Hiệu quả vượt trội:
Ngày nay, các ngành nghề đang tham gia vào một cuộc đua vô tận, và nông nghiệp cũng không nằm ngoài trường hợp này. Người nông dân đang đối mặt với áp lực phải sản xuất nhiều hơn, trong khi chất lượng đất đang giảm dần do tác động tiêu cực từ con người đến môi trường. Đồng thời, diện tích trồng trọt cũng ngày càng thu hẹp và thời tiết biến đổi cũng trở nên phức tạp hơn.
Vì vậy, IOT đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong nông nghiệp. IoT cho phép người nông dân theo dõi sản phẩm và điều kiện của mình trong thời gian thực, cung cấp thông tin chi tiết và dự đoán vấn đề trước khi chúng xảy ra. Điều này giúp họ đưa ra những giải pháp tối ưu và phòng tránh những vấn đề đó. Ngoài ra, các giải pháp IoT trong nông nghiệp còn giúp người nông dân tự động hóa quy trình sản xuất như tưới tiêu, bón phân dựa trên nhu cầu và robot thu hoạch tự động. Điều này giúp người làm nông tiết kiệm thời gian và sức lao động.
Độ phủ sóng của nông nghiệp:
Trong bối cảnh dân số đô thị chiếm 70% trong tổng số 9 tỷ người trên toàn cầu, việc áp dụng công nghệ nhà kính và thủy canh dựa trên IoT trong lòng thành phố sẽ là một phương án rất hợp lý. Không chỉ cung cấp nguồn thực phẩm tươi ngon như trái cây và rau cho người dân trong thành phố ngay trong tương lai, công nghệ IoT còn mang đến sự thông minh và tự động cho hệ thống nông nghiệp. Nhờ đó, những người nông dân có thể canh tác và trồng trọt ở mọi nơi, từ siêu thị, trên các tòa nhà cao tầng, các container vận chuyển và đặc biệt là ngay tại ngôi nhà của mình.
Cải thiện tốc độ và thích nghi với điều kiện thời tiết phức tạp
Một trong những lợi ích rất lớn mà IoT mang lại trong việc áp dụng vào nông nghiệp là khả năng giám sát và dự đoán thời tiết thời gian thực. Điều này giúp người làm nông có thể nhanh chóng phản ứng với bất kỳ thay đổi nào về thời tiết, độ ẩm, chất lượng không khí và sức khỏe của cây trồng và đất đai trên đồng ruộng. Bên cạnh đó, ứng dụng IoT còn giúp cải thiện tốc độ các quy trình sản xuất canh tác, từ đó tăng năng suất và sản lượng.
Giảm thiểu tài nguyên:
Sử dụng IoT dựa trên dữ liệu thu thập từ các cảm biến khác nhau, người nông dân có thể phân bổ chính xác tài nguyên cần thiết cho quá trình sản xuất. Điều này giúp tối ưu hóa sử dụng các tài nguyên quý giá như nước, năng lượng và đất đai.
Quy trình sạch hơn:
Việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón trong nông nghiệp thông thường là rất phổ biến. Tuy nhiên, với sự phát triển của nông nghiệp thông minh và ứng dụng công nghệ IoT, người nông dân có thể canh tác chính xác để tiết kiệm năng lượng và nước. Điều này không chỉ giúp nông nghiệp trở nên xanh hơn, mà còn giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón thông qua hệ thống IoT.
Cải thiện chất lượng nông sản:
Bằng việc sử dụng cảm biến đất và cây trồng, cùng với việc giám sát bằng máy bay không người lái (Drone) trên không và việc lập bả đồ trang trại, người nông dân có thể nắm bắt được một cách chi tiết hơn về sự phụ thuộc giữa các điều kiện và chất lượng của cây trồng. Nhờ vào các hệ thống thông minh áp dụng IoT, người nông dân có thể tạo ra môi trường tốt nhất và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
4. Thực tế tại Việt Nam
Nước ta sở hữu một nền nông nghiệp phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp công nghệ. Hiện nay, có nhiều nhà đầu tư đang quan tâm và nghiên cứu ứng dụng IoT vào sản xuất nông nghiệp.
Có một số ví dụ tiêu biểu có thể kể đến. Một trong số đó là Dự án Next Farm – một công ty hoạt động trong lĩnh vực công nghệ phần mềm. Next Farm đã phát triển nhiều sản phẩm thương mại thành công. Dự án này áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào lĩnh vực nông nghiệp. Next Farm cho phép hệ thống tưới cây được vận hành từ xa. Điều này được thực hiện bằng cách phân tích dữ liệu về môi trường, loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây. Người dùng có thể theo dõi các thông số này theo thời gian thực.
