Nông nghiệp thông minh: Tương lai của nông nghiệp

"Nông nghiệp thông minh" là một khái niệm mới nổi đề cập đến việc quản lý các trang trại sử dụng các công nghệ như IoT, robot, máy bay không người lái và AI để tăng số lượng và chất lượng sản phẩm trong khi tối ưu hóa lao động của con người theo yêu cầu sản xuất.

0

Nông nghiệp thông minh là gì?

Nông nghiệp thông minh là một khái niệm mới nổi đề cập đến việc quản lý các trang trại sử dụng Công nghệ thông tin và truyền thông hiện đại để tăng số lượng và chất lượng sản phẩm trong khi tối ưu hóa lao động của con người cần thiết.

Các công nghệ có sẵn cho nông dân ngày nay là:

  • Cảm biến: đất, nước, ánh sáng, độ ẩm, quản lý nhiệt độ…
  • Phần mềm: các giải pháp phần mềm chuyên dụng nhắm mục tiêu các loại trang trại cụ thể hoặc sử dụng các nền tảng IoT.
  • Kết nối: di động, LoRa, v.v.
  • Vị trí: GPS, Vệ tinh, v.v.
  • Robotics: Máy kéo tự động, cơ sở chế biến, vv
  • Phân tích dữ liệu: giải pháp phân tích độc lập, đường ống dữ liệu cho giải pháp hạ nguồn, v.v.

Được trang bị các công cụ như vậy, nông dân có thể theo dõi các điều kiện đồng ruộng mà không cần đến đồng ruộng và đưa ra các quyết định chiến lược cho toàn bộ trang trại hoặc cho một nhà máy duy nhất.

Động lực của nông nghiệp thông minh là các máy móc và cảm biến thông minh IoT tích hợp trong các trang trại để làm cho các quy trình canh tác dựa trên dữ liệu và kích hoạt dữ liệu.

Chu trình canh tác thông minh dựa trên IoT

Cốt lõi của IoT là dữ liệu bạn có thể rút ra từ các vật (Things) và truyền qua Internet (I). Để tối ưu hóa quy trình canh tác, các thiết bị IoT được cài đặt trong trang trại nên thu thập và xử lý dữ liệu theo chu kỳ lặp đi lặp lại cho phép nông dân phản ứng nhanh với các vấn đề mới nổi và thay đổi trong điều kiện môi trường xung quanh. Nông nghiệp thông minh theo một chu kỳ như thế này:

1. Quan sát: Các cảm biến ghi lại dữ liệu quan sát từ cây trồng, vật nuôi, đất hoặc khí quyển.

2. Chẩn đoán: Các giá trị cảm biến được đưa đến một nền tảng IoT được lưu trữ trên đám mây với các quy tắc và mô hình quyết định được xác định trước, còn được gọi là logic kinh doanh, theo tiêu chuẩn xác định tình trạng của đối tượng được kiểm tra và xác định bất kỳ thiếu sót hoặc nhu cầu nào.

3. Quyết định: Sau khi các vấn đề được tiết lộ, người dùng và/hoặc các thành phần điều khiển máy học của nền tảng IoT xác định xem việc điều trị cụ thể theo vị trí có cần thiết hay không và nếu có thì là gì.

4. Hành động: Sau khi đánh giá và hành động của người dùng cuối, chu trình lặp lại từ đầu.

Giải pháp IoT cho các vấn đề nông nghiệp

Nhiều người tin rằng IoT có thể gia tăng giá trị cho tất cả các lĩnh vực nông nghiệp, từ trồng trọt đến lâm nghiệp. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về hai lĩnh vực chính của nông nghiệp mà IoT có thể cách mạng hóa:

  1. Canh tác chính xác
  2. Tự động hóa nông nghiệp / robot hóa

1. Canh tác chính xác

Canh tác chính xác, hay nông nghiệp chính xác, là một khái niệm dành cho các phương pháp dựa trên IoT làm cho việc canh tác trở nên kiểm soát và chính xác hơn. Nói một cách đơn giản, thực vật và gia súc có được sự điều trị chính xác mà chúng cần, được xác định bằng máy móc với độ chính xác tối đa. Sự khác biệt lớn nhất so với phương pháp cổ điển là canh tác chính xác cho phép đưa ra quyết định trên mỗi mét vuông hoặc thậm chí trên mỗi cây/con vật thay vì cho một cánh đồng.

Bằng cách đo lường chính xác các biến thể trong một cánh đồng, nông dân có thể tăng cường hiệu quả của thuốc trừ sâu và phân bón, hoặc sử dụng chúng một cách có chọn lọc.

2. Chăn nuôi chính xác

Như trong trường hợp canh tác chính xác, kỹ thuật chăn nuôi thông minh cho phép nông dân theo dõi tốt hơn nhu cầu của từng động vật và điều chỉnh dinh dưỡng cho phù hợp, từ đó ngăn ngừa bệnh tật và tăng cường sức khỏe của đàn gia súc.

Các chủ trang trại lớn có thể sử dụng các ứng dụng IoT không dây để theo dõi vị trí, sức khỏe và sức khỏe của gia súc. Với thông tin này, họ có thể xác định động vật bị bệnh, để có thể tách chúng ra khỏi đàn để ngăn ngừa sự lây lan của bệnh.

Tự động hóa trong nhà kính thông minh

Nhà kính truyền thống kiểm soát các thông số môi trường thông qua can thiệp thủ công hoặc cơ chế kiểm soát tỷ lệ, thường dẫn đến mất sản xuất, mất năng lượng và tăng chi phí lao động.

Nhà kính thông minh điều khiển IoT có thể giám sát thông minh cũng như kiểm soát khí hậu, loại bỏ sự cần thiết phải can thiệp thủ công. Các cảm biến khác nhau được triển khai để đo các thông số môi trường theo các yêu cầu cụ thể của cây trồng. Dữ liệu đó được lưu trữ trong một nền tảng dựa trên đám mây để xử lý và kiểm soát thêm với sự can thiệp thủ công tối thiểu.

Máy bay không người lái nông nghiệp

Nông nghiệp là một trong những ngành dọc chính để kết hợp cả máy bay không người lái trên mặt đất và trên không để đánh giá sức khỏe cây trồng, tưới tiêu, giám sát cây trồng, phun thuốc, trồng trọt, phân tích đất và đồng ruộng và các lĩnh vực khác.

Kể từ khi máy bay không người lái thu thập hình ảnh đa phương, nhiệt và hình ảnh trong khi bay, dữ liệu họ thu thập cung cấp cho nông dân hiểu biết sâu sắc về một loạt các số liệu: chỉ số sức khỏe thực vật, đếm cây và dự đoán năng suất, đo chiều cao tán cây, lập bản đồ che phủ mặt nước, báo cáo trinh sát, đo dự trữ, đo diệp lục, hàm lượng nitơ trong lúa mì, lập bản đồ thoát nước, lập bản đồ cỏ dại, v.v.

Điều quan trọng, nông nghiệp thông minh dựa trên IoT không chỉ nhắm vào các hoạt động canh tác quy mô lớn; nó có thể tăng thêm giá trị cho các xu hướng mới nổi trong nông nghiệp như canh tác hữu cơ, canh tác gia đình, bao gồm chăn nuôi gia súc cụ thể và / hoặc nuôi cấy cụ thể, bảo tồn các giống đặc biệt hoặc chất lượng cao, v.v., và nâng cao nông nghiệp minh bạch cho người tiêu dùng, xã hội và ý thức thị trường.

Internet of Food, or Farm 2020?

Nếu chúng ta có Internet of Things (IoT) và Internet of Medical Things (IoMT), tại sao không có một cái cho thực phẩm? Dự án của Ủy ban châu Âu Internet of Food and Farm 2020 (IoF2020), một phần của Lãnh đạo công nghiệp Horizon 2020, khám phá thông qua nghiên cứu và hội thảo thường xuyên về tiềm năng của công nghệ IoT cho ngành công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp châu Âu.

IoT đã thúc đẩy niềm tin rằng một mạng lưới cảm biến, thiết bị truyền động, máy ảnh, robot, máy bay không người lái thông minh và các thiết bị được kết nối khác sẽ mang lại một mức độ kiểm soát chưa từng có và ra quyết định tự động cho nông nghiệp, tạo ra một hệ sinh thái đổi mới bền vững trong một trong những lĩnh vực lớn nhất và lâu đời nhất thế giới này.

Cuộc cách mạng xanh lần thứ ba

Nông nghiệp thông minh và nông nghiệp định hướng IoT đang mở đường cho những gì có thể được gọi là Cuộc cách mạng xanh lần thứ ba.

Sau các cuộc cách mạng nhân giống và di truyền thực vật, cuộc cách mạng xanh lần thứ ba đang chiếm lĩnh nông nghiệp. Cuộc cách mạng đó dựa trên ứng dụng kết hợp các công nghệ phân tích dựa trên dữ liệu, chẳng hạn như thiết bị canh tác chính xác, IoT, dữ liệu lớn, phân tích, máy bay không người lái (UAV hoặc drone), robot, v.v.

Trong tương lai cuộc cách mạng nông nghiệp thông minh này mô tả, sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón sẽ giảm trong khi hiệu quả tổng thể sẽ tăng lên. Các công nghệ IoT sẽ cho phép truy xuất nguồn gốc thực phẩm tốt hơn, từ đó sẽ dẫn đến tăng an toàn thực phẩm. Nó cũng sẽ có lợi cho môi trường, ví dụ, thông qua việc sử dụng nước hiệu quả hơn, hoặc tối ưu hóa các phương pháp điều trị và đầu vào.

Do đó, nông nghiệp thông minh có tiềm năng thực sự để cung cấp một hình thức sản xuất nông nghiệp hiệu quả và bền vững hơn, dựa trên cách tiếp cận chính xác và tiết kiệm tài nguyên hơn. Các trang trại mới cuối cùng sẽ thực hiện giấc mơ vĩnh cửu của nhân loại. Nó sẽ nuôi sống dân số của chúng ta, có thể bùng nổ tới 9,6 tỷ vào năm 2050.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây