Ứng dụng IoT trong nông nghiệp

Ứng dụng IoT (Internet of Things - IoT) trong sản xuất nông nghiệp (NN) đã và đang trở thành một nhu cầu cấp thiết, bởi không chỉ ở tính tiện dụng mà còn phù hợp với xu thế phát triển, nhất là trước tác động của cuộc cách mạng 4.0.

Lãnh đạo tỉnh tham quan mô hình trồng rau thủy canh tại Trung tâm Kỹ thuật và Công nghệ sinh học Tiền Giang. Ảnh: N.T

Ứng dụng IoT trong sản xuất NN cũng là một trong những nội dung chính được các nhà khoa học, các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực đưa ra phân tích trên nhiều góc cạnh khác nhau tại hội thảo do UBND tỉnh tổ chức gần đây. Các chuyên gia cùng chung nhận định rằng, Internet của vạn vật (IoT) là một kịch bản của thế giới khi mà mỗi đồ vật được kết nối với nhau thông qua mạng Internet và đang trở thành một xu thế tất yếu. Và tất nhiên, việc ứng dụng IoT trong sản xuất NN cũng không còn là vấn đề quá mới mẻ.

Theo TS. Lương Vinh Quốc Danh (Bộ môn Điện tử Viễn thông, Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ) cho rằng, hiện có rất nhiều mô hình ứng dụng IoT trong sản xuất NN đã được triển khai thực hiện kể cả trong và ngoài nước.

Chẳng hạn như Mô hình ứng dụng IoT vào trồng cây trong nhà lưới, nhà kính thông qua hệ thống giám sát thông số môi trường như: Độ pH, độ dẫn điện EC của dung dịch thủy canh, nhiệt độ, độ ẩm không khí hay mô hình điều khiển thông minh cho vườn cây thông qua việc giám sát nhiệt độ và độ ẩm không khí; thông tin về độ ẩm đất được theo dõi và ghi nhận; giảm chi phí nhân công, tăng năng suất và giảm lượng nước tiêu thụ.

TS. Lương Vinh Quốc Danh cũng cho biết thêm, hiện nay cũng xuất hiện mô hình tăng năng suất bằng kỹ thuật chiếu sáng hiệu quả nhằm rút ngắn thời gian canh tác, tăng sản lượng đến 2 lần, cải thiện chất lượng rau quả (màu sắc, chất dinh dưỡng). Công nghệ IoT trong nuôi ong lấy mật cũng được ứng dụng thông qua hệ thống cảm biến cho phép theo dõi: Nhiệt độ tổ ong, trọng lượng mật, hoạt động của đàn ong từ 5 - 10 phút/lần.

Hay mô hình Ứng dụng công nghệ IoT để theo dõi tình trạng sức khỏe của bò sữa liên quan đến chu kỳ sinh sản, thân nhiệt. Chưa kể, mô hình ứng dụng công nghệ IoT trong nuôi cá, tôm thông qua việc lắp đặt hệ thống cảm biến để đo thông số môi trường nuôi thủy sản, cho phép theo dõi thường xuyên: Nhiệt độ nước, Oxy hòa tan DO, độ pH, chỉ số ORP… nhằm giám sát chất lượng nước, giúp làm giảm 40% - 50% lượng cá hao hụt, giảm chi phí nhân công…

Còn trên địa bàn tỉnh, thời gian qua một số mô hình ứng dụng IoT vào sản xuất NN cũng đã và đang triển khai thực hiện. Mới đây nhất, theo đại diện Sở Khoa học và Công nghệ, Đề tài Kiểm tra độ mặn tự động tại các trạm lấy nước cho vùng ngọt hóa Gò Công dựa trên nền tảng vạn vật kết nối và điện toán đám mây cũng đang được triển khai.

Mục tiêu của đề tài là xây dựng mô hình kiểm tra độ mặn một cách tự động tại các điểm lấy nước cho vùng ngọt hóa Gò Công dựa vào nền tảng vạn vật kết nối và điện toán đám mây (Cloud computing). Mô hình đo độ mặn tự động trong nghiên cứu này cho phép đo độ mặn chính xác hơn vì tại mỗi điểm lấy nước sẽ thực hiện đo tại nhiều vị trí và đo trực tiếp nguồn nước, qua đó tiếp cận được với khuyến cáo từ Bộ Khoa học và Công nghệ.

Đề tài tiếp cận theo hướng sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây giúp cho việc chia sẻ dữ liệu và phát triển ứng dụng sử dụng dữ liệu này dễ dàng hơn. Ngoài ra, chi phí vận hành cũng giảm đáng kể so với việc tự xây dựng các máy chủ chứa dữ liệu. Đây được xem là nghiên cứu đầu tiên áp dụng nền tảng vạn vật kết nối và điện toán đám mây vào giám sát độ mặn tự động cho các nguồn nước ở Việt Nam.

Nghiên cứu này cũng sẽ làm tiền đề cho các bài toán dự báo, phân tích và đánh giá hạn mặn sử dụng những giải thuật hoặc những mô hình phức tạp tiên tiến trên thế giới vì sự hỗ trợ và sức mạnh của điện toán đám mây.

Dự kiến kết quả của đề tài là cung cấp thông tin về độ mặn đo đạt được tại các điểm quan trắc; có giao diện trực quan, cung cấp được diễn biến độ mặn theo ngày, tháng và có thể biểu diễn dữ liệu ở dạng bảng biểu hoặc biểu đồ và dữ liệu được tổ chức khoa học để có thể phát triển các ứng dụng phân tích đánh giá trong giai đoạn tiếp theo.

TS. Lương Vinh Quốc Danh cho rằng, việc ứng dụng IoT vào sản xuất NN trên phạm vi cả nước nói chung, trên địa bàn tỉnh nói riêng có nhiều điểm thuận lợi như: Lĩnh vực NN công nghệ cao được Chính phủ ưu tiên phát triển. Bởi chủ trương chung của Chính phủ hiện nay là chuyển từ NN hóa học sang NN hữu cơ, NN thông minh. Chưa kể, sự quan tâm của cộng đồng ngày càng tăng (số lượng start-up trong lĩnh vực NN tăng nhanh).

Bên cạnh đó, sản phẩm NN sạch, an toàn cho sức khỏe là một nhu cầu ngày càng cấp bách. Tất nhiên, việc ứng dụng IoT vào sản xuất NN cũng có không ít khó khăn là quy mô sản xuất NN còn nhỏ, không tập trung; chi phí đầu tư ban đầu lớn; tồn tại tâm lý ngại thay đổi, ứng dụng giải pháp công nghệ, kỹ thuật mới; sự liên kết giữa nghiên cứu - quản lý & chuyển giao - ứng dụng còn rời rạc.

“Nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của ứng dụng kỹ thuật - công nghệ vào sản xuất NN; khuyến khích, tạo điều kiện (vốn đầu tư, ưu đãi thuế, hội thảo, tập huấn kỹ thuật) cho doanh nghiệp nhỏ và vừa, trang trại, hợp tác xã tiếp cận công nghệ IoT; tăng cường đầu tư cho hoạt động nghiên cứu khoa học - công nghệ nhằm đưa ra giải pháp, kỹ thuật mới phù hợp với tình hình thực tiễn (sử dụng công nghệ phù hợp, giá thành hạ) là một trong những nhóm giải pháp cần được lưu ý”- TS. Lương Vinh Quốc Danh nhấn mạnh…

PHƯƠNG ANH