Xu hướng IoT trong nông nghiệp trên thế giới

199

Nông nghiệp là xương sống của nền văn minh nhân loại nhưng nó lại là một trong những lĩnh vực cuối cùng tiến vào nền kinh tế kết nối – IoT. Những thách thức trong vấn đề lương thực toàn cầu đòi hỏi người làm nông nghiệp phải tìm kiếm những phương thức tốt hơn, để cung cấp lương thực cho dân số được dự báo là sẽ tăng thêm 2 tỉ người vào năm 2050. Điều đó khiến cho công nghệ IoT trở nên có ý nghĩa hơn bao giờ hết. Những cải tiến về cảm biến, big data, hạ tầng mạng… được hi vọng sẽ mang tới một cuộc cách mạng trong nông nghiệp để có có thể cung cấp lương thực cho dân số thế giới đang tăng nhanh nhưng đồng thời tạo ra nguồn lương thực tươi mới, nhiều dinh dưỡng hơn.

IoT trong nông nghiệp đang được đầu tư mạnh mẽ

Các nhà đầu tư mạo hiểm đã đầu tư một lượng tiền lớn vào các startup về nông nghiệp và thực phẩm. Conservis đã gọi vốn 10 triệu đô để cung cấp cho các nông dân một giải pháp theo dõi real-time trong quá trình canh tác. FarmLogs gọi vốn 4 triệu đô trong việc phân phối các ứng dụng giúp nông dân tăng sản lượng và lợi nhuận bằng cách xác định loại cây trồng thích hợp nhất để bán.

Tổ chức Innovation Endeavors của Eric Schmidt và Flextronics Lab IX đã công bố Farm2050, một tổ hợp hỗ trợ các startup trong lĩnh vực “ag-tech” (công nghệ nông nghiệp) có các giải pháp giúp thúc đẩy sản xuất thực phẩm toàn cầu.

Tại Israel, Tổ chức Nghiên cứu nông nghiệp (ARO – Agricultural Research Organization) được thành lập từ năm 1921, thực hiện nghiên cứu công nghệ tưới nhỏ giọt và tưới bằng nước khử mặn; trồng trọt trong điều kiện bảo vệ môi trường; nuôi cá nước sạch trong điều kiện thiếu nước; giảm thiểu hao hụt nông sản qua sử dụng phương pháp kiểm soát côn trùng và bảo quản sau thu hoạch; nuôi trồng cây cối, động vật thích ứng tốt với các điều kiện địa lý khác nhau…

Bên cạnh các nước tiên tiến, nhiều nước và khu vực lãnh thổ ở Châu á cũng đã chuyển nền nông nghiệp theo hướng số lượng là chủ yếu sang nền nông nghiệp chất lượng, ứng dụng công nghệ sinh học, công nghệ tự động hoá, cơ giới hoá, tin học hoá… để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, an toàn, hiệu quả.

IoT hóa giải nỗi lo cho nông nghiệp

Quy trình kết nối thông minh

Dữ liệu cảm biến trở nên đặc biệt hữu dụng trong nông nghiệp hiện đại, bởi khả năng cung cấp những thông tin cụ thể cho người nông dân biết chính xác điều một mảnh ruộng cần vào bất cứ thời điểm nào.

Ví dụ, đặt một cảm biến đo độ ẩm đất tại một điểm nào đó trên ruộng có thể cho người nông dân biết chính xác khi nào điểm đó cần được tưới nước. Với hệ thống này, người nông dân sẽ tránh được tình trạng lãng phí nước cũng như gây hại cho cây trồng do không kịp thời phát hiện tình trạng khô hạn.

Bên cạnh đó cảm biến có thể được kết nối với một ứng dụng cảnh báo, có thể kết nối trực tiếp tới một hệ thống thủy lợi để quá trình có thể hoàn toàn trở nên tự động. Công nghệ này cho phép người nông dân có thể điều khiển quá trình ở một mức độ nhất định, nhưng cũng tạo điều kiện cho mô hình canh tác trong nhà, cho phép đạt đến khả năng quản lý toàn diện các điều kiện canh tác.

Food Computers

Một ví dụ có thể nhắc đến đó là Food Computers (Cỗ máy tính lương thực) được xây dựng bởi nhóm OpenAG, với hệ thống cảm biến, điều khiển môi trường, cung cấp dữ liệu dưới dạng các “công thức thời tiết”. Điều kiện đặc biệt trong các Food Computer là nó có thể được cài đặt hay hiệu chỉnh bằng tay, và có thể phỏng theo các điều kiện môi trường tự nhiên, hay tạo ra các điều kiện tổng hợp lý tưởng.

Ở đó cây trồng sẽ được chăm sóc đặc biệt, để tác động tới mã gene mà chúng mang, đưa đến những âm vị duy nhất của lương thực. Bằng cách sử dụng những điều kiện cụ thể của các “công thức thời tiết”, người nông dân có thể lựa chọn những tính chất như mùi vị, màu sắc, sản lượng, tốc độ tăng trưởng…

Vườn treo – giải quyết vấn đề diện tích

Rau trồng bằng công nghệ khí canh

Nông nghiệp trong nhà sử dụng các hệ thống thủy canh và khí canh để trồng cây dưới ánh đèn LED, mà không cần đến đất, giúp tiết kiệm năng lượng, chi phí thấp và tính bền vững cao. Các mô hình vườn treo đang bùng nổ tại các thành phố trên khắp thế giới khi mà khái niệm “Canh tác tại chỗ” đang gia tăng tương ứng với mật độ dân số ngày càng đông. Hình thức canh tác mới này đang trở thành một trào lưu mới trong ngành lương thực với những lợi ích mà nó mang lại.

Quản lí dịch bệnh

Khi xu hướng sử dụng các sản phẩm hữu cơ trở nên phổ biến, công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp bắt đầu gia tăng sự chú ý vào việc tìm kiếm giải pháp hiệu quả và chi phí thấp thay thế cho thuốc trừ sâu.

Pheromones (là những chất được sử dụng như những tín hiệu hóa học giữa các cá thể cùng loài, những chất này được tiết ra từ cơ thể côn trùng và có thể gây ra những phản ứng chuyên biệt cho những cá thể khác cùng loài) trở nên đặc biệt hữu dụng khi kết hợp với sức mạnh của IoT. Các mạng lưới cảm biến không dây tương tự như của Semios giám sát số lượng sâu bệnh, và khi phát hiện số lượng sâu bệnh trở nên quá cao, hệ thống phân tán pheromones có khả năng đo lường, sẽ tự động kích hoạt và ngăn cản quá trình kết đôi của sâu bệnh. Điều này giúp giảm thiểu và trong một số trường hợp thay thế hoàn toàn việc sử dụng thuốc trừ sâu.

Bảo tồn tài nguyên

Làm nông nghiệp trong điều kiện nguồn nước hạn chế là một thách thức có tính lịch sử, đòi hỏi khả năng làm chủ các hệ thống thủy lợi và thu thập dữ liệu phức tạp. Để giải quyết vấn đề khô hạn, người nông dân cần các giảm thiểu sự lãng phí, tránh việc sử dụng quá nhiều hay quá ít nước và quản lý chi phí nước một cách chủ động.

Phần mềm IoT lớp doanh nghiệp đang tham gia vào giải quyết vấn đề này. Với các thiết bị nhúng không dây và hệ thống theo dõi đất như của Smart Watering Systems và Observant, người nông dân có thể đo độ ẩm, phát hiện rò rỉ và quản lý hiệu quả hơn việc sử dụng năng lượng theo thời gian thực.

PV

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here