Ở Việt Nam, hiện tại đang có một sự quan tâm lớn đến các hoạt động đào tạo và cải tiến công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp. Đáng chú ý là vào đầu tháng hai vừa qua, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đã biểu đạt mong muốn về việc cung cấp một gói tín dụng trị giá 100.000 tỷ đồng nhằm hỗ trợ phát triển nông nghiệp công nghệ cao.
Google công bố sẽ hỗ trợ Hội Nông dân Việt Nam tổ chức khóa đào tạo kỹ năng kỹ thuật số cho hơn 30.000 nông dân trong 9 tỉnh của Việt Nam trong 3 năm tới.
5. Khó khăn của việc đưa IoT tại Việt Nam
Khi nhắc đến việc áp dụng công nghệ, người ta thường nhắc đến khó khăn đầu tiên là vấn đề về kinh phí. Tuy nhiên, thực tế chi phí không cao. Chi phí chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế ứng dụng. Điều này cho phép người nông dân có thể dễ dàng kết nối với trang trại của mình thông qua điện thoại thông minh. Đồng thời, họ cũng có thể giao tiếp với trang trại qua các thiết bị thông minh, giúp họ thích nghi với việc thay đổi cách canh tác.
Vấn đề tiếp theo liên quan đến triển khai IoT trong nông nghiệp tại Việt Nam vẫn còn hạn chế, tập trung chủ yếu vào việc sử dụng cảm biến, lập trình hệ thống tưới, và áp dụng tự động hóa trong việc trồng thủy canh trong nhà. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ được áp dụng cho các doanh nghiệp lớn với giá thành cao.
Trong lĩnh vực nông nghiệp Việt Nam, các nông hộ và hợp tác xã được coi là nhân tố quan trọng nhất. Tuy nhiên, dường như họ gặp khó khăn trong việc áp dụng công nghệ vào nông nghiệp. Vì vậy, cần có sự hỗ trợ từ những người đồng hành có kiến thức và kỹ năng, những người có thể giúp đỡ, đưa ra phương pháp và áp dụng công nghệ linh hoạt để nâng cao hiệu quả sản xuất nông sản và biến chúng thành hàng hóa có giá trị và chất lượng.
CÁC GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO nextX AI TRONG NÔNG NGHIỆP
Chúng tôi, Nextfarm, đặt trọng tâm vào việc áp dụng trí tuệ nhân tạo vào lĩnh vực nông nghiệp để giải quyết các vấn đề cụ thể. Chúng tôi tập trung vào một phạm vi hẹp trong ngành nông nghiệp, và nhận thức rằng không thể áp dụng một cách tổng quát cho toàn bộ ngành này vì đa dạng và phân mảnh của nó. Mỗi loại cây, mô hình và vấn đề đều đòi hỏi sự tiếp cận riêng biệt.
PHÁT HIỆN DỊ THƯỜNG CHO CÂY TRỒNG (ANOMALY DETECTION) nextX AI Platform
Bài toán mà chúng ta cần giải quyết là phát hiện những cây có vấn đề bất thường. Để làm điều này, chúng ta sẽ tập trung vào việc áp dụng phương pháp đối với các loại cây có giá trị kinh tế cao như dưa lưới, dâu tây, dưa kim hoàng hậu và hoa.
Đầu vào của bài toán là một đoạn văn.
Thuật toán Supervised learning được sử dụng để dự đoán kết quả của một dữ liệu mới dựa trên các cặp dữ liệu đã biết trước. Các cặp dữ liệu này được gọi là data và label, tức là dữ liệu và nhãn tương ứng.
Bài toán đầu ra: Tìm ra các điểm khác thường trong cây trồng như tình trạng thiếu nước, thừa nước, sâu bệnh, và các vấn đề liên quan đến dinh dưỡng và hàm lượng chất dinh dưỡng trong cây.
PHÂN TÍCH SÂU BỆNH CÂY TRỒNG VẬT NUÔI nextX AI Platform
Bài toán cần giải quyết: Phát hiện những vật nuôi có vấn đề không bình thường hoặc đếm số lượng vật nuôi thông qua camera và phân tích nguồn nước cho hệ thống thủy sản.
Đầu vào của bài toán là một đoạn văn.
Thuật toán Supervised learning được sử dụng để dự đoán kết quả của một dữ liệu mới dựa trên các cặp dữ liệu đã biết trước. Các cặp dữ liệu này được gọi là data và label, tức là dữ liệu và nhãn tương ứng.
Công cụ này giúp phát hiện những điểm không bình thường trong nguồn nước và sản phẩm hải sản, như dáng đi không đúng của con lợn và con gà trong một khoảng thời gian nhất định, từ đó đưa ra chẩn đoán về nguồn nước cho ngành thủy hải sản.
