Thời của IoT, AI và blockchain 'đổ bộ' vào nông nghiệp

Mô hình trồng rau thông minh của hãng Plenty tại San Francisco (Mỹ).

Việc ứng dụng công nghệ blockchain, drone, robot, IoT, AI và dữ liệu lớn - big data để cải thiện năng suất cây trồng, vật nuôi và phân phối sản phẩm đang ngày một phổ biến đang phá vỡ lối sản xuất truyền thống và đẩy người nông dân ra ngoài “cuộc chơi”.

Cuộc đua khốc liệt

Những năm qua, nhân loại từng chứng kiến sự vào cuộc của nhiều tập đoàn khổng lồ đã triển khai ứng dụng các loại hình công nghệ mới này vào những dự án thí điểm ở nhiều quốc gia cả giàu lẫn nghèo, từ Mỹ, New Zealand tới Ấn Độ và Kenya và cho thấy những kết quả ngoài mong đợi.

Xu thế này được cho là “đúng điểm rơi” khi mà dân số toàn cầu tiếp tục tăng trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng và môi trường tự nhiên đang là những thách thức lớn ở hầu hết mọi quốc gia bởi việc ứng dụng những công nghệ mới sẽ giúp tiết kiệm non phân nửa lượng nước cần thiết cho cây trồng cũng như vô số tiện ích khác.

Không những vậy, IoT (internet của vạn vật), AI (trí tuệ nhân tạo), drone-robot (máy bay không người lái - người máy) và blockchain (chuỗi khối)… còn mở ra nhiều cơ hội mới để giúp con người gây dựng một thế giới thông minh hơn và thuận tiện hơn. Nó đã hiện thực hóa một cách mau lẹ cả bộ môn từng được cho là khoa học viễn tưởng khi “trợ giúp” người nông dân chỉ ngồi một chỗ từ rất xa có thể tưới tiêu, chăm bón, thu hoạch và… bán hàng cả một cánh đồng rộng lớn chỉ bằng chiếc điện thoại thông minh. Và đây cũng mới chỉ là một phần nhỏ trong tiềm năng của những IoT, AI, robot và drone trong thời gian tới.

Thuật ngữ IoT được Kevin Ashton đặt ra vào năm 1999 nhằm tối ưu hóa chuỗi cung ứng tại tập đoàn hàng tiêu dùng đa quốc gia của Mỹ Procter & Gamble. Mục đích của ông ban đầu chỉ muốn thu hút sự chú ý đến một công nghệ mới là nhận dạng tần số vô tuyến (RFID), như một cách để tạo ra mạng kết nối không dây của các sản phẩm. Và đến nay, IoT đã phát triển thành nhiều hệ sinh thái khác nhau và được áp dụng, tương tác rộng rãi trên nhiều lĩnh vực của cuộc sống…

Ước tính, số thiết bị IoT ứng dụng vào đời sống sẽ vượt quá con số 75 tỷ vào năm 2025, tăng 400% so với năm 2015, tương đương 20% mỗi năm. Những lý do chính cho dự đoán này là công nghệ mới giúp tăng trưởng nhanh do chi phí vận hành thấp hơn, hiệu quả và năng suất cao hơn, khả năng mở rộng thị trường và phát triển các sản phẩm mới tốt hơn…

Điều này được minh chứng cụ thể do khả năng sinh lợi cao trong hoạt động đầu tư vào các dự án IoT, ước tính đạt 6 nghìn tỷ USD vào năm 2020 và tỷ suất hoàn vốn dự kiến sẽ đạt 13 nghìn tỷ USD.

Thông minh đe dọa truyền thống

IoT và AI trong nông nghiệp hiện đã phổ biến trong canh tác thông minh bằng cách ứng dụng các thiết bị được kết nối và tự động hóa cao để cải thiện gần như mọi khía cạnh của phương thức truyền thống. Sức người và sức ngựa (tức các loại máy cày, kéo, gặt đập chạy bằng nhiên liệu) không lâu nữa sẽ được thay thế bằng thế hệ xe tự hành và thực tế ảo trên đồng ruộng.

