Ứng dụng IoT trong nông nghiệp

Bất chấp dân số ngày càng tăng, hiện được dự đoán sẽ đạt 9,6 tỷ người vào năm 2050, ngành nông nghiệp phải tăng lên để đáp ứng nhu cầu, bất kể những thách thức về môi trường như điều kiện thời tiết bất lợi và biến đổi khí hậu. Để đáp ứng nhu cầu của dân số ngày càng tăng đó, ngành nông nghiệp sẽ phải áp dụng các công nghệ mới để đạt được lợi thế rất cần thiết. Các ứng dụng nông nghiệp mới trong canh tác thông minh và canh tác chính xác thông qua IoT sẽ cho phép ngành tăng hiệu quả hoạt động, giảm chi phí, giảm lãng phí và cải thiện chất lượng sản lượng.

Vậy, nông nghiệp thông minh là gì? Nông nghiệp thông minh là một hệ thống thâm dụng vốn và công nghệ cao để trồng thực phẩm sạch và bền vững cho đại chúng. Đó là ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông (Information and Communication Technologies) hiện đại vào nông nghiệp.

Trong canh tác thông minh dựa trên IoT, một hệ thống được xây dựng để giám sát cánh đồng trồng trọt với sự trợ giúp của các cảm biến (ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, độ ẩm của đất, v.v.) và tự động hóa hệ thống tưới tiêu. Nông dân có thể theo dõi các điều kiện đồng ruộng từ bất cứ đâu. Nông nghiệp thông minh dựa trên IoT có hiệu quả cao khi so sánh với phương pháp thông thường.

Các ứng dụng của nông nghiệp thông minh dựa trên IoT không chỉ hướng đến các hoạt động canh tác quy mô lớn, thông thường mà còn có thể là đòn bẩy mới để thúc đẩy các xu hướng đang phát triển hoặc phổ biến khác trong nông nghiệp như canh tác hữu cơ, canh tác gia đình (Lĩnh vực phức tạp hoặc nhỏ, gia súc và/hoặc nền văn hóa cụ thể) , bảo tồn các giống cụ thể hoặc chất lượng cao, v.v.), và tăng cường canh tác minh bạch cao.

Về các vấn đề môi trường, canh tác thông minh dựa trên IoT có thể mang lại những lợi ích to lớn bao gồm sử dụng nước hiệu quả hơn hoặc tối ưu hóa đầu vào và xử lý. Bây giờ, hãy thảo luận về các ứng dụng chính của nông nghiệp thông minh dựa trên IoT đang cách mạng hóa ngành nông nghiệp.

Ứng dụng của IoT trong nông nghiệp

Canh tác chính xác

Còn được gọi là nông nghiệp chính xác, canh tác chính xác có thể được coi là bất cứ điều gì giúp cho hoạt động canh tác được kiểm soát và chính xác hơn khi chăn nuôi gia súc và trồng trọt. Trong cách tiếp cận quản lý trang trại này, một thành phần quan trọng là việc sử dụng IT và các hạng mục khác nhau như cảm biến, hệ thống điều khiển, Robot, xe tự hành, phần cứng tự động, công nghệ tỷ lệ thay đổi, v.v.

Việc nhà sản xuất chấp nhận truy cập internet tốc độ cao, thiết bị di động và các vệ tinh đáng tin cậy, chi phí thấp (dành cho hình ảnh và định vị) là một vài công nghệ chính đặc trưng cho xu hướng nông nghiệp chính xác.

Nông nghiệp chính xác là một trong những ứng dụng nổi tiếng nhất của IoT trong lĩnh vực nông nghiệp và nhiều tổ chức đang tận dụng kỹ thuật này trên khắp thế giới. CropMetrics là một tổ chức nông nghiệp chính xác tập trung vào các giải pháp nông học cực kỳ hiện đại đồng thời chuyên về quản lý tưới tiêu chính xác.

Các sản phẩm và dịch vụ của CropMetrics bao gồm tối ưu hóa VRI, đầu dò độ ẩm của đất, trình tối ưu hóa ảo PRO, v.v. Tối ưu hóa VRI (Tưới tốc độ thay đổi) tối đa hóa lợi nhuận trên các cánh đồng trồng trọt được tưới tiêu với sự thay đổi về địa hình hoặc đất, cải thiện năng suất và tăng hiệu quả sử dụng nước.

Công nghệ thăm dò độ ẩm của đất cung cấp hỗ trợ nông học địa phương hoàn chỉnh trong mùa và các khuyến nghị để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nước. Trình tối ưu hóa ảo PRO kết hợp nhiều công nghệ khác nhau để quản lý nước vào một vị trí trung tâm, dựa trên đám mây và mạnh mẽ được thiết kế cho các chuyên gia tư vấn và người trồng trọt để tận dụng các lợi ích trong việc tưới tiêu chính xác thông qua một giao diện đơn giản hóa.

Máy bay không người lái nông nghiệp

Công nghệ đã thay đổi theo thời gian và máy bay không người lái nông nghiệp là một ví dụ điển hình cho điều này. Ngày nay, nông nghiệp là một trong những ngành công nghiệp chính kết hợp máy bay không người lái. Máy bay không người lái đang được sử dụng trong nông nghiệp để tăng cường các hoạt động nông nghiệp khác nhau. Các cách máy bay không người lái trên mặt đất và trên không đang được sử dụng trong nông nghiệp là đánh giá sức khỏe cây trồng, tưới tiêu, giám sát cây trồng, phun thuốc cho cây trồng, trồng trọt và phân tích đất và đồng ruộng.

Những lợi ích chính của việc sử dụng máy bay không người lái bao gồm hình ảnh sức khỏe cây trồng, lập bản đồ GIS tích hợp, dễ sử dụng, tiết kiệm thời gian và khả năng tăng năng suất. Với chiến lược và lập kế hoạch dựa trên việc thu thập và xử lý dữ liệu theo thời gian thực, công nghệ máy bay không người lái sẽ mang lại sự thay đổi công nghệ cao cho ngành nông nghiệp.

PrecisionHawk là một tổ chức sử dụng máy bay không người lái để thu thập dữ liệu có giá trị thông qua một loạt cảm biến được sử dụng để chụp ảnh, lập bản đồ và khảo sát đất nông nghiệp. Những máy bay không người lái này thực hiện giám sát và quan sát trên chuyến bay. Nông dân nhập thông tin chi tiết về cánh đồng cần khảo sát và chọn độ cao hoặc độ phân giải mặt đất.

Từ dữ liệu bay không người lái, chúng ta có thể rút ra những hiểu biết sâu sắc về các chỉ số sức khỏe Plant, đếm cây và dự đoán năng suất, đo chiều cao cây, lập bản đồ che phủ tán cây, lập bản đồ ao nước trên đồng ruộng, báo cáo trinh sát, đo dự trữ, đo chất diệp lục, hàm lượng nitơ trong lúa mì, lập bản đồ thoát nước, lập bản đồ áp suất cỏ dại, v.v.

Máy bay không người lái thu thập hình ảnh đa quang phổ, ảnh nhiệt và hình ảnh trực quan trong suốt chuyến bay, sau đó hạ cánh xuống đúng vị trí mà nó đã cất cánh.

Giám sát chăn nuôi

Các chủ trang trại lớn có thể sử dụng các ứng dụng IoT không dây để thu thập dữ liệu về vị trí, sức khỏe và sức khỏe của gia súc của họ. Thông tin này giúp họ xác định những con bị bệnh để có thể tách chúng ra khỏi đàn, từ đó ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh. Nó cũng làm giảm chi phí lao động vì người chăn nuôi có thể xác định vị trí gia súc của họ với sự trợ giúp của các cảm biến dựa trên IoT.

JMB North America là một tổ chức cung cấp các giải pháp giám sát bò cho các nhà sản xuất gia súc. Một trong những giải pháp giúp chủ bò quan sát bò đang mang thai và sắp sinh. Từ bò cái tơ, một cảm biến chạy bằng pin sẽ bị trục xuất khi nước của nó bị vỡ. Điều này sẽ gửi thông tin đến người quản lý đàn hoặc chủ trang trại. Trong thời gian dành cho bò cái đang sinh con, cảm biến giúp nông dân tập trung hơn.

nhà kính thông minh

Canh tác trong nhà kính là một phương pháp giúp nâng cao năng suất rau, quả, cây trồng, v.v. Nhà kính kiểm soát các thông số môi trường thông qua can thiệp thủ công hoặc cơ chế kiểm soát theo tỷ lệ. Vì can thiệp thủ công dẫn đến tổn thất sản xuất, tổn thất năng lượng và chi phí lao động nên các phương pháp này kém hiệu quả hơn. Một nhà kính thông minh có thể được thiết kế với sự trợ giúp của IoT; thiết kế này giám sát cũng như kiểm soát khí hậu một cách thông minh, loại bỏ nhu cầu can thiệp thủ công.

Để kiểm soát môi trường trong nhà kính thông minh, các cảm biến khác nhau đo các thông số môi trường theo yêu cầu của nhà máy được sử dụng. Chúng ta có thể tạo một máy chủ đám mây để truy cập hệ thống từ xa khi hệ thống được kết nối bằng IoT.

Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải theo dõi thủ công liên tục. Bên trong nhà kính, máy chủ đám mây cũng cho phép xử lý dữ liệu và áp dụng một hành động kiểm soát. Thiết kế này cung cấp các giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí cho nông dân với sự can thiệp thủ công tối thiểu.

Illuminum Greenhouses là một tổ chức nhà kính nông nghiệp và lắp đặt nhỏ giọt và sử dụng các công nghệ hiện đại mới để cung cấp dịch vụ. Nó xây dựng các nhà kính hiện đại và giá cả phải chăng bằng cách sử dụng các cảm biến IoT chạy bằng năng lượng mặt trời. Với những cảm biến này, tình trạng nhà kính và mức tiêu thụ nước có thể được theo dõi thông qua các cảnh báo SMS cho nông dân bằng một cổng thông tin trực tuyến. Hệ thống tưới tự động được thực hiện trong các nhà kính này.

Các cảm biến IoT trong nhà kính cung cấp thông tin về mức độ ánh sáng, áp suất, độ ẩm và nhiệt độ. Các cảm biến này có thể tự động điều khiển các bộ truyền động để mở cửa sổ, bật đèn, điều khiển máy sưởi, bật máy phun sương hoặc bật quạt, tất cả đều được điều khiển thông qua tín hiệu WiFi.

Kết Luận

Do đó, các ứng dụng nông nghiệp IoT đang giúp người chăn nuôi và nông dân có thể thu thập dữ liệu có ý nghĩa. Các chủ đất lớn và nông dân nhỏ phải hiểu tiềm năng của thị trường IoT cho nông nghiệp bằng cách cài đặt các công nghệ thông minh để tăng khả năng cạnh tranh và tính bền vững trong sản xuất của họ. Với dân số ngày càng tăng nhanh, nhu cầu có thể được đáp ứng thành công nếu các chủ trang trại cũng như nông dân nhỏ triển khai các giải pháp IoT nông nghiệp một cách thịnh vượng.

Được xuất bản lần đầu vào ngày 2 tháng 1 năm 2018. Cập nhật ngày 29 tháng 1 năm 2020.