NỀN TẢNG DỰ BÁO SẢN LƯỢNG nextX AI Platform
Bài toán được giải quyết: Dự báo sản lượng nông nghiệp thông qua flycam drone hoặc thông qua hình ảnh vệ tinh.
Đầu vào của bài toán là một đoạn văn.
Bài toán đầu ra là dự báo sản lượng của một vùng thông qua việc sử dụng flycam hoặc phân tích dữ liệu hình ảnh từ vệ tinh.
Những case study áp dụng thành công IoT Nông nghiệp tại Việt Nam – Những người Nông dân trồng thật từ Nông nghiệp
Nếu nhắc đến ứng dụng công nghệ cho Nông nghiệp, không thể không đề cập đến ứng dụng Nông nghiệp thông minh hoặc chuyển đổi số. Trong lĩnh vực này, công nghệ cao nhà màng được sử dụng chủ yếu cho các loại cây có giá trị kinh tế cao như dưa lưới, dâu tây, dưa kim hoàng hậu và hoa. Công nghệ cao nhà màng có thể bao gồm hệ thống thu thập và điều khiển khí khô, điều khiển vi khí hậu nhà màng cũng như các hệ thống tự động châm phân dinh dưỡng để điều tiết lượng dinh dưỡng.
Việc lựa chọn công nghệ trở nên vô cùng khó khăn nếu diện tích trồng nhà màng vượt quá 4 hoặc 5.
Hợp tác thành công với Viettel:
Loại cây: Dưa Kim Hoàng Hậu, Thọ Xuân, Lam Sơn Thanh Hóa:
Anh Tùng ở Lam Sơn Thanh Hóa là người nổi tiếng về việc trồng dưa kim hoàng hậu. Anh đã đầu tư 1.5 ha nhà màng và áp dụng giải pháp nông nghiệp thông minh. Anh sử dụng hệ thống châm phân dinh dưỡng tự động dựa trên thu thập dữ liệu cảm biến môi trường và dinh dưỡng để tưới cây trồng.
Loại cây: Dâu Tây, Cao Bằng:
Chị Đoàn Thu Trà là người nổi tiếng ở Cao Bằng với việc trồng Dâu Tây. Chị đã áp dụng công nghệ và các giải pháp Nông nghiệp để nâng cao năng suất trồng dâu tây trên trang trại 5 ha của mình.
Loại cây: Dưa lưới – Kim Long Farm Vũng Tàu:
Anh Đàm Xuân Hải, một người từng làm trong lĩnh vực tài chính, đã trở thành một cái tên nổi tiếng trong làng trồng dưa lưới từ năm 2014 đến nay. Ông đã đạt được thành công đáng kể trong việc trồng dưa lưới trên 5 trang trại trải dài khắp cả nước, với diện tích từ 1,5 ha đến 2 ha cho mỗi khu vực. Đặc biệt, ông đã áp dụng hệ thống IoT Nông nghiệp để quản lý toàn bộ quá trình trồng dưa lưới. Việc điều tiết dinh dưỡng đúng cách và kiểm soát môi trường để phòng ngừa sâu bệnh là một vấn đề quan trọng và phải được thực hiện liên tục.
Loại cây: Dưa leo Baby – Cực Bắc của Tổ Quốc:
Ở Hà Giang, một trong những ví dụ thành công về áp dụng công nghệ trong nông nghiệp là anh Vình – một người trước đây là tài xế đường dài nhưng đã chuyển hướng sang nghề nông. Mặc dù gặp nhiều khó khăn, anh Vình vẫn kiên trì theo đuổi mục tiêu áp dụng nông nghiệp thông minh vào trang trại của mình và đã đạt được một số thành công ban đầu.
Có nhiều nghiên cứu về việc áp dụng công nghệ số trong lĩnh vực nông nghiệp diễn ra trên khắp đất nước, thường xuyên và liên tục hàng ngày, hàng tháng và hàng năm.
Kết luận
Nông nghiệp tại Việt Nam có nhiều ưu điểm, nhưng chủ yếu dựa vào quy mô sản xuất nhỏ của hộ gia đình và năng suất lao động vẫn còn thấp. Do đó, việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực nông nghiệp sẽ tạo ra cơ hội lớn để các hộ nông dân trở thành doanh nghiệp có hiệu suất và giá trị nổi bật, đồng thời cải thiện chất lượng cuộc sống.
NextX CRM là một phần mềm chăm sóc khách hàng trong hệ thống NextX, giúp doanh nghiệp tìm ra phần mềm phù hợp để tăng hiệu quả kinh doanh.
