Gia tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp nhờ áp dụng Internet vạn vật (IoT)

Theo từ điển Wikipedia, Internet vạn vật (IoT - Internet of Things), hay còn được hiểu là "Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet" là một liên mạng, trong đó các thiết bị, phương tiện vận tải, phòng ốc và các trang thiết bị khác được nhúng với các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến, cơ cấu chấp hành cùng với khả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bị này có thể thu thập và truyền tải dữ liệu.
j-1692758892.png
 IoT cho phép mọi đồ vật và thiết bị thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau - Ảnh: Jeferrb/Pixabay.

Internet vạn vật - IoT là gì?

Thế giới đang bước vào thời đại của Internet vạn vật, với sự xuất hiện của thiết bị thông minh, căn hộ thông minh. Internet vạn vật lan tỏa lợi ích của mạng trực tuyến tới mọi đồ vật được kết nối, chứ không chỉ dừng lại ở phạm vi một chiếc máy tính. Khi một đồ vật được kết nối với internet, nó sẽ trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi hoặc nhận thông tin và tự động hoạt động dựa trên nền tảng các thông tin đó.

Các thiết bị IoT có thể là đồ vật được gắn thêm cảm biến để thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh (giống như các giác quan), các máy tính/bộ điều khiển tiếp nhận dữ liệu và ra lệnh cho các thiết bị khác, hoặc cũng có thể là các đồ vật được tích hợp cả hai tính năng trên. Tiềm năng ứng dụng của internet vạn vật (IoT) trải rộng trên mọi lĩnh vực. Tuy nhiên, mọi hệ thống IoT hoàn chỉnh đều có đủ 4 bước gồm thu thập dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, xử lý dữ liệu, và đưa ra quyết định.

Các ứng dụng công nghệ đến từ Internet vạn vật (IoT) hứa hẹn mang đến những giá trị to lớn cho con người. Trong những năm gần đây, chúng ta đã thấy sự xuất hiện của những hệ thống nhà thông minh hay các thiết bị gia dụng thông minh có điều khiển bằng giọng nói. Theo số liệu từ hãng nghiên cứu McKinsey, số lượng nhà thông minh tại Mỹ đã tăng từ 17 triệu năm 2015 lên 29 triệu năm 2017, còn người tiêu dùng tại các nước Tây Âu dành khoảng 12 tỷ euro để mua các thiết bị thông minh vào năm 2020.

Tuy nhiên, McKinsey cũng đưa ra nhận định nhà thông minh mới chỉ là khởi đầu của một thế giới internet vạn vật. Ứng dụng quan trọng nhất của IoT là số hóa quá trình sản xuất trong các ngành kinh tế. Hãy lấy một ví dụ để hình dung được điều này.

j2-1692758979.png
Nguyên lý hoạt động cơ bản của IoT - Nguồn: Vin3S.

Về cơ bản, IoT cung cấp kết nối chuyên sâu cho các thiết bị, hệ thống và dịch vụ, kết nối này mang hiệu quả vượt trội so với kiểu truyền tải máy-máy (M2M), đồng thời hỗ trợ đa dạng giao thức, tên miền (domain) và ứng dụng. Kết nối các thiết bị nhúng này (luôn cả các vật dụng thông minh), được kỳ vọng sẽ mở ra kỷ nguyên tự động hóa trong hầu hết các ngành, từ những ứng dụng chuyên sâu như điện lưới thông minh, mở rộng tới những lĩnh vực khác như thành phố thông minh.

Ứng dụng IoT vào lĩnh vực nông nghiệp

Trên trang trại, cảm biến tự động đo độ ẩm của đất có thể cho người nông dân biết chính xác khi nào cây trồng cần được tưới nước. Thay vì tưới quá nhiều hoặc quá ít nước, người nông dân có thể đảm bảo rằng cây trồng nhận được chính xác lượng nước thích hợp. Điều này giúp tăng năng suất cây trồng và giảm chi phí sản xuất. Nhưng sức mạnh thực sự của internet vạn vật nằm ở chỗ nó giúp cho máy móc thu, nhận thông tin và tự hoạt động mà không cần con người. Các cảm biến có thể thu thập thông tin về độ ẩm của đất để cho người nông dân biết lượng nước tưới cho cây trồng, nhưng liệu người nông dân có thực sự cần thiết? Thay vào đó, hệ thống tưới có thể tự hoạt động khi độ ẩm trong đất xuống thấp.

Tiến thêm một bước nữa, nếu nhận được thông tin về thời tiết trực tiếp từ mạng internet, hệ thống tưới tiêu cũng có thể biết khi nào trời sắp mưa và quyết định không tưới cây nữa. Và không dừng lại ở đó! Tất cả những dữ liệu về độ ẩm của đất, lượng nước tưới và quá trình sinh trưởng của cây trồng đều có thể được thu thập qua cảm biến và gửi đến các siêu máy tính để các thuật toán phân tích. Và đó chỉ là một loại cảm biến. Nếu lắp đặt thêm các cảm biến khác như chất lượng không khí và nhiệt độ, thì các thuật toán máy tính có thể học được nhiều hơn nữa. Khi hàng nghìn trang trại cùng thu thập những thông tin này, các thuật toán này có thể hiểu rõ về điều kiện tự nhiên ở nơi trồng trọt, từ đó đưa ra cách chăm sóc cây trồng tối ưu.

Internet vạn vật (IoT) cũng có thể được ứng dụng trong các nhà máy, nơi các cảm biến được gắn vào máy móc để theo dõi hoạt động của chúng, đưa ra cảnh báo về sự cố hỏng hóc có thể xảy ra, theo dõi lượng năng lượng tiêu thụ và đưa ra chế độ hoạt động tiết kiệm nhất. Hiện nay, thiết lập hệ thống IoT đang là xu hướng các doanh nghiệp theo đuổi để tăng hiệu quả hoạt động và tăng khả năng chống chịu trước các rủi ro và tối ưu hóa thông tin.

Đăng ký đặt báo