Trong chăn nuôi, bằng cách sử dụng nhiều loại thiết bị thông minh khác nhau, nông dân hiện cũng đã kiểm soát tốt hơn các trang trại gà, lợn hay bò sữa theo một chu kỳ khép kín. Thậm chí chúng còn giúp các ông chủ đưa ra các dự đoán chính xác hơn và tính toán hiệu quả kinh tế tối ưu nhất có thể.

Theo các tính toán của hãng AgriTech, quy mô thị trường nông nghiệp thông minh toàn cầu dự kiến sẽ tăng gấp ba vào năm 2025, đạt 15,3 tỷ USD, so với mức hơn 5 tỷ USD vào năm 2016.

Việc sử dụng máy bay không người lái để bón phân và phun thuốc trên đồng ruộng đã không còn xa lạ.

Bí quyết tăng trưởng mạnh chính là các loại hình công nghệ tiên tiến có tiềm năng làm chuyển đổi nông nghiệp trên nhiều khía cạnh. Cụ thể là khối lượng dữ liệu khổng lồ sẽ được thu thập bởi các cảm biến thông minh như điều kiện thời tiết, chất lượng đất, tốc độ sinh trưởng của cây trồng hoặc sức khỏe của vật nuôi…

Tất cả sẽ được tích hợp từ đầu đến cuối và có thể được sử dụng để theo dõi toàn bộ tình trạng hoạt động của dây chuyền sản xuất, kể cả hiệu suất của đội ngũ nhân viên lẫn thiết bị. Việc kiểm soát tốt hơn các quy trình nội bộ này sẽ khiến rủi ro trong sản xuất thấp hơn cũng như giúp chúng ta có thể nhìn thấy trước được kết quả ngay từ khi lập kế hoạch dự án đến phân phối sản phẩm. Một khi bạn đã biết chính xác có bao nhiêu vụ mùa sẽ thu hoạch ở phía trước thì bạn cũng có thể chắc chắn rằng, sản phẩm của bạn làm ra sẽ không thể chất đống do không bán được.

Tiếp theo là giảm thiểu được tối đa chi phí quản lý cũng như khối lượng chất thải nhờ vào sự kiểm soát tốt ngay từ ở khâu đầu vào sản xuất. Nhờ công nghệ, chúng ta có thể thấy được bất kỳ sự bất thường nào trong quá trình sinh trưởng cây trồng hoặc vật nuôi để chủ động kiểm soát rủi ro gây mất năng suất.

Việc sử dụng các thiết bị thông minh sẽ giúp tăng hiệu quả kinh doanh nhờ quá trình tự động hóa ở nhiều khâu trong suốt chu kỳ sản xuất, ví dụ như tưới tiêu, bón phân hoặc kiểm soát dịch hại. Kết quả là, tất cả các yếu tố nêu trên đều dẫn đến doanh thu cao hơn.

Những ứng dụng các thiết bị IoT nông nghiệp tiêu biểu thời gian qua đem lại nhiều dấu ấn bao gồm allMETEO, Smart Elements và Pycno. Theo đó, ngoài việc dò tìm nguồn dữ liệu môi trường, các trạm thời tiết còn có thể tự động điều chỉnh các điều kiện để phù hợp với các thông số đưa ra cho cây trồng trong hệ thống tự động hóa nhà kính.

Hoặc GreenIQ cũng là một sản phẩm thú vị sử dụng cảm biến nông nghiệp thông minh, cho phép chúng ta quản lý hệ thống tưới tiêu và chiếu sáng từ xa. Hệ thống cảm biến IoT mang tên SCR by Allflex và Cowlar cũng có thể được gắn vào con vật nuôi trong trang trại để theo dõi sức khỏe, chế độ dinh dưỡng và hiệu suất của chúng. Và sau nữa phải kể đến hệ thống quản lý trang trại đầu cuối như FarmLogs và Cropio có khả năng phân tích và báo cáo hoạt động kinh doanh ngay khi bạn không có mặt ở nơi sản xuất…

Trần Doanh