Trong bối cảnh nông nghiệp đang ngày càng hiện đại hóa, công nghệ Internet of Things (IoT) đã trở thành một trong những giải pháp then chốt giúp cải thiện hiệu quả và năng suất. Một trong những ví dụ điển hình về công nghệ IoT trong nông nghiệp bao gồm hệ thống quan trắc môi trường sử dụng năng lượng mặt trời tại các node cảm biến, truyền dữ liệu qua mạng LoRa, và kết nối server qua 4G, NB-IoT hoặc Wi-Fi.
1. Quan Trắc Môi Trường và Tự Động Hóa Tưới Tiêu
Việc quan trắc môi trường là một trong những ứng dụng thiết yếu của IoT trong nông nghiệp. Các cảm biến được đặt tại các node trên cánh đồng sẽ liên tục giám sát các yếu tố môi trường như độ ẩm đất, nhiệt độ, độ ẩm không khí, và lượng ánh sáng. Nhờ vào hệ thống IoT, dữ liệu từ các cảm biến này có thể được thu thập và gửi về trung tâm điều khiển theo thời gian thực, giúp nông dân có thể nắm bắt tình hình và điều chỉnh phương pháp canh tác kịp thời. Khi nhận thấy độ ẩm đất xuống thấp, hệ thống sẽ tự động điều khiển trạm bơm từ xa để tưới tiêu, đảm bảo cây trồng luôn được cung cấp đủ nước.
2. Năng Lượng Mặt Trời và Lợi Ích Không Cần Cấp Điện
Các node cảm biến thường được thiết kế với pin năng lượng mặt trời, giúp chúng hoạt động độc lập và không phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống. Việc sử dụng pin năng lượng mặt trời cho phép các node hoạt động liên tục trong điều kiện ngoài trời, giảm bớt chi phí lắp đặt đường dây điện cũng như bảo trì. Đây là một giải pháp thân thiện với môi trường và hiệu quả về mặt kinh tế, đặc biệt phù hợp với những cánh đồng rộng lớn hoặc những vùng nông thôn xa xôi, nơi việc cấp điện gặp nhiều khó khăn.
3. Truyền Dữ Liệu Qua Mạng LoRa và 4G/NB-IoT/Wi-FiTrong hệ thống IoT nông nghiệp, việc truyền dữ liệu là yếu tố quan trọng để đảm bảo thông tin từ các cảm biến được gửi về trung tâm điều khiển một cách kịp thời. Mạng LoRa (Long Range) là một trong những công nghệ truyền dẫn không dây tiên tiến với khả năng truyền tải dữ liệu trong khoảng cách lên tới 2 km. Với băng thông thấp nhưng tầm phủ sóng rộng, LoRa rất phù hợp cho việc truyền tải dữ liệu môi trường trong nông nghiệp, nơi các node cảm biến thường được đặt xa nhau.
Tại các trạm trung gian (gateway), dữ liệu sẽ được tập hợp và chuyển tiếp qua mạng 4G, NB-IoT hoặc Wi-Fi, từ đó gửi lên đám mây (cloud) để lưu trữ và phân tích. Mạng 4G, NB-IoT hoặc Wi-Fi không chỉ giúp truyền dữ liệu ổn định về trung tâm điều khiển mà còn cho phép người dùng truy cập dữ liệu từ xa, điều khiển thông qua điện thoại hoặc máy tính bảng, giúp việc giám sát và vận hành trở nên thuận tiện và tức thời.
4. Điều Khiển và Giám Sát Từ Xa Qua Thiết Bị Di ĐộngMột trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống IoT nông nghiệp là khả năng giám sát và điều khiển từ xa. Với một ứng dụng trên điện thoại thông minh, người dùng có thể dễ dàng thiết lập và kiểm soát các trạm bơm, theo dõi tình hình môi trường, và điều chỉnh các thiết lập hệ thống mà không cần phải có mặt tại hiện trường. Đây là một lợi ích đặc biệt hữu ích cho các nông trại lớn, nơi nông dân không thể kiểm tra từng vị trí một cách trực tiếp.
Việc thiết lập các node cũng trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết nhờ vào giao diện người dùng trực quan trên thiết bị di động. Các node mới có thể được thêm vào hệ thống một cách dễ dàng thông qua thao tác gán ID, giúp mở rộng mạng lưới lên tới 64 node mà không cần các bước phức tạp. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho quá trình lắp đặt và quản lý hệ thống.
5. Lưu Trữ và Phân Tích Dữ Liệu Trên Đám Mây (Cloud)Các dữ liệu thu thập từ cảm biến không chỉ được gửi về trung tâm điều khiển mà còn được lưu trữ trên đám mây, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích dài hạn. Việc lưu trữ dữ liệu trên cloud mang lại nhiều lợi ích, như khả năng truy cập từ bất kỳ đâu và vào bất kỳ lúc nào, tăng cường khả năng bảo mật và sao lưu dữ liệu. Thông qua các công cụ phân tích dữ liệu, nông dân có thể xác định các xu hướng trong điều kiện thời tiết, phát hiện các bất thường hoặc dự báo nhu cầu tưới tiêu, từ đó tối ưu hóa quy trình canh tác và cải thiện năng suất.
6. Khả Năng Mở Rộng và Linh Hoạt Của Hệ Thống IoT Nông Nghiệp
Hệ thống IoT trong nông nghiệp không chỉ hiệu quả mà còn dễ dàng mở rộng. Khi có nhu cầu mở rộng, người dùng chỉ cần gắn ID cho các node mới để chúng kết nối với mạng lưới hiện tại, mà không cần thay đổi cấu trúc hệ thống. Với khả năng mở rộng lên tới 64 node, hệ thống IoT này có thể áp dụng cho các nông trại với quy mô lớn, từ cánh đồng lúa đến vườn cây ăn trái hay nhà kính trồng rau sạch.
Ứng dụng công nghệ IoT trong nông nghiệp không chỉ giúp tăng cường hiệu quả sản xuất mà còn tạo ra môi trường canh tác bền vững. Các hệ thống cảm biến giám sát môi trường, năng lượng mặt trời tự cấp, và khả năng điều khiển từ xa qua mạng không dây tạo nên một hệ thống thông minh, tối ưu hóa chi phí và thời gian cho nông dân. Với các giải pháp công nghệ tiên tiến này, nông nghiệp đang dần chuyển mình trở nên thông minh hơn, bền vững hơn, đáp ứng tốt hơn các thách thức của biến đổi khí hậu và nhu cầu sản xuất thực phẩm ngày càng cao.
Công nghệ IoT đã và đang mở ra một hướng đi mới cho nông nghiệp hiện đại, giúp các nông trại vận hành hiệu quả hơn, bảo vệ môi trường và hướng tới sự phát triển bền vững trong tương lai.
“Giải pháp thông minh cho nông trại hiện đại” của công ty TNHH Công nghệ PIFLab sẽ được giới thiệu tại Techmart chuyên ngành
“Nông nghiệp công nghệ cao và công nghệ sau thu hoạch năm 2024”, diễn ra từ
ngày 28-29/11/2024 tại số 79 Trương Định, Phường Bến Thành, Quận 1, TP.HCM và trên nền tảng triển lãm trực tuyến tại địa chỉ
https://Techmart.techport.vn. Quý vị quan tâm vui lòng đăng ký
TẠI ĐÂY để được tư vấn miễn phí với chuyên gia, và đăng ký tham dự Techmart
TẠI ĐÂYThông tin chi tiết, vui lòng liên hệ:
Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ TP. HCM
Phòng Giao dịch Công nghệ79 Trương Định, phường Bến Thành, Quận 1, TP. HCM
Điện thoại: (028) 3822 1635; Fax: (028) 3829 1957
Điện thoại di động: 0989368985 (Chị Diệu Trang)
Email: giaodichcongnghe@cesti.gov.vn
Techport.vn