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.

Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc tại buổi giới thiệu của công ty VNPT Technology- một doanh nghiệp sản xuất thiết bị viễn thông tiên phong ứng dụng công nghệ cao vào nông nghiệp, đã đầu tư và thử nghiệm nhà màng công nghệ cao cho nông nghiệp tại Khu Công nghệ cao Láng Hoà Lạc.

Căn cứ các tiêu chí quy định, đến nay trên phạm vị toàn quốc đã có 9 vùng nông nghiệp ứng dụng CNC thâm canh tôm, hoa lúa, chuối, tôm... được địa phương công nhận.

Về khu nông nghiệp ứng dụng CNC, Thủ tướng Chính phủ đã quy hoạch 11 khu nông nghiệp ứng dụng CNC đến năm 2020. Ngoài 3 khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao là Phú Yên, Bạc Liêu và Hậu Giang đã được thành lập, hiện đã trình Thủ tướng Chính phủ xem xét thành lập 3 khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại Thái Nguyên, Quảng Ninh và Lâm Đồng.

Sản xuất nông nghiệp ứng dụng CNC đang ngày càng phát triển lan rộng và thường được nhắc đến với cụm từ "Nông nghiệp thông minh". Cụm từ này đang được người nông dân, các nhà vườn hiện nay quan tâm. Biến đổi khí hậu đang ngày càng diễn biến phức tạp và khó lường, cây trồng ngày càng bất ổn và môi trường đang diễn biến xấu đi. Cùng với đó nhân công ngày càng thiếu hụt thì công nghệ thông minh vào sản xuất chính là một trong những giải pháp cấp bách hiện nay.

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 thuộc Công ty Cổ phần HOSCO, 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.

Với việc áp dụng Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) ngày càng tăng, các thiết bị được kết nối thâm nhập vào mọi khía cạnh đời sống, từ sức khỏe, giao thông đến các giải pháp tự động hóa cho nhà, ô tô và nông nghiệp.

IoT trong nông nghiệp giúp nông dân kiểm soát tốt hơn, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào những yếu tố khó đoán định như thời tiết, và tối ưu hóa từng quá trình trong chuỗi sản xuất, theo Busines Insider.

Ví dụ, để theo dõi tình trạng của cây trồng, nông dân sẽ lắp các cảm biến cho từng cây, từ đó xác định chính xác cần bao nhiêu loại thuốc trừ sâu, phân bón cho tới khi thu hoạch.

Hai dịch bệnh nặng nề trong hai năm vừa qua là tả lợn châu Phi và Covid-19 khiến vấn đề kiểm soát tới từng cá thể trở nên bức thiết, bởi nếu phát hiện sớm những trường hợp bị nhiễm bệnh và cách ly, hậu quả có lẽ đã không nghiêm trọng tới vậy. Nhưng cũng chính bởi ảnh hưởng trực tiếp từ SARS-CoV-2, thị phần cho IoT trong nông nghiệp năm 2020 được dự báo tăng trưởng 10%, lên khoảng 5,6 tỷ USD trên toàn cầu.

Tại nhiều khu vực trên thế giới, Covid-19 chưa được kiểm soát hoàn toàn, dẫn tới sự gián đoạn trong chuỗi cung ứng nguyên liệu đầu vào và thiếu hụt lao động có trình độ.

“Tình trạng này sẽ kéo dài trong ít nhất một vài năm”, giáo sư của Viện Khoa học Sinh học, Môi trường &  Nông thôn Mỹ dự báo. Quy mô thị trường nông nghiệp thông minh có thể tăng lên 6,2 tỷ USD vào năm 2021, trước khi tăng trưởng gấp ba vào năm 2025, đạt 15,3 tỷ USD.

Có 5 nguyên nhân IoT giúp cải thiện hiệu suất canh tác nông nghiệp.

Thứ nhất, là hàng tỷ dữ liệu được thu thập bởi hệ thống cảm biến nông nghiệp thông minh, chẳng hạn điều kiện thời tiết, chất đất, tốc độ tăng trưởng từng vùng theo vụ mùa, hoặc sức khỏe của đàn gia súc theo thời gian thực.

Thứ hai, do theo dõi dựa trên thời gian thực, chủ cơ sở sản xuất có thể chủ động lập kế hoạch phân phối sản phẩm theo mức tăng trưởng. Cũng bởi theo dõi sát sản lượng thực tế, nông dân sẽ tránh được cảnh bị tiểu thương ép giá với lý do như mất mùa, hay hàng năm nay kém chất lượng.

Thứ ba, năng suất lao động chắc chắn gia tăng bởi nhiều quy trình tự động hóa như tưới tiêu, bón phân, kiểm soát sâu bệnh…

Thứ tư, giám sát chất lượng sản phẩm ngay từ lúc chưa thu hoạch, dựa trên các báo cáo và so sánh qua các năm. Từ đó, nông dân sẽ dễ dàng hơn trong việc duy trì các tiêu chuẩn cao hơn về chất lượng cây trồng, vật nuôi.

Cuối cùng, các chất thải trong sản xuất cũng như chi phí xử lý được giảm thiểu bởi đầu ra của chu trình này có thể được sử dụng như đầu vào của một chu trình khác.

Ứng dụng máy bay không người lái phun thuốc trừ sâu

Thiết bị nông nghiệp thông minh phổ biến và được biết đến nhiều nhất là các trạm quan trắc thời tiết, kết hợp cảm biến canh tác thông minh. Những phép đo từ môi trường được đồng bộ hóa, từ đó lập nên những bản đồ khí hậu. Dựa trên bản đồ này, nông dân sẽ canh tác chính xác và chọn đúng loại cây trồng phù hợp.

Một ví dụ khác là tự động hóa nhà kính. Nếu như trước đây, nông dân can thiệp thủ công để kiểm soát môi trường nhà kính, với IoT, họ chỉ cần thiết lập điều kiện ban đầu, sau đó để hệ thống máy tính tự điều chỉnh các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, điều kiện đất và độ ẩm.

Hai ứng dụng hứa hẹn nhất khi đưa IoT vào nông nghiệp thông mình là giám sát gia súc và máy bay không người lái. Khác với cây trồng, gia súc mẫn cảm hơn với các tác động bên ngoài. Bài học từ dịch tả lợn châu Phi là ví dụ. Do không thể kiểm soát từng cá thể lợn nhà trong đàn lợn nuôi, một hoặc vài con tiếp xúc với lợn hoang và truyền virus gây bệnh.

Với IoT, mỗi con gia súc sẽ có một nhật ký riêng, thiết lập đến khi xuất chuồng, ghi lại tình trạng sức khỏe, thói quen, thậm chí vị trí hiện tại của chúng so với đàn để đưa ra các cảnh báo nguy hiểm. Căn cứ vào số liệu, hệ thông sẽ gửi thông báo chính xác tới chủ trang trại rằng, con gia súc nào có thể gặp vấn đề. Cùng với các máy bay không người lái (UAV), nông dân có thể chọn mức theo dõi đàn gia súc, tùy theo nhu cầu.

Việt Nam là một nước nông nghiệp đang từng bước hiện đại hóa. Tuy nhiên, khó khăn khi áp dụng IoT trong điều kiện thực tế chính là thiết kế ứng dụng. Nông dân nước ta chưa có thói quen dùng điện thoại thông minh hoặc máy tính để kiểm soát tình hình trang trại. Thay vào đó, mọi người vẫn chọn hình thức kiểm tra thủ công là thăm đồng thường xuyên.

Một yếu tố nữa là giá thành. Nông sản Việt Nam khi xuất khẩu thường có lợi thế về giá. Nếu áp dụng IoT trong nhiều khâu, thậm chí khép kín chu trình như khẩu hiệu của công nghệ này là "từ trang trại đến bàn ăn", giá thành có thể bị đội lên. Một khó khăn nữa là quy mô sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam khá manh mún khi có tới 70% số hộ sản xuất có diện tích dưới 0,5 hecta.

Trên thế giới, những nông trại rộng hàng chục, hàng trăm hecta đã sử dụng IoT từ nhiều năm nay, bên cạnh các tiến bộ khoa học khác như AI (trí tuệ nhân tạo) và blockchain.

Khác với Việt Nam, khó khăn của các nước phát triển như Mỹ, Đức, Pháp… lại là bảo mật dữ liệu. Do nhu cầu kết nối và kiểm soát một cách liên tục, nông dân nước ngoài bắt buộc phải sử dụng các kết nối không dây như 4G, 5G hoặc wifi để truy xuất dữ liệu. Điều này vô tình tạo ra các lỗ hổng bảo mật, bởi chúng kém an toàn hơn rất nhiều so với việc sử dụng mạng LAN nội bộ.

Bảo mật dữ liệu trong nông nghiệp vẫn là khái niệm xa lạ với đại bộ phận nông dân, ngay cả khi họ sử dụng những thiết bị có giá trị lớn như máy bay không người lái. Để hưởng lợi hoàn toàn từ IoT, họ được khuyến cáo bảo trì hệ thống định kỳ, và không nên giữ một thói quen nhập xuất dữ liệu.

Hồng Phúc TH và ST