Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, nông nghiệp thông minh đã nổi lên như một xu hướng quan trọng, đặc biệt khi kết hợp với Internet of Things (IoT). Việc áp dụng công nghệ này đã mở ra một loạt các cơ hội mới cho ngành nông nghiệp, tạo ra những thay đổi sâu sắc trong cách chúng ta quản lý và sản xuất nông sản.
IoT trong sản xuất nông nghiệp thông minh
Nông nghiệp thông minh (Smart Agriculture) là lĩnh vực nông nghiệp hiện đại, nơi các công nghệ thông tin và truyền thông được tích hợp để tối ưu hóa quản lý, sản xuất, năng suất và phân phối nông sản.
Ảnh 1: Minh họa nông nghiệp thông minh
Nông nghiệp thông minh đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và tăng cường kết nối giữa các phần tử trong ngành. Nhờ vào sự kết nối, nông nghiệp thông minh giảm chi phí tổng thể, cải thiện chất lượng và số lượng sản phẩm, đồng thời tăng tính bền vững của ngành nông nghiệp. Qua việc theo dõi sự sinh trưởng của cây trồng và sức khỏe của vật nuôi, nông nghiệp thông minh giúp phát hiện sớm các vấn đề và nguy cơ mất năng suất. Sự tự động hóa quy trình sản xuất cũng tăng cường kiểm soát chặt chẽ và giảm lãng phí nguồn lực.
IoT trong nông nghiệp (còn được gọi là AgriTech IoT) là một hệ thống kết nối các thiết bị có khả năng thu thập và truyền dữ liệu thông qua internet, nhằm cung cấp các giải pháp tự động hoá, tối ưu hóa quản lý và giám sát các hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp.
Ảnh: Ứng dụng IoT trong nông nghiệp
Nông nghiệp thông minh dựa trên nền tảng IoT đóng một vai trò quan trọng trong việc cách mạng hóa các phương pháp canh tác bảo thủ. Nó nhắm mục tiêu các phương pháp tiếp cận nông nghiệp như nông nghiệp hữu cơ, canh tác gia đình và thúc đẩy canh tác minh bạch cao.
Một số ứng dụng chính của nông nghiệp thông minh dựa trên IoT chuyển đổi ngành nông nghiệp
- Canh tác chính xác: Còn được gọi là nông nghiệp chính xác, canh tác chính xác liên quan đến tất cả các thành phần làm cho toàn bộ quy trình nông nghiệp trở nên chính xác và dễ kiểm soát khi nói đến trồng trọt và chăn nuôi. Thành phần chính của kỹ thuật canh tác này là việc sử dụng Công nghệ thông tin và nhiều công nghệ khác như cảm biến, robot, phương tiện tự động hóa, hệ thống điều khiển, phần cứng tự động, công nghệ tốc độ thay đổi,…
Ảnh: Nông nghiệp chính xác
- Phân tích dự báo cho nông nghiệp thông minh: Nông nghiệp chính xác và nghiệp vụ phân tích số liệu đưa ra dự báo luôn đi song hành với nhau. Trong khi kỹ thuật IoT và các dạng thức cảm biến là hợp phần cung cấp số liệu thời gian thực vô cùng quan trọng, thì các ứng dụng phân tích sâu số liệu thu được sẽ giúp cho người quản lý và nông dân sử dụng chúng một cách hiệu quả, đặc biệt với những thông tin dự báo như: thời điểm canh tác, thời điểm thu hoạch, rủi ro tiềm tàng bởi sâu bệnh, tổng sản lượng thu hoạch, thời gian cần cho thu hoạch, tối ưu hóa sau thu hoạch.
Ảnh: Phân tích dự báo cho nông nghiệp thông minh
- Máy bay không người lái trong nông nghiệp thông minh: Máy bay không người lái trong nông nghiệp được sử dụng để tăng cường và tối ưu hóa các hoạt động nông nghiệp khác nhau như giám sát cây trồng, phun thuốc, phân tích đất và lập bản đồ. Trên thực tế, nông nghiệp là một trong những lĩnh vực chính được sử dụng máy bay không người lái. Máy bay không người lái được trang bị cảm biến và máy ảnh được sử dụng để chụp ảnh, lập bản đồ và khảo sát các trang trại.
Kết hợp dữ liệu từ máy bay không người lái với IoT giúp nông dân đưa ra quyết định dựa trên thông tin chi tiết và thời gian thực, từ việc quản lý tài nguyên đến lên lịch canh tác.
Máy bay không người lái được ứng dụng cho nông nghiệp thông minh gồm: Giám sát nông trại, quản lý nước và tài nguyên, phân tích hình ảnh đa chiều, quản lý chuỗi cung ứng, tăng cường hiệu suất,
Ảnh: Máy bay không người lái trong nông nghiệp
- Giám sát chăn nuôi: Các chủ trang trại lớn sử dụng các ứng dụng IoT không dây để theo dõi vị trí vật nuôi của họ, Sức khỏe, và thể dục. Dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị IoT cho phép những người chủ chăn nuôi này dễ dàng xác định những con vật bị bệnh và tách những con bị bệnh ra khỏi đàn để chăm sóc chúng. hơn thế nữa, cảm biến IoT giúp chủ sở hữu xác định vị trí gia súc của họ, do đó dễ dàng cắt giảm chi phí nhân công.
Ảnh: Giám sát vật nuôi
- Nhà kính thông minh: Một nhà kính thông minh có thể được thiết kế với sự trợ giúp của IoT. Thiết kế này giám sát cũng như kiểm soát khí hậu một cách thông minh, loại bỏ nhu cầu can thiệp thủ công.
Các cảm biến IoT trong nhà kính thông minh cung cấp dữ liệu cần thiết về áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, và mức độ ánh sáng ở các khu vực xung quanh. Các cảm biến IoT này sử dụng tín hiệu Wi-Fi để điều khiển mọi thứ trong nhà kính, từ quản lý nhiệt độ bằng cách mở cửa sổ đến bật và tắt đèn.
Ảnh: IoT trong nhà kính thông minh
- Robotics trong nông nghiệp: Robotics trong nông nghiệp, còn được gọi là “nông nghiệp thông minh” hoặc “nông nghiệp 4.0”, là một lĩnh vực ngày càng phát triển nhanh chóng. Các công nghệ robot và tự động hóa được tích hợp vào quy trình sản xuất nông nghiệp để tăng cường hiệu suất, giảm chi phí và đáp ứng những thách thức ngày càng tăng của ngành nông nghiệp. Robot có thể được trang bị camera và cảm biến để nhận diện các vấn đề như bệnh tật hoặc sâu bệnh.
Kết hợp giữa Robotics và IoT mang lại cơ hội lớn để nâng cao tự động hóa trong nông nghiệp, từ việc quản lý cây trồng đến quá trình thu hoạch và chuỗi cung ứng, giúp nâng cao hiệu quả và bền vững của ngành nông nghiệp.
Dưới đây là một số ứng dụng và lợi ích chính của việc sử dụng Robotics IoT trong nông nghiệp: Tự động hóa công việc nông nghiệp, quản lý tổ hợp Robot, sử dụng dữ liệu thời gian thực, giảm lãng phí và tối ưu hóa tài nguyên.
Ảnh: Ứng dụng Robotics trong nhà kính
- Giám sát điều kiện khí hậu: Khí hậu là yếu tố cần thiết trong sản xuất cây trồng. Để các loại cây trồng khác nhau phát triển, họ yêu cầu các điều kiện khí hậu khác nhau. Một nông dân có thể sử dụng các giải pháp IoT để xác định điều kiện thời tiết theo thời gian thực. Các bộ cảm biến được gắn trong các cánh đồng nông nghiệp thu thập dữ liệu từ xung quanh để giúp nông dân biết một loại cây trồng có thể cho năng suất cao hơn khi được trồng trong các điều kiện khí hậu nhất định.
Ảnh: Giám sát khí hậu đồng ruộng
- QR Code – Nông nghiệp thông minh: Công nghệ QR có tiềm năng lớn trong ngành nông nghiệp. Sự kết hợp giữa mã QR và nông nghiệp thông minh có thể mang lại nhiều lợi ích, từ quản lý hiệu quả đến cung cấp thông tin chi tiết và tạo ra một liên kết chặt chẽ hơn giữa người tiêu dùng và nguồn gốc sản phẩm nông nghiệp. QR Code với các ứng dụng cụ thể trong nông nghiệp thông minh như sau: Theo dõi nguồn gốc, thông tin về sản phẩm, quản lý vận chuyển và lưu kho, nâng cao hiệu quả nông nghiệp, tiếp cận thông tin nông nghiệp, quảng cáo và tiếp thị.
Ảnh: Ứng dụng QR – Code truy xuất nguồn gốc sản phẩm
Việc sử dụng IoT trong nông nghiệp mang lại nhiều lợi ích và tiềm năng cho sự phát triển của ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, việc triển khai IoT trong nông nghiệp đòi hỏi sự đầu tư và sự phức tạp trong việc kết nối thiết bị, quản lý dữ liệu và bảo mật thông tin. Với sự phát triển của công nghệ IoT và sự hỗ trợ từ các tổ chức và chính phủ, việc sử dụng IoT trong nông nghiệp sẽ tiếp tục được phát triển và mở ra nhiều cơ hội cho nông dân và doanh nghiệp trong ngành nông nghiệp./.
Hữu Ngọc
