Phát triển sản xuất thực phẩm bằng giải pháp kỹ thuật số

Ngành nông nghiệp hiện đại đang ứng dụng những cảm biến thông minh vào hoạt động sản xuất, từ trồng xà lách cho đến sản xuất thịt. Mặc dù đã xuất hiện từ lâu song đến nay những công nghệ mạng lưới thiết bị kết nối Internet (internet of things - IoT) mới tiến những bước đầu tiên vào khai thác thị trường nông nghiệp.

04/06/2016 15:30

Trong sản xuất thực phẩm, sự xuất hiện của IoT trở nên vô cùng hữu ích. Theo dự đoán được đưa ra trong báo cáo của Beecham Research (BRL) - công ty có trụ sở tại Anh chuyên tư vấn, phân tích và nghiên cứu thị trường công nghệ - thì việc ứng dụng IoT vào nông nghiệp sẽ đẩy năng suất của ngành vào năm 2050 lên 70%.

Những chú bò "thông minh" được trang bị cảm biến hiện đại.

Tuy nhiên, IoT không chỉ mang lại những khoản lợi nhuận tăng thêm từ việc cắt giảm được một số khoản chi và đẩy mạnh năng suất mà những cảm biến được sử dụng trong sản xuất còn có khả năng cải thiện môi trường sống của các loài gia súc và cắt giảm sự tiêu thụ các tài nguyên thiên nhiên, điển hình nhất là nước sạch. Thêm vào đó, không như những lĩnh vực khác trong đời sống con người, nơi những ứng dụng công nghệ Internet đang thống trị lâu nay, ở nông nghiệp, chúng ta không phải lo về vấn đề bảo mật thông tin cá nhân.

Nói một cách hài hước thì chẳng ai lo ngại rằng những con bò được nuôi trong trang trại của mình sẽ bị kẻ xấu rình rập đánh cắp thông tin. Chính vì vậy, nông nghiệp là một vùng đất ít tiêu cực mà vô vàn những lợi ích to lớn để IoT có thể khai thác. Để làm ra loại xà lách dành cho những bệnh nhân có vấn đề về thận, Fujitsu - Tập đoàn công nghệ Nhật Bản - và Microsoft đã hợp tác cùng nhau gieo trồng xà lách công nghệ cao, tức hệ thống cảm biến giúp những loại cây trồng nông nghiệp có thể phát triển nhanh hơn và tốt hơn, tạo ra sản lượng đáng kể.

Những cảm biến được sử dụng trong canh tác cũng tương tự như những gì các bạn thường thấy trong các nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn. Thông tin về môi trường trồng trọt như nhiệt độ, độ ẩm, CO2 và độ sáng sẽ được ghi nhận bởi những cảm biến rồi gửi đến dịch vụ điện toán đám mây Azure của Microsoft, nơi chúng được phân tích và từ đó đưa ra những khuyến nghị về cách chăm sóc thích hợp.

Xà lách không có lợi cho bệnh nhân suy thận và công nghệ IoT có thể giải quyết được vấn đề này.

Chăn nuôi bò công nghệ cao cũng liên quan đến công nghệ IoT hiện đại. Theo dự án được điều hành bởi Tiến sĩ Jonathan Amory tại Trường Cao đẳng Writtle (Anh), các cảm biến sẽ theo dõi những con bò sữa nhằm phát hiện bệnh sớm, từ đó thiết lập nên một hệ thống cảnh báo bệnh sớm giúp người chăn nuôi có cách chữa trị ngay từ đầu, tránh gây mệt mỏi cho con vật và cải thiện năng suất sữa.

Theo các nhà nghiên cứu, chỉ riêng ngành công nghiệp sản xuất sữa tại Anh, ước tính mỗi năm những khiếm khuyết của cơ thể con vật và các loại bệnh tật, chẳng hạn như chứng viêm vú trên bò sữa, gây tổn thất lên đến 100 triệu euro.

Zoe Barker, trợ lý nghiên cứu sau tiến sĩ và là người thực hiện dự án, cho biết: "Rất nhiều bệnh tật khó phát hiện và mất thời gian để giám sát kỹ lưỡng nên việc có một công cụ có khả năng chỉ ra sớm những con bò có nguy cơ mắc bệnh và đưa ra những phương pháp chữa trị kịp thời là vô cùng hữu ích".

Đến nay, Zoe Barker đã rất dày dặn kinh nghiệm trong lĩnh vực này và cũng trở thành một chuyên gia trong việc gắn cảm biến cho bò - đó là những chiếc vòng cổ có cảm biến định vị, bao gồm một gia tốc kế và từ kế. Chiếc vòng cổ này sẽ nằm vừa vặn trên cổ của hàng trăm con bò trong 6 tháng với những cảm biến liên tục gửi thông tin về vị trí mỗi 10 giây và từ đó đưa ra những bản báo cáo với hàng nghìn dữ liệu thông tin mỗi ngày.

Sau khi thông tin từ những cảm biến được gửi về hệ thống, việc mà chúng ta cần làm là phân tích chúng. Các nhà toán học sẽ viết ra những thuật toán để chuyển những thông tin thu được thành thông tin chi tiết về những con vật trong trang trại. Càng phát hiện tình trạng sức khỏe bất ổn nhanh chừng nào thì sẽ càng dễ chữa trị, tránh đau đớn cho con vật, thời gian phục hồi nhanh hơn và nguy cơ tái mắc bệnh cũng thấp hơn.

Zoe Barker đã hoàn thành được một nửa báo cáo về dự án của mình, dù vẫn còn trên giấy nhưng hy vọng dự án này sẽ mang lại một hệ thống hữu dụng trong việc phát hiện bệnh ở bò. Tuy nhiên, những con bò trong dự án của Zoe Barker không phải là những cá thể duy nhất được thụ hưởng hệ thống theo dõi hiện đại này.

Tập đoàn Fujitsu, ngoài hệ thống cảm biến sử dụng cho việc trồng rau xà lách, đã cho ra đời thiết bị theo dõi bước chân của gia súc.

Enrique Andaluz, Giám đốc phát triển chiến lược kinh doanh toàn cầu của Microsoft cho biết: "Bằng cách sử dụng thiết bị đếm bước chân của bò đực và bò cái, các nông dân có thể ước lượng được thời gian tốt nhất để cho bò giao phối cũng như biết được những con vật của mình có đang ở trong trạng thái tốt nhất hay không. Bằng cách phân tích dữ liệu từ máy đếm bước chân, việc chọn thời điểm thích hợp để phối giống nhằm tăng tỷ lệ thụ thai đã trở nên dễ dàng hơn".

Hệ thống thông minh này đã không chỉ khiến công việc chăn nuôi của nông dân trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn mà còn giúp nâng cao năng suất một cách đáng kể. Andaluz chia sẻ: "Hệ thống này đã góp phần làm tăng năng suất lên đến 50% cũng như loại bỏ nguy cơ lây nhiễm bệnh trong đàn do khả năng chẩn đoán bệnh nhanh chóng".

Duy Ân (tổng hợp)

#nông nghiệp #Giải pháp #kỹ thuật số #sản xuất thực phẩm #internet of things - IoT