CASE STUDY tác ĐỘNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN đến NGÀNH NÔNG NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA KINH TẾ  CASE STUDY TÁC ĐỘNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐẾN NGÀNH NÔNG NGHIỆP MÃ LỚP HỌC: MAIS430306 MÔN HỌC: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ GVHD: Thầy Trần Kim Toại SVTH: Nhóm 11 HỌC KỲ II – NĂM HỌC 2021-2022 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2022 DANH SÁCH THÀNH VIÊN BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 0 NHĨM 11 STT Họ tên Đồn Thị Vân Khánh MSSV - PPT - Thuyết trình 100% 100% 20136066 - Chương - Tổng kết word - Thuyết trình 100% 20136071 - Chương - Mở đầu - Thuyết trình Nguyễn Thị Hoài Giang 20136068 - Chương - Thuyết trình 100% 100% Chu Phạm Tú Uyên - Chương - Kết luận - Thuyết trình Phan Nguyễn Y Đan Hoàn thành 20136094 Nhiệm vụ Phạm Thị Mỹ Hạnh 20136175 MỤC LỤC 0 MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA NGÀNH NÔNG NGHIỆP HIỆN NAY .2 1.1 Ngành nông nghiệp 4.0 1.2 Khó khăn 1.3 Lợi sản xuất nông nghiệp công nghệ cao CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP 2.1 IoT loại cảm biến 2.2 Robot tự động hóa .5 2.3 Công nghệ máy bay không người lái (Drone) giám sát trồng 2.4 Học máy phân tích .8 2.4.1 Quản lý loài .8 2.4.2 Quản lý điều kiện địa hình 2.4.3 Quản lý trồng 2.4.4 Quản lý chăn nuôi 10 CHƯƠNG 3: VAI TRỊ CỦA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỐI VỚI NGÀNH NÔNG NGHIỆP 12 CHƯƠNG 4: THỰC TIỄN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG NỀN NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 14 4.1 Bối cảnh, tình hình ngành nơng nghiệp Việt Nam 14 4.2 Những thành tựu ngành nông nghiệp đạt sử dụng công nghệ thông tin 14 4.3 Những hạn chế việc ứng dụng công nghệ thông tin ngành nông nghiệp 18 KẾT LUẬN 20 0 MỞ ĐẦU Trước cách mạng công nghiệp 4.0, ngành Nông nghiệp nước đứng trước yêu cầu đổi từ bỏ phương thức sản xuất cũ, lạc hậu Thay vào việc ứng dụng kịp thời có chọn lọc kỹ thuật tiên tiến thời kỳ cách mạng 4.0 sản xuất nơng nghiệp Điều góp phần tăng hiệu chuỗi sản xuất thương mại hóa sản phẩm Tuy nhiên, cần chọn lọc công nghệ cho thiết thực hiệu Đây yếu tố định thành công phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đặc biệt thời kỳ 4.0 đầu sản phẩm 0 CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA NGÀNH NƠNG NGHIỆP HIỆN NAY 1.1 Ngành nơng nghiệp 4.0 Nền nông nghiệp đánh giá ngành kinh tế quan trọng ứng dụng cơng nghệ đại với mục đích nâng cao hiệu làm việc, nâng cao suất, chất lượng sản phẩm Từ đó, thuật ngữ nơng nghiệp 4.0 đời gắn liền với phát triển cơng nghệ thơng tin góp phần đáp ứng nhu cầu ngày cao người tiêu dùng nước thị trường tiêu dùng nước Những bước đổi mạnh mẽ mang lại nhiều lợi cho nơng nghiệp, song song cịn tồn nhiều mặt khó khăn 1.2 Khó khăn Khi ứng dụng cơng nghệ cao, nhiều địa phương, doanh nghiệp lĩnh vực nơng nghiệp phải đối mặt với khơng khó khăn Vốn đầu tư: Để áp dụng đạt hiệu tốt nhất, cần nguồn vốn đầu tư lớn cho mảng công nghệ, thời gian nghiên cứu, vườn trồng Theo tính tốn sơ bộ, ước tính khoảng 400 triệu đồng để đầu nhà mảng trồng dưa lưới với hệ thống tưới tiêu đạt tiêu chuẩn hay cần đến khoảng 1,5 tỷ đồng để đầu tư mảng sản xuất rau xà lách,…Chung quy, nguồn vốn đầu tư lớn cộng với thời gian xoay vòng vốn tương đối lâu “chướng ngại vật” khiến cho nhiều doanh nghiệp e dè Cơ chế pháp lý đất đai giấy tờ sở hữu đất chưa có bước rõ ràng rào cản cho doanh nghiệp không dám mạnh dạn đầu tư Vì thế, nhà nước cần đưa biện pháp, sách hỗ trợ điều luật để kiểm sốt nhằm tạo điều kiện cho họ an tâm bắt tay làm ăn lâu dài 1.3 Lợi sản xuất nông nghiệp công nghệ cao Những ưu điểm nông nghiệp công nghệ cao giúp cho ngành nơng nghiệp giới có bước tiến phát triển vượt bậc Nếu trước kia, công nghệ 4.0 dùng chế biến thực phẩm dễ dàng nhận thấy cánh đồng, công nghệ dần trở nên quen thuộc phổ biến nông nghiệp 0 Chúng giúp trồng phát triển điều kiện tốt nhất, cho đẹp, chống lại khắc nghiệt thời tiết , suất tăng lên gấp bội Nông nghiệp công nghệ cao thật phát minh vĩ đại giới Nông nghiệp công nghệ cao tạo lượng sản phẩm lớn, đảm bảo chất lượng tốt, tăng suất đặc biệt thân thiện với môi trường Việc ứng dụng công nghệ cao giúp nhà sản xuất tiết kiệm tối đa chi phí nước, loại phân bón hữu cơ, phân npk, thuốc bảo vệ thực vật nhờ mà đảm bảo an tồn thân thiện với mơi trường Chính ưu bật vậy, mà dễ hiểu nông nghiệp công nghệ cao dần trở thành hình mẫu cho nơng nghiệp kỉ XXI Nông nghiệp công nghệ cao giúp nông dân chủ động kế hoạch sản xuất, giảm lệ thuộc tuỳ theo thời tiết khí hậu, khắc phục mùa vụ nghiệt ngã mà nhờ quy mơ sản xuất mở rộng Ứng dụng hiệu hiệu ứng nhà kính để tái tạo nên mơi trường thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp 0 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP 2.1 IoT loại cảm biến Trong bối cảnh diện tích đất nơng nghiệp bị suy giảm nguồn tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt dần, việc tăng cường nguồn lực cho nơng trại ngày cấp thiết Ngồi ra, có khó khăn mà ngành nơng nghiệp phải đối mặt dịch chuyển cấu trúc lực lượng lao động số lượng lực lượng giảm sút hầu hết quốc gia giới Các giải pháp IoT hầu hết tập trung vào việc giúp người nông dân tiếp cận với chuỗi cung ứng sản xuất nhanh dễ dàng hơn, cách đảm bảo suất, tăng lợi nhuận bảo vệ môi trường Các phân tích kinh doanh rằng, số lượng thiết bị IoT ngành nơng nghiệp tồn cầu chạm ngưỡng 70 triệu năm 2020, tăng trưởng 20% hàng năm Cùng thời điểm này, quy mô nơng nghiệp thơng minh tồn cầu dự đốn tăng gấp lần trước năm 2025, mức 15.3 tỷ USD (so với tỷ USD vào năm 2016) Nông nghiệp thông minh dựa vào công nghệ IoT giúp nhà nơng giảm thiểu lãng phí tăng suất từ việc sử dụng lượng phân bón phù hợp, tối ưu hóa nguồn lực nước, điện… Các giải pháp IoT cho trang trại thông minh xây dựng 0 nhằm giám sát cánh đồng với hỗ trợ loại cảm biến (ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, độ ẩm đất, sức khỏe mùa màng…) tự động điều tiết nước tưới Người nông dân giám sát điều kiện trang trại từ đâu 2.2 Robot tự động hóa Một ngành truyền thống lâu đời nhất, ngành nơng nghiệp, nhanh chóng trở thành ngành cơng nghệ cao thú vị, thu hút chuyên gia, doanh nghiệp nhà đầu tư Những robot lĩnh vực nông nghiệp gia tăng lực sản xuất cho nông dân nhiều cách khác Từ máy bay không người lái đến máy kéo tự động, đến cánh tay robot - Ứng dụng robot nơng nghiệp Robot nơng nghiệp tự động hóa cơng việc chậm chạp, lặp lặp lại nhàm chán cho nông dân, cho phép họ tập trung vào việc cải thiện suất sản xuất quy mô tổng thể Những robot phổ biến nông nghiệp sử dụng để: • Gặt thu hái • Kiểm sốt cỏ dại • Tự động cắt, tỉa, gieo hạt, phun thuốc tỉa thưa • Lai tạo giống • Phân loại đóng gói nơng sản • Thống chuỗi cung ứng Gặt hái đóng góp phổ biến robot nơng nghiệp Nhờ vào tính xác tốc độ, chúng giúp cải thiện sản lượng giảm lãng phí thu hoạch Tuy nhiên, ứng dụng khó tự động hóa Ví dụ, hệ thống robot thiết kế để hái ớt gặp nhiều trở ngại Hệ thống nhận diện hình ảnh phải xác định vị trí độ chín ớt điều kiện khắc nghiệt, bao gồm bụi, cường độ ánh sáng thay đổi, nhiệt độ thay đổi chuyển động gió tạo 0 Khơng dừng lại đó, có hệ thống nhận diện hình ảnh tiên tiến, khó khăn khác cần giải Cánh tay robot cần phải phân tách mơi trường có nhiều chướng ngại vật để khéo léo nắm bắt hái ớt chín cách nhẹ nhàng Cánh tay robot nơng nghiệp phải linh hoạt môi trường nhiều biến động đủ xác để khơng làm hỏng ớt hái Robot làm cỏ phun thuốc hiệu việc giảm sử dụng hóa chất nơng nghiệp robot khác giúp xác định vị trí loại bỏ cỏ dại mà không cần hỗ trợ người Ở trang trại chăn ni bị sữa, hệ thống robot thường triển khai để vắt sữa Dù robot chịu trách nhiệm tỷ lệ nhỏ toàn q trình chăn ni lấy sữa, liên minh châu âu EU dự đoán khoảng 50% tổng đàn gia súc châu u vắt sữa robot vào năm 2025 2.3 Công nghệ máy bay không người lái (Drone) giám sát trồng Công nghệ máy bay không người lái thử nghiệm áp dụng từ lâu, áp dụng vào lĩnh vực nông nghiệp gần đây, giúp thúc đẩy phát triển nơng nghiệp xác Tính linh hoạt máy bay không người lái mang lại nhiều giải pháp khác để cải thiện quy trình nơng nghiệp có, bao gồm: - Phân tích đất địa hình Máy bay khơng người lái tái tạo đồ 3D cách nhanh chóng với chi phí rẻ Các liệu sau sử dụng để thiết kế mơ hình gieo hạt tạo nhiều ứng dụng khác ví dụ quản lý hàm lượng nitơ đất - Giám sát mùa màng Hình ảnh vệ tinh trước hình thức giám sát trồng tiên tiến nhất, có số nhược điểm chính: • Hình ảnh vệ tinh tốn • Hình ảnh phải đặt hàng trước khơng xác 0 • Chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng nghiêm trọng có thời tiết xấu Tuy nhiên, thiết bị bay khơng người lái giám sát trồng xác hơn, thường xuyên Chúng cung cấp liệu chất lượng cao giúp người nông dân thu thập đầy đủ thông tin chi tiết phát triển trồng tìm hoạt động trồng trọt không hiệu Hình 1: Phân tích đánh giá sức khỏe trồng drone Máy bay khơng người lái sử dụng để tạo hình ảnh đa quang phổ trồng (dựa lượng ánh sáng xanh lục mức độ phản chiếu tia hồng ngoại) Những hình phân tích để theo dõi thay đổi sức khỏe trưởng thành trồng Khả đánh giá sức khỏe trồng cách nhanh chóng xác ưu tiên vô giá người nông dân Ví dụ, xác định sớm nguy nhiễm bệnh vi khuẩn nấm, người nơng dân triển khai biện pháp phòng ngừa dịch - Thủy lợi Nông nghiệp chiếm phần lớn (70%) lượng nước sử dụng giới nhiều gấp đôi so với hoạt động sản xuất công nghiệp (23%) Áp dụng máy bay khơng người lái vào q trình giám sát tình trạng thủy lợi nơng trại mang 0 lại nhiều lợi ích cho nhà nông Các UAV (Unmanned aerial vehicle) trang bị thiết bị giám sát đặc biệt sử dụng để xác định khu vực gặp tình trạng thiếu nước Cảm biến hồng ngoại cảm biến nhiệt sử dụng để chụp toàn cánh đồng, cho phép chẩn đoán nhận biết khu vực nhận nhiều q nước Chúng cho phép tính tốn số thực vật (mật độ sức khỏe thảm thực vật) giai đoạn phát triển, giúp quản lý trồng tốt - Phun thuốc Với khả điều chỉnh độ cao bám địa hình cách linh hoạt, máy bay không người lái phù hợp để phun thuốc cho trồng với độ xác cao Các nghiên cứu gần máy bay khơng người lái tăng tốc độ phun lên gấp lần so với loại máy móc khác - Gieo hạt Hệ thống gieo trồng máy bay phát triển với mục tiêu giảm đáng kể chi phí lao động cách sử dụng khí nén để bắn vỏ hạt trực tiếp xuống đất, giúp giảm đáng kể chi phí lao động cho hoạt động trồng trọt so với cách truyền thống 2.4 Học máy phân tích Khi nhắc tới khái niệm nông nghiệp kỹ thuật số, không nhắc tới phát triển thuật tốn có độ xác cao Công nghệ này, với liệu lớn máy tính với lực xử lý tốc độ cao mở hội để theo dõi, phân tích định cho hoạt động trồng trọt, chăn nuôi Học máy sử dụng lĩnh vực sau: 2.4.1 Quản lý loài - Nhân giống loài Nhân giống loài trình tìm kiếm gen cụ thể có khả thích ứng với biến đổi khí hậu, khả kháng bệnh mang giá trị dinh dưỡng hương vị tốt Học máy, cụ thể thuật toán học sâu, lấy liệu thực địa hàng thập kỷ để phân tích hiệu suất trồng vùng khí hậu khác đặc điểm phát triển trình Dựa liệu này, họ xây dựng 0 mơ hình xác suất dự đốn gen có nhiều khả đóng góp nhiều đặc điểm có lợi cho giống trồng - Nhận dạng loài Trong cách tiếp cận truyền thống người để phân loại thực vật so sánh màu sắc hình dạng lá, học máy cung cấp kết xác nhanh phân tích hình thái gân lá, vốn mang nhiều thơng tin đặc tính trồng 2.4.2 Quản lý điều kiện địa hình - Quản lý đất đai Đối với chuyên gia nông nghiệp, đất tài nguyên thiên nhiên không đồng nhất, với trình hình thành phức tạp chế hoạt động không rõ ràng Chỉ riêng nhiệt độ đất cung cấp thơng tin chi tiết tác động biến đổi khí hậu tồn khu vực Các thuật toán học máy nghiên cứu trình bay hơi, độ ẩm nhiệt độ đất để hiểu biến đổi hệ sinh thái ảnh hưởng q trình sản xuất nông nghiệp - Quản lý nước Hiện tại, ứng dụng dựa tảng Machine Learning (ML) áp dụng việc ước tính lượng nước bốc hàng ngày, hàng tuần hàng tháng, cho phép nhà nông sử dụng hiệu hệ thống tưới tiêu dự đoán nhiệt độ điểm sương hàng ngày, giúp dự báo thời tiết ước tính lượng bốc bay 2.4.3 Quản lý trồng - Dự đoán suất Dự đoán suất nhiệm vụ quan trọng phổ biến nơng nghiệp xác Các phương pháp tiếp cận đại vượt xa dự đoán đơn giản dựa liệu lịch sử công nghệ thị giác máy tính áp dụng để phân tích đa chiều, toàn diện trồng, thời tiết điều kiện kinh tế để tận dụng tối đa sản lượng thu hoạch 0 - Chất lượng trồng Việc phát phân loại xác đặc tính chất lượng trồng làm tăng giá thành sản phẩm giảm lãng phí q trình sản xuất Khác với chuyên gia người, máy móc sử dụng liệu khơng rõ ràng vô nghĩa kết nối lại với để tìm phẩm chất đóng vai trị quan trọng chất lượng tổng thể trồng - Phát sâu bệnh Cả điều kiện trời nhà kính, nhiệm vụ quan trọng việc kiểm soát sâu bệnh phun thuốc bảo vệ thực vật đồng theo diện tích trồng Để có hiệu quả, phương pháp địi hỏi lượng thuốc trừ sâu đáng kể, dẫn đến chi phí cao gây ảnh hưởng đến môi trường Công nghệ học máy áp dụng để kiểm sốt lượng hóa chất đầu vào sử dụng hiệu theo thời gian, địa điểm 2.4.4 Quản lý chăn nuôi - Chăn nuôi gia súc: Tương tự quản lý trồng, học máy có khả dự đốn ước tính xác thơng số sản xuất để tối ưu hóa hiệu kinh tế hệ thống chăn nuôi, chẳng hạn chăn nuôi gia súc sản xuất trứng Ví dụ: hệ thống dự đốn ước tính trọng lượng tương lai trước 150 ngày giúp người chăn nuôi thay đổi chế độ ăn điều kiện chăn nuôi cách chủ động 10 0 Hình 2: Những xu hướng cơng nghệ Nơng nghiệp số Kết luận: Theo nghiên cứu nhóm Stanford GSB, khảo sát với nơng dân Mỹ sử dụng cơng nghệ xác thống kê chi phí giảm trung bình 15% suất tăng 13% Số liệu cho thấy, so với phương pháp kinh doanh truyền thống, việc áp dụng xu hướng chuyển đổi số vào lĩnh vực nông nghiệp giúp doanh nghiệp tối ưu đáng kể nguồn chi phí hoạt động Cùng với chuyển nhanh chóng, mạnh mẽ Cuộc Cách mạng Cơng nghiệp lần thứ tư, lợi ích tiềm cơng nghệ, số hóa khơng thể bàn cãi Vì doanh nghiệp người nơng dân cần nắm bắt nhanh chóng, kịp thời để tận dụng hội chuyển dịch, tăng trưởng quy mô, từ tạo dựng Nơng nghiệp số Việt Nam vững mạnh đạt giá trị to lớn 11 0 CHƯƠNG 3: VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỐI VỚI NGÀNH NÔNG NGHIỆP Ai biết cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ có chất q trình khí hố, nội dung sử dụng máy móc thay lao động chân tay Kết cách mạng khoa học kỹ thuật đời nước công nghiệp, cấu kinh tế chuyển đổi từ tuý nông nghiệp sang công nghiệp với tỷ trọng cao nhiều lần Từ năm 50 người bắt đầu cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ hai có chất hố trình tin học hố nội dung sử dụng “cơng nghệ thông tin” để thay phần lao động trí óc, để trợ giúp phần điều khiển trí tuệ người Công nghệ thông tin tập hợp ngành khoa học kỹ thuật nhằm giải vấn đề thu nhận thông tin, quản lý thông tin, xử lý thông tin, truyền thông tin cung cấp thông tin Để giải vấn đề này, người ta tập trung vào nội dung gồm xác định hệ thống thông tin; thu nhận thông tin; quản lý thông tin; xử lý thông tin; truyền thông tin; cung cấp thông tin Với phát triển không ngừng công nghệ thông tin đưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học đời sống, mở giai đoạn trình phát triển khoa học, xu hướng phát triển công nghệ thông tin chủ yếu xuất phát từ nhu cầu đa dạng hố thơng tin; xác hố thơng tin; xu hướng phát triển phần cứng phần mềm hệ thống; phát triển kỹ thuật xử lý thông tin; phát triển xây dựng sở liệu; phát triển kỹ thuật thu nhận cung cấp thông tin phát triển mạng thơng kỹ thuật truyền tin Nhờ có công nghệ thông tin giúp nông dân nâng cao suất qua việc tiếp nhận thơng tin hay dự báo bão lũ, ngập lụt, hạn hán hay dự đoán dịch bệnh trồng Các văn phòng tự động ứng dụng máy tính, mạng máy tính, mạng điện thoại, cơng cụ tự động hóa văn phịng máy photocopy, máy quét, máy in, thiết bị làm sạch, hệ thống an ninh điện tử để tăng suất tổ chức Có nhiều phủ, tư nhân tổ chức phi phủ tham gia vào lĩnh vực 12 0 nông nghiệp phát triển nông thôn.Tất họ phải làm việc với để cung cấp cho dịch vụ tốt cho cộng đồng nơng nghiệp Do đó, ứng dụng tự động hóa văn phòng giải pháp để nâng cao hiệu liên kết nối nhân viên làm việc tổ chức nêu Nhiều ứng dụng máy tính MS Office , Internet Explorer , OpenOffice.org thích hợp thực khác phần mềm tự động hóa văn phịng gói cung cấp tiềm không giới hạn cho tổ chức, cá nhân để hoàn thành ngày họ để yêu cầu xử lý liệu ngày để cung cấp cho dịch vụ hiệu cho khách hàng họ 13 0 CHƯƠNG 4: THỰC TIỄN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG NỀN NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 4.1 Bối cảnh, tình hình ngành nơng nghiệp Việt Nam Ngành nông nghiệp Việt Nam trụ cột quan trọng kinh tế Nhờ sách đầu tư cơng thuận lợi, mở cửa thị trường quốc tế thông qua việc tham gia hiệp định thương mại khác nhau, ngành nông nghiệp Việt Nam đạt tiến vượt bậc suất sản lượng, góp phần quan trọng vào an ninh lương thực quốc gia xuất thị trường quốc tế Nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào yếu tố như: thời tiết; tài nguyên thiên nhiên đất, nước; sử dụng thuốc trừ sâu phân bón; suất đất; lao động - Về thời tiết, Việt Nam xếp vào năm quốc gia bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu tồi tệ giới - Về tài nguyên thiên nhiên, đất nông nghiệp nguồn tài nguyên tương đối khan Việt Nam - Về việc sử dụng thuốc trừ sâu phân bón, Việt Nam quốc gia có lượng phân NPK cao hecta - Về suất đất đai, tăng trưởng suất đất đai Việt Nam giảm sau năm 2000 khoảng cách suất đất đai ngày tăng Việt Nam với nước láng giềng Trung Quốc - Về nguồn lao động, trang trại cơng nghệ cao xa, có xu hướng quy mơ nhỏ Các tiểu nông phải đối mặt với nhiều thách thức như: đất canh tác rải rác, đầu vào tương đối cao giá trị gia tăng thấp, hạn chế lực lượng lao động, hạn chế đầu tư vốn, thiếu động lực để thích ứng đón nhận đổi công nghệ 4.2 Những thành tựu ngành nông nghiệp đạt sử dụng công nghệ thông tin Thế giới: Ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ mới, giải pháp giám sát điều khiển thơng số tiểu khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm tương đối khơng khí, ánh 14 0 sáng, dinh dưỡng) công nghệ Internet vạn vật (IoT) trình sản xuất Đã có 15.376 sáng chế nghiên cứu ứng dụng mạng lưới Internet kết nối vạn vật (IoT) nông nghiệp công bố 21 quốc gia tổ chức (WO EP) Trong đó, nghiên cứu ứng dụng IoT nơng nghiệp đại tập trung vào hướng hệ thống theo dõi, kiểm soát trồng trọt (74,62%) hệ thống theo dõi, kiểm sốt chăn ni gia súc, gia cầm (18,28%) Tại Israel, ngành nông nghiệp phát triển cực thịnh nhờ ứng dụng CNTT Tính riêng lĩnh vực trồng trọt, quốc gia có 2/3 diện tích lãnh thổ sa mạc tăng suất vượt trội nhờ ứng dụng công nghệ tưới nhỏ giọt Chất dinh dưỡng theo ống dẫn nước tới gốc cây, gốc rau tưới bón nhỏ giọt tùy theo loại củ phần mềm điều khiển tự động sau nạp đủ thơng tin độ ẩm khơng khí, đất đai, tuổi nhu cầu tăng trưởng loại Hệ thống tự động đóng mở van độ ẩm rễ đạt tới mức định thông qua cảm biến điện tử Nhờ ứng dụng CNTT, suất nông nghiệp Israel cao: hecta đất Israel đạt suất triệu hồng, hay 500 cà chua/vụ; bò Israel 11 sữa/năm - mức suất "trong mơ" tất quốc gia khác Chỉ với 2,5% dân số làm nông nghiệp, Israel bảo đảm đủ nhu cầu lương thực mà cịn xuất tới tỉ USD nơng sản/năm Việt Nam Ứng dụng công nghệ thông tin vào sản xuất Áp dụng CNTT việc điều tiết nước tưới, cung cấp dinh dưỡng cho trồng với phương pháp điều khiển từ xa điện thoại thông minh hay máy tính Người sản xuất vận hành hệ thống tưới lúc, nơi, kết hợp tưới nước với bón phân Qua đó, giúp người dùng kiểm sốt lượng phân bón thích hợp theo tỷ lệ, giúp trồng sinh trưởng nhanh tăng suất Các chuyên gia thực đề tài Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh phối hợp với Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Lâm Đồng liên kết nhà vườn Đà Lạt, Đơn Dương, Đức Trọng triển khai ứng dụng giải pháp CNTT, xây 15 0 dựng 05 mô hình trang bị cơng nghệ 05 mơ hình trang bị cơng nghệ cao, chăm sóc cho 05 loại trồng: hoa cúc, đồng tiền, ớt chuông, dâu tây cà chua Đối với mơ hình chăm sóc công nghệ cao thực giám sát điều khiển thơng số tiểu khí hậu trồng trọt (nhiệt độ, độ ẩm tương đối khơng khí, ánh sáng, dinh dưỡng) Đối với mơ hình trang bị cơng nghệ thực tự động điều khiển chăm sóc tưới nước tưới phân Đưa suất sinh học suất lao động cao sản xuất thông thường từ 15-25% Cùng với việc triển khai mô hình, nhóm thực đề tài Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh phối hợp với Hội Nông dân phường, xã địa bàn thành phố Đà Lạt hộ nông dân tham gia liên kết tập huấn hướng dẫn sử dụng phầm mềm Tido Farm, đồng thời tổ chức hội thảo chuyển giao kết ứng dụng CNTT vào sản xuất cho 05 loại trồng theo mơ hình cơng nghệ cao công nghệ cho đại diện nông dân sản xuất rau, hoa ứng dụng công nghệ địa bàn thành phố Theo ông Nguyễn Văn Ánh – Chủ nông hộ tham gia đề tài Đa Phú, phường 7, Tp, Đà Lạt nông hộ tham gia liên kết ứng dụng đề tài cho biết: Việc lắp đặt, điều khiển phần mềm dễ dàng, nhà có “Smart phone” cài đặt ứng dụng Tido Farm sử dụng Thiết bị tưới tự động điều khiển từ xa, giúp công việc trở nên nhẹ nhàng, đơn giản Hệ thống điều khiển tưới tự động qua điện thoại kết nối Internet, kết nối vào hệ thống tưới nhỏ giọt tưới phun sương cho phép tiết kiệm nước Cách tưới theo cơng nghệ tiên tiến cịn tiết kiệm thời gian, chủ vườn đâu tưới được, khơng thiết phải có mặt nhà Hệ thống ngồi tự động cịn hẹn Nếu sợ quên công việc bận rộn định kỳ tưới vào buổi tối buổi sáng đặt chế độ hẹn tưới, tắt cho thiết bị Áp dụng hệ thống trang bị công nghệ cơng nghệ cao vừa giải phóng sức lao động, lại vừa bảo vệ sức khỏe cho nhà vườn Đối với hệ thống trang bị công nghệ cao cho phép điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng chăm sóc đặc biệt tự động ghi chép tải lịch sử chăm sóc như: tưới nước, tưới phân, nhiệt độ, độ ẩm khơng khí vườn liều lượng phân bón tưới cho trồng 16 0 Hình thành nhà nông “thế hệ 4.0” Với lợi điều kiện tự nhiên, đất đai nguồn nhân lực, phương châm "lấy doanh nghiệp làm nòng cốt, ứng dụng khoa học - công nghệ điều kiện tiên để phát triển; xây dựng chuỗi liên kết sản xuất tiêu thụ sản phẩm; xây dựng thương hiệu để bảo hộ quyền lợi người sản xuất tạo niềm tin cho người tiêu dùng; nơng dân đóng vai trò chủ thể nhân tố định" khích lệ tạo điều kiện cho nơng dân ứng dụng khoa học - công nghệ, phát triển nông nghiệp hình thành lớp nơng dân hệ - hệ 4.0 động, sáng tạo, làm giàu từ nông nghiệp Việc tiếp cận bước làm chủ khoa học - công nghệ, thay đổi nếp nghĩ đến cách làm giúp hình thành hệ nông dân kiểu vùng đất Lâm Ðồng nói chung, Đà Lạt nói riêng Giờ đây, hàng chục chủ trang trại, nhà nông khác ứng dụng IoT sản xuất, yên tâm vừa ngồi uống cà-phê, vừa giao dịch khách hàng, xuất ngoại tìm kiếm đối tác, mở rộng thị trường mở điện thoại thông minh (sử dụng ứng dung phần mềm Tido Farm, HiFarm…) để nắm thông tin trang trại nhiệt độ, độ ẩm, dinh dưỡng, ánh sáng… Ví dụ: Cơng ty Agri Solution 5D có ý tưởng nghiên cứu cách trồng có quy trình trồng trường đại học Hà Lan làm, mà trồng thùng container với chi phí đầu tư rẻ, vài trăm triệu đồng Người nông dân cần quan sát trồng qua hình camera có kết nối Internet chờ đợi đến ngày thu hoạch khơng phải làm Cơng ty Cổ phần Công nghệ cao Hachi Việt Nam ứng dụng công nghệ IoT giải pháp thuỷ canh, tưới nhỏ giọt để xây dựng trang trại công nghệ cao với suất từ 50 - 300% so với mơ hình truyền thống Với hệ thống này, khơng cần đất, không cần ánh sáng, không tốn công chăm sóc, cần smartphone kết nối mạng, người sở hữu luống rau tươi nhà Hệ thống trồng thủy canh sử dụng cơng nghệ IoT có ưu điểm vượt trội nhờ cảm biến hệ thống ghi lại thay đổi nhiệt độ, độ ẩm khơng khí nơi đặt hệ thống, 17 0 gửi lên máy chủ Hachi Mỗi trồng ngăn riêng biệt hệ thống tưới tự động liên tục theo điều kiện môi trường Mỗi trồng phát triển nhờ nước pha sẵn chất dinh dưỡng bơm liên tục qua đường ống phía Khi hệ thống trồng đặt hộ chung cư, việc bổ sung ánh sáng giải hệ thống đèn LED tạo ánh sáng mặt trời tích hợp sẵn Khác với cách trồng thơng thường, người dùng cần bổ sung nước lần/tuần thay hạt giống sau thu hoạch cũ Việc ứng dụng giải pháp giúp tăng tốc độ sinh trưởng từ 30% đến 50%, bảo đảm rau sạch, cách ly hồn tồn với mơi trường sâu bệnh bên trồng loại trái vụ, khó trồng điều kiện tự nhiên Một sản phẩm Hachi có giá khoảng - triệu đồng, tùy kích thước giàn trồng Đặt biệt, phương pháp tiết kiệm đến 95% lượng nước phân bón so với thơng thường Ngồi ra, ngành nơng nghiệp nước nhà cịn đạt nhiều thành tựu to lớn lĩnh vực nghiên cứu phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, lĩnh vực thủy lợi, lĩnh vực khí nơng nghiệp cơng nghệ sau thu hoạch Các thành tựu góp phần thúc đẩy ngành nơng nghiệp nói chung phát triển mạnh mẽ 4.3 Những hạn chế việc ứng dụng công nghệ thông tin ngành nông nghiệp Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên thời tiết, nên yếu tố rủi ro lớn Đầu tư ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất, nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao địi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn kéo dài điều kiện khí hậu thời tiết, đất đai chưa thực thuận lợi, điều dẫn đến tâm lý e ngại đầu tư sợ rủi ro Mặt khác, chi phí đầu tư cho sản xuất lớn dẫn đến giá thành sản phẩm cao, gây khó khăn cạnh tranh thị trường Việc ứng dụng khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ cao sản xuất nơng nghiệp địi hỏi người nơng dân phải có kiến thức sản xuất trình độ định Trong đó, hiên lao động trẻ có trình độ văn hóa định dễ tiếp thu tiến khoa học cơng nghệ thường thành phố làm việc, cịn lại lao động nơng thơn chủ yếu người già phụ nữ lớn tuổi Chính vậy, việc tiếp thu kiến thức, quy trình cơng nghệ cịn hạn chế 18 0 Thị trường tiêu thụ đầu sản phẩm nông nghiệp không ổn định, xu hướng biến động giảm lớn nên người nơng dân khó khăn ứng dụng KHCN vào sản xuất, sản xuất quy mô hàng hóa 19 0 KẾT LUẬN Ứng dụng CNTT sản xuất nông nghiệp để nâng cao giá trị gia tăng cho sản phẩm mục tiêu hướng đến lộ trình thực tái cấu ngành Nơng nghiệp xây dựng nông thôn giai đoạn Tháo gỡ khó khăn có chế khuyến khích người dân ứng dụng CNTT vào sản xuất khơng đại hóa nơng nghiệp, nơng thơn mà cịn giúp ngành Nơng nghiệp sớm thực mục tiêu số hóa hoạt động sản xuất kinh doanh khâu quản lý tài nguyên thiên nhiên, sản xuất tiêu thụ nông sản Ứng dụng CNTT giải tốt khó khăn sản xuất nông nghiệp, đem lại hiệu kinh tế lớn Tuy nhiên, giá sản phẩm cơng nghệ cịn cao Do vậy, cần sản phẩm công nghệ người Việt, phù hợp cho người Việt để đẩy mạnh ứng dụng CNTT nông nghiệp với giá thành hợp lý giúp người nông dân dễ áp dụng 20 0 TÀI LIỆU THAM KHẢO Mai Hoàng Thịnh (2019) Ứng dụng công nghệ 4.0 ngành nông nghiệp Tạp chí Cơng Thương Nguyễn Phương Nhung (2020) Những xu hướng công nghệ lĩnh vực nông nghiệp số "Trang thơng tin điện tử Cục Tin học hóa" Văn Thọ (2021) Ứng dụng công nghệ thông tin sản xuất nông nghiệp Lâm Đồng Sở Thông tin Truyền thông Hà Nội Nguyễn Thế Cường (2018) Ứng dụng công nghệ thông tin nông nghiệp thông minh Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng Thông tin KH&CN Quảng Trị Ứng dụng công nghệ thông tin sản xuất nông nghiệp (2021) Theo Báo Nam Định 21 0 ... công nghệ thông tin sản xuất nông nghiệp Lâm Đồng Sở Thông tin Truyền thông Hà Nội Nguyễn Thế Cường (2018) Ứng dụng công nghệ thông tin nông nghiệp thông minh Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng Thông. .. lao động, hạn chế đầu tư vốn, thiếu động lực để thích ứng đón nhận đổi công nghệ 4.2 Những thành tựu ngành nông nghiệp đạt sử dụng công nghệ thông tin Thế giới: Ứng dụng công nghệ thông tin, công. .. ngành nơng nghiệp Việt Nam 14 4.2 Những thành tựu ngành nông nghiệp đạt sử dụng công nghệ thông tin 14 4.3 Những hạn chế việc ứng dụng công nghệ thông tin ngành nông nghiệp