Bài tập lớn mạng máy tính Điện toán biên: Mô hình đơn giản ứng dụng trong Nông nghiệp thông minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Đề tài Điện toán biên ứng dụng trong Nông nghiệp thông minh Nhóm thực hiện Vũ Đức Đạt 20172461 Kiều Ngân Hà 20.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Đề tài: Điện tốn biên ứng dụng Nơng nghiệp thơng minh Nhóm thực hiện: Vũ Đức Đạt 20172461 Kiều Ngân Hà 20182473 Phạm Ngọc Lâm 20182628 Phùng Văn Sỹ 20172796 Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Quang Vinh Hà Nội, 5-2021 Điện tốn biên: Mơ hình đơn giản ứng dụng Nông nghiệp thông minh Phần mở đầu Nông nghiệp thông minh (NNTM) trọng vào việc ứng dụng Công nghệ thông tin Truyền thông (CNTTTT) để nâng cao suất, mơ hình bền vững dễ dàng tiếp cận Cơng nghệ áp dụng đâu chuỗi cung ứng ngành nông nghiệp, từ sản xuất tiêu dùng Ở mức độ trang trại, áp dụng công nghẹ giúp tối ưu hóa q trình sản xuất (giảm nguồn nguyên liệu đầu vào tăng suất đầu ra) Việc ứng dụng CNTTTT nơng nghiệp cịn phải đối mặt với nhiều thách thức hướng mang lại nhiều kì vọng Theo báo tờ MarketsandMarkets năm 2018, thị trường ngành nông nghiệp thơng minh tồn cầu đạt 6.34 tỷ la năm 2017 ước tính đạt 13.5 tỷ với tốc độ gia tăng 12.39 % theo năm Lợi nhuận mặt kinh tế điều thấy rõ Tuy nhiên vấn đề lên dịch vụ ứng dụng NNTM hầu hết phụ thuộc vào kết nối internet Internet phổ biến tồn cầu việc tiếp cận với internet có chênh lệch lớn vùng miền (nông thôn, thành thị) quốc gia Điều làm rõ phần sau báo cáo Điện toán biên cung cấp giải pháp để tiếp cận hiệu tới dịch vụ NNTM, làm giảm phụ thuộc vào vấn đề kết nối internet (chỉ giảm, khơng hồn tồn loại bỏ) Tích hợp mơ hình điện tốn biên vào thiết kế thử thách lớn nhà cung cấp dịch vụ đặc biệt để đánh giá mức độ hiệu mơ hình mức trang trại Báo cáo khảo sát, nghiên cứu dựa báo công bố, cung cấp góc nhìn tổng thể Ứng dụng Điện tốn biên nông nghiệp với ngữ cảnh liên quan đến an ninh lương thực toàn cầu với phát triển mạnh mẽ mơ hình điện tốn phân tán Vấn đề lương thực toàn cầu Thiếu lương thực vấn đề nhức nhối toàn giới Theo tổ chức Nơng nghiệp Lương thực tồn cầu (FAO), năm 2019: - Hơn 820 triệu người phải hứng chịu nạn đói (cứ người có người bị đói) - Tỉ lệ suy dinh dưỡng chiếm 11% dân số - Vẫn thiếu chế tiếp cận dinh dưỡng lương thực nươc có thu nhập cao (8% dân số chưa tiếp cận nước Mỹ, Châu Âu) - Tỉ lệ nữ tình trạng thiếu lương thực cịn nhiều nam Vấn đề xảy toàn giới phần đông dân số phải gánh chịu ảnh hưởng nạn đói ngầm (thiếu vi chất vitamin khống) Điều ảnh hưởng đến phát triển mặt thể chất, trí tuệ quốc gia cần áp dụng sách phù hợp mức độ qui mô nhỏ áp dụng với hộ gia đình, cá nhân Bảng cho thấy tỉ lệ suy dinh dưỡng châu lục toàn giới năm 2017 theo ước tính FAO Dễ dàng nhận thấy tỉ lệ suy dinh dưỡng nