IoT trong Nông nghiệp là gì? Top đơn vị cung cấp hệ thống giải pháp IoT ứng dụng trong Nông nghiệp thông minh

Ngành nông nghiệp vốn được biết đến với việc phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người làm nông, thách thức lớn trong việc tìm kiếm những phương thức tốt hơn để gia tăng hiệu quả chăn nuôi trồng trọt. Trong thời đại công nghiệp 4.0, cách được coi là tối ưu và cũng là xu hướng không thể thay thế nhất chính là áp dụng công nghệ mới vào hoạt động sản xuất, canh tác. IoT sẽ biến nông nghiệp từ một lĩnh vực sản xuất định tính thành một lĩnh vực sản xuất chính xác dựa vào những số liệu thu thập, tổng hợp và phân tích thống kê.

Việt Nam là một đất nước có sự đóng góp mạnh mẽ của ngành nông nghiệp trong cơ cấu kinh tế. Sự phát triển cũng như những khó khăn của Việt Nam trong quá trình đưa IoT vào nông nghiệp trong thời gian vừa qua có gì đáng lưu tâm?

IoT trong Nông nghiệp là gì? 

Nông nghiệp là một ngành cốt lõi trong nền kinh tế Việt Nam. Ngành này vốn dĩ được biết đến với việc phụ thuộc vào những kinh nghiệm của người nông dân, kinh nghiệm trong canh tác và sản xuất để có thể đạt được năng suất cao. Nhưng không phải lúc nào năng suất, sản lượng cũng được như theo ý muốn vì có rất nhiều yếu tố tác động.

Chính vì lí do đó, theo như xu hướng của thế giới trong thời đại công nghiệp 4.0, việc áp dụng công nghệ vào trong nông nghiệp là một giải pháp tối ưu và có thế giúp người làm nông đạt được nhiều kết quả cao. Một trong số những thứ được nhắc đến nhiều nhất khi nói về nông nghiệp thông minh, đó chính là IoT – Internet of Things.

1. IOT là gì?

Internet of Things là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, mỗi con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vì cơ điện tử và Internet. Nói đơn giản hơn, đó là sự tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó. – Theo Wikipedia

IoT trong nông nghiệp số là các thiết bị thông minh và các thiết bị cảm biến kết nối và điều khiển tự động trong suốt quá trình sản xuất giúp ứng phó với biến đổi khí hậu và hiệu ứng nhà kính. Bên cạnh đó, nó sẽ giúp nâng cao chất lượng, bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm và nâng cao giá trị sản phẩm.

Ngoài ra, IoT sensors được hiểu: từ dinh dưỡng đất kết nối với máy chủ và các máy kết nối khác là thành phần chủ yếu của nông nghiệp hiện đại.

2. Tại sao nên ứng dụng IOT vào trong nông nghiệp?

Ứng dụng IoT vào trong nông nghiệp hiện nay là một xu hướng chung của toàn thế giới, đặc biệt là đối với những đất nước lấy nông nghiệp làm trọng tâm, trong đó của Việt Nam.

IoT sẽ biến nông nghiệp từ một lĩnh vực sản xuất định tính thành một lĩnh vực sản xuất chính xác dựa vào những số liệu thu thập, tổng hợp và phân tích thống kê.

Việc ứng dụng IoT vào trong nông nghiệp không chỉ đem lại cho người làm nông đạt năng suất và sản lượng cao, IoT còn giúp cho người làm nông tiếp cận được với nền khoa học kỹ thuật tối tân của nhân loại, cùng với đó đem đến cho người sử dụng vô vàn những lợi ích không tưởng. Mời độc giả cùng VIDA tìm hiểu về những lợi ích mà IoT sẽ mang lại nhé!

3. Những lợi ích của việc ứng dụng IoT vào trong nông nghiệp

Hiệu quả vượt trội:

Ngày nay, các ngành nghề nói chung là một cuộc đua không ngừng nghỉ, trong đó chắc chắn có nông nghiệp. Người nông dân bắt buộc phải trồng nhiều sản phẩm hơn trong khi chất lượng đất đái ngày càng đi xuống do sự tàn phá môi trường của loài người. Kéo theo đó, diện tích ngày một giảm và biến đổi thời tiết ngày càng phức tạp.

Chính vì vậy, IOT trong nông nghiệp đóng một vài trò cực kỳ quan trọng, IoT sẽ cho phép người nông dân theo dõi sản phẩm và điều kiện của họ trong thời gian thực. Họ có thể nhận được các thông tin chi tiết nhanh hơn, dựa vào đó có thể dự đoán được những vấn đề trước khi chúng xảy ra để có thể đưa ra những giải pháp tối ưu hoặc phòng tránh chúng. Bên cạnh đó, các giải pháp IoT trong nông nghiệp còn cho phép người nông dân thực hiện quy trình sản xuất tự động, ví dụ như: Tưới tiêu, bón phân dựa trên nhu cầu hay robot thu hoạch tự động, … Qua đó có thể giúp được người làm nông tiết kiệm được rất nhiều thời gian và sức lao động.

Độ phủ sóng của nông nghiệp:

Vào thời điểm dân số thành thị chiếm 70% trong 9 tỷ người trên toàn thế giới. Việc sử dụng nhà kính và thủy canh dựa trên IoT đặt trong long thành phố sẽ là một giải pháp rất phù hợp, ngoài việc cung cấp nguồn thực phẩm như trái cây và rau tươi ngắn hạn cho người dân trong thành phố, IoT còn cho phép các hệ thống nông nghiệp trở nên khép kín thông minh hơn. Với việc người nông dân có thể trồng trọt canh tác ở khắp mọi nơi, trong các siêu thị, trên các tòa nhà chọc trời, các container vận chuyển, và đặc biệt còn có thể trồng được ngay trong chính ngôi nhà của mình.

Cải thiện tốc độ và thích nghi với điều kiện thời tiết phức tạp

Đây là một trong những lợi ích rất lớn mà IoT mang lại trong việc sử dụng IoT để ứng dụng vào trong nông nghiệp. Trong điều kiện thời tiết thay đổi thất thường và khắc nghiệt như hiện nay, nhờ hệ thống giám sát và dự đoán thời gian thực, người làm nông có thể nhanh chóng phản ứng với mọi thay đổi về thời tiết, độ ẩm, chất lượng không khí cũng như sức khỏe của từng loại cây trồng khác nhau hoặc đất đai trên đồng ruộng. Việc ứng dụng IoT còn cải thiện tốc độ của các quy trình trong sản xuất canh tác, từ đó đem lại năng suất và sản lượng cao hơn

Giảm thiểu tài nguyên:

Bằng việc sử dụng IoT dựa trên dữ liệu thu thập từ các cảm biến khác nhau sẽ giúp người nông dân phân bổ chính xác để sử dụng vừa đủ tài nguyên cần thiết cho quá trình sản xuất. Qua đó tối ưu hóa được những tài nguyên quý giá như: Nước, năng lượng, đất đai.

Quy trình sạch hơn:

Việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón trong nông nghiệp truyền thông là một điều rất phổ biến. Đối vơi nông nghiệp thông minh, nông nghiệp số dựa trên IoT để canh tác chính xác giúp người nông dân tiết kiệm năng lượng và nước, không chỉ làm cho nông nghiệp xanh hơn, mà nó còn làm giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón qua hệ thống IoT.

Cải thiện chất lượng nông sản:

Với việc sử dụng cảm biến đất và cây trồng, giám sát bằng máy bay không người lái (Drone) trên không và việc lập bả đồ trang trại, người nông dân có thể hiểu rõ hơn sự phụ thuộc chi tiết giữa các điều kiện và chất lượng của cây trồng. Các hệ thống thông minh với việc ứng dụng IoT giúp người nông dân có thể tạo lại các điều kiện tốt nhất và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.

4. Thực tế tại Việt Nam

Nước ta là nước có bề dày trong sản xuất nông nghiệp, vì vậy sẽ là mảnh đất đầy tiềm năng cho các doanh nghiệp công nghệ. Hiện có không ít các nhà đầu tư đã và đang nghiên cứu phát triển đưa IoT vào trong sản xuất nông nghiệp.

Một số ví dụ tiêu biểu có thể kể đến: Dự án Next Farm – Giải pháp ứng dụng CNTT vào Nông nghiệp, một trong số các công ty hoạt động trong lĩnh vực công nghệ phần mềm đã có nhiều sản phẩm thương mại hóa thành công. Next Farm cho phép hệ thống tưới được vận hành từ xa dựa vào việc phân tích các dữ liệu về môi trường, loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây và người dùng có thể theo dõi các thông số này theo thời gian thực.

Tại Việt Nam các hoạt động hỗ trợ đào tạo cải tiến công nghệ trong nông nghiệp đang được nói nhiều hơn. Đầu tháng hai vừa qua, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc bày tỏ mong muốn có gói tín dụng 100.000 tỷ để hỗ trợ phát triển nôngnghiệp công nghệ cao.

Ngày 26-5, Google công bố hoạt động hỗ trợ Hội Nông dân Việt Nam nhằm tổ chức các khóa đào tạo kỹ năng kỹ thuật số thiết yếu cho hơn 30.000 nông dân ở 9 tỉnh của Việt Nam trong vòng 3 năm sắp tới.

5. Khó khăn của việc đưa IoT tại Việt Nam

Nhắc đến áp dụng công nghệ, khó khăn đầu tiên thường được nhắc đến là vấn đề về kinh phí. Thực tế nó không hề cao. Mà chi phí dồn vào chủ yếu là thuộc về khâu thiết kế ứng dụng. Nhờ đó, người nông dân có thể kết nối với Farm của mình thông qua smartphone. Và cũng từ đó mà người nông dân lại giao tiếp với Farm qua thiết bị thông minh, chưa quen với với việc thay đổi cách canh tác.

Tiếp theo là vấn đề về ý tưởng khi thực hiện IoT trong nông nghiệp tại Việt Nam là không nhiều, chủ yếu xoay quanh cảm biến, lập trình tưới, trồng thủy canh tự động trong nhà và chỉ áp dụng cho doanh nghiệp quy mô giá cao.

Nhân tố chính xác nhất trong nền nông nghiệp Việt Nam là các nông hộ, hợp tác xã nhưng kết quả cho thấy họ còn bỡ ngỡ với công nghệ trong ứng dụng vào nông nghiệp. Vì vậy cần có người đồng hành, cú tiến, đứng ra bao tiêu, áp dụng quy trình và áp dụng công nghệ linh hoạt để nông sản có hiệu quả và trở thành hàng hóa có giá trị và chất lượng.

CÁC GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO nextX AI TRONG NÔNG NGHIỆP

Nextfarm chúng tôi tập trung nhiều vào nền tảng đưa trí tuệ nhân tạo vào nông nghiệp để giải quyết một số bài toán cụ thể, bài toán tập trung vào một phạm vi ngành hẹp trong nông nghiệp, không mang tính phổ quát toàn bộ ngành vì thực tế Nông nghiệp là ngành rộng nhưng phân mảnh, mỗi loại cây, mỗi loại mô hình thì lại là một vấn đề khác nhau.

PHÁT HIỆN DỊ THƯỜNG CHO CÂY TRỒNG (ANOMALY DETECTION) nextX AI Platform

Bài toán giải quyết: Phát hiện các cây có vấn đề bất thường thường thì áp dụng với các cây giá trị kinh tế cao như dưa lưới, dâu tây, dưa kim hoàng hậu và hoa.

Đầu vào bài toán:

1. Hệ thống phần mềm số hóa quy trình sản xuất trang trại
2. Hệ thống IoT giám sát nông nghiệp thông minh
3. Tập ảnh qua camera và smartphone gắn tại vườn
4. Tập mẫu gán nhán 100.000 tập mẫu

Thuật toán: Supervised learning dự đoán đầu ra (outcome) của một dữ liệu mới (new input) dựa trên các cặp (input, outcome) đã biết từ trước. Cặp dữ liệu này còn được gọi là (data, label), tức (dữ liệu, nhãn).

Đầu ra bài toán: Phát hiện điểm dị thường trong cây trồng như thiếu nước, thừa nước, sâu bệnh, các vấn đề dinh dưỡng các hàm lượng trong cây.

PHÂN TÍCH SÂU BỆNH CÂY TRỒNG VẬT NUÔI nextX AI Platform

Bài toán giải quyết: Phát hiện các vật nuôi có vấn đề bất thường thường hoặc đếm số lượng vật nuôi qua camera, phân tích nguồn nước cho thủy hải sản.

Đầu vào bài toán:

1. Hệ thống phần mềm số hóa quy trình sản xuất trang trại
2. Hệ thống IoT giám sát nông nghiệp thông minh
3. Tập ảnh qua camera và smartphone gắn tại trang trại
4. Tập mẫu gán nhán 10.000 tập mẫu

Thuật toán: Supervised learning dự đoán đầu ra (outcome) của một dữ liệu mới (new input) dựa trên các cặp (input, outcome) đã biết từ trước. Cặp dữ liệu này còn được gọi là (data, label), tức (dữ liệu, nhãn).

Đầu ra bài toán: Phát hiện điểm dị thường trong nguồn nước với thủy hải sản, hay dị thường về dáng đi con lợn con gà trong 1 khoảng thời gian, chẩn đoán nguồn nước cho ngành thủy hải sản.

NỀN TẢNG DỰ BÁO SẢN LƯỢNG nextX AI Platform

Bài toán giải quyết: Dự báo sản lượng nông nghiệp qua drone flycam hoặc qua hình ảnh vệ tinh

Đầu vào bài toán:

1. Hình ảnh qua Flycam và Vệ tinh
2. Hệ thống IoT giám sát nông nghiệp thông minh
3. Tập mẫu gán nhán 10.000 tập mẫu

Đầu ra bài toán: Dự báo sản lượng của một vùng qua flycam hoặc phân tích dữ liệu hình ảnh từ vệ tinh đẩy xuống.

Những case study áp dụng thành công IoT Nông nghiệp tại Việt Nam – Những người Nông dân trồng thật từ Nông nghiệp

Loại cây: Dưa lưới – Kim Long Farm Vũng Tàu:

Trong giới trồng dưa lưới chắc chắn không ai không biết anh Đàm Xuân Hải, xuất thân từ dân tài chính nhưng bén duyên Nông nghiệp từ những năm 2014 đến nay, trồng dưa lưới rất thành công, có 5 trang trại trải dài suốt cả nước, diện tích mỗi khu là 1,5 ha đến 2 ha, toàn bộ đều được điều khiển bằng hệ thống IoT Nông nghiệp, nhất là với dưa lưới, việc điều tiết dinh dưỡng sai sẽ là vấn đề, kiểm soát môi trường sâu bệnh luôn phải kiểm soát liên tục

Loại cây: Dưa leo Baby – Cực Bắc của Tổ Quốc:

Một trong những case study nữa của những người nông dân khi áp dụng công nghệ tương đối thành công ở Cực Bắc Tổ Quốc là Hà Giang, anh Vình, xuất thân từ cuộc sống tài xế đường dài, nhưng vì lý do yêu thích nông nghiệp, anh cũng đã đầu tư Nông nghiệp và hiện tại có những bước đầu thành công, tuy khó khăn nhưng anh vẫn kiên trì theo đuổi mục tiêu áp dụng Nông nghiệp thông minh vào trang trại của mình

Kết luận

Nông nghiệp Việt Nam có nhiều lợi thế, tuy nhiên chủ yếu nằm ở quy mô sản xuất nhỏ dựa vào kinh tế hộ gia đình, năng suất lao động còn thấp. Vì vậy, ứng dụng công nghệ thông tin trong nông nghiệp sẽ tạo cơ hội lớn cho các hộ nông dân trở thành một doanh nghiệp có năng suất và giá trị vượt trội cùng với chất lượng cuộc sống ngày càng tốt hơn.

Bạn có thể tham khảo thêm phần mềm chăm sóc khách hàng NextX CRM trong nền tảng NextX giúp cho doanh nghiệp lựa chọn được phần mềm phù hợp để phát huy hiệu quả tối đa trong kinh doanh.