Nông nghiệp 4.0 mở đường cho sản xuất thông minh

Hội nhập | 07:40:00 06/07/2018

DNHN - Một trong 17 mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hiệp quốc giai đoạn 2015-2030 được thông qua tại kỳ họp lần thứ 70 của Đại Hội đồng Liên Hợp Quốc, diễn ra từ 25-27/9/2015, tại NewYork, là “Xóa đói, đảm bảo an ninh lương thực, cải thiện dinh dưỡng, khuyến khích nông nghiệp bền vững”.

 

Tuy nhiên, trong một báo cáo mới đây, tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) cho biết, hiện nay vẫn còn khoảng 815 triệu người dân trên toàn cầu bị thiếu đói. Theo nhận định của các chuyên gia, có 4 rào cản lớn nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề này, đó là: tình trạng gia tăng dân số trên toàn thế giới, khan hiếm nguồn tài nguyên thiên nhiên, biến đổi khí hậu và rác thải thực phẩm. Vậy, để vượt qua các rào cản này, ngoài việc các chính phủ cần có các chế tài phù hợp nhằm tạo điều kiện cho ngành nông nghiệp phát triển, sự góp sức nhiệt tình vào nông nghiệp của các nhà đầu tư, thì vấn đề áp dụng công nghệ vào ngành nông nghiệp, cụ thể là áp dụng công nghệ 4.0, cũng đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

Nông nghiệp 4.0 mở đường cho sản xuất thông minh

“Nông nghiệp 4.0” được hiểu là sự tập trung đưa các ứng dụng thông minh, các thành tựu đột phá trong công nghệ sinh học, công nghệ thông tin và công nghệ nano vào hoạt động chăn nuôi, trồng trọt. Đồng thời, thay đổi cơ bản phương thức sản xuất và phương thức quản lý nông nghiệp, có khả năng kết nối giao lưu hàng triệu người trên trái đất. Theo đó, nông nghiệp 4.0 sẽ mở đường cho những hoạt động sản xuất thông minh, chính xác, chặt chẽ, mang lại lợi ích kinh tế cao mà con người không cần có mặt trực tiếp.

Theo đánh giá của các chuyên gia và các cơ quan hữu quan, nông nghiệp 4.0 bao gồm 7 nội hàm sau:

1. Cảm biến kết nối vạn vật (IoT Sensors). Trong suốt quá trình sản xuất, các cảm biến và thiết bị thông minh được kết nối và điều khiển tự động. Ứng dụng này giúp nhà sản xuất kịp thời ứng phó với biến đổi khí hậu, cải thiện tiểu khí hậu sản xuất trong nhà kính;

2. Công nghệ đèn LED – công nghệ được sử dụng đồng bộ trong canh tác kỹ thuật cao để tối ưu hóa quá trình sinh trưởng của cây trồng, cho phép trồng trọt ngay trong các khu đô thị bất kể mùa hay thời tiết nào trong năm.

3. Kỹ thuật canh tác trong nhà kính, nhà lưới, sử dụng công nghệ thủy canh, khí canh nhằm cách ly môi trường tự nhiên, chủ động ứng dụng đồng bộ công nghệ và chủ động trong sản xuất, giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của tình trạng biến đổi khí hậu;

4. Tận dụng năng lượng mặt trời - tế bào quang điện (Solar cells) – tận dụng hiệu quả không gian, giảm chi phí năng lượng, cấp điện mặt trời và các bộ pin điện mặt trời tới hầu hết các thiết bị trong trang trại/doanh nghiệp;

5. Sử dụng người máy (Robot) thay thế con người thực hiện các công việc chăm sóc cây trồng, vật nuôi.

6. Sử dụng các vệ tinh nhân tạo (satellites) và các thiết bị bay không người lái (Drones) để khảo sát thực trạng, thu thập và phân tích dữ liệu liên quan. Dựa trên cơ sở các phân tích và các khuyến nghị từ hệ thống, các nhà sản xuất sẽ có biện quản lý trang trại pháp phù hợp hơn.

7. Công nghệ quản lý dữ liệu của tất cả các hoạt động của trang trại được kết nối với bên ngoài, nhằm đưa ra công thức quản trị hiệu quả nhất cho trang trại.

Dưới đây là một số công nghệ ứng dụng phù hợp với quy mô sản xuất nông nghiệp thông minh 4.0

Ứng dụng giám sát sức khỏe cây trồng (chủ yếu dựa trên NDVI - chỉ số thực vật)

NDVI là một phương pháp được sử dụng để xác định sức khỏe của cây trồng thông qua phân tích hình ảnh từ vệ tinh và từ thiết bị bay không người lái. Ứng dụng này phân tích các bước sóng khác nhau của ánh sáng để thực hiện các phép tính nhằm có được các chỉ số này. Công nghệ này có thể cho phép bạn đánh giá sức khỏe chung của cây trồng và phát hiện sự biến đổi bên trong cây trồng.

Ứng dụng Scouting

Giúp phát hiện và xác định hiện trạng dinh dưỡng, các loại dịch bệnh, sâu bệnh, cỏ dại trên cây trồng và các tác nhân có thể gây thiệt hại khác. Người sử dụng chỉ cần chụp một bức ảnh của cây trồng, tải lên ứng dụng, sau đó phần mềm sẽ cung cấp đầy đủ các phân tích liên quan. Hiện ứng dụng đã có phiên bản dành cho hệ điều hành IOS và Android, tải miễn phí từ các kho ứng dụng.

Ứng dụng giám sát và dự báo năng suất

Nhằm thu thập và phân tích các thông tin như năng suất hạt, độ ẩm của đất… dựa trên các hình ảnh thu được từ vệ tinh, thiết bị bay không người lái hoặc từ các cảm biến lắp trên các máy móc canh tác của người nông dân. Nhờ đó, người nông dân sẽ quyết định được thời điểm thu hoạch phù hợp, kế hoạch sản xuất cho vụ sau...

Ứng dụng giám sát sự thay đổi thời tiết, nhu cầu tưới tiêu và chất lượng đất

Các cảm biến được sử dụng để thu thập thông tin về thời tiết, đất và nước. Thông qua các cảm biến, ứng dụng cung cấp cho người dùng các thông tin về đất như: kết cấu đất, độ mặn và trạng thái dinh dưỡng của đất. Ngoài ra, để người canh tác có thể kịp thời ứng phó với các biến đổi của thời tiết, ứng dụng cũng thu thập và phân tích các dữ liệu về thời tiết. Về vấn đề tưới tiêu, thông qua phân tích các tín hiệu nhận được từ các cảm biến, ứng dụng sẽ thông tin cho người dùng về độ ẩm của đất, từ đó điều khiển hệ thống tưới tiêu một cách tự động.

Sử dụng người máy (Robot) thay con người thực hiện các công việc chăm sóc cây trồng

Công nghệ robot nông nghiệp sẽ tham gia vào các quá trình tự động hóa nông nghiệp như: gieo trồng, nhổ cỏ, phun thuốc, làm đất, thu hoạch, vận chuyển trái cây, tưới tiêu, v.v.. Nhờ sử dụng robot, với độ chính xác cao sẽ giúp năng suất lao động tăng gấp 50 đến 70 lần so với lao động thủ công.

Theo nhiều dự báo, cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại sẽ tạo ra các công nghệ hoàn toàn mới, là động lực thúc đẩy cho sản xuất phát triển theo chiều sâu, giảm hẳn tiêu hao năng lượng và nguyên liệu, giảm tác hại cho môi trường, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của sản xuất. Đặc biệt, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ có nhiều tác động hơn nữa đến đời sống xã hội trên nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực nông nghiệp. Để có thể phát triển và đạt được những mục tiêu đã đề ra, ngành nông nghiệp cần mạnh dạn áp dụng các công nghệ tiên tiến, hiện đại. Đó là các ứng dụng của công nghệ 4.0. Ngoài ra, các chính phủ, các nhà đầu tư cần tạo điều kiện hơn nữa cho ngành nông nghiệp, đồng thời toàn nhân loại cần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường để đảm bảo một tương lai không còn người dân phải chịu cảnh thiếu đói.

Thụy Oanh

Theo: Tạp chí Doanh nghiệp & Hội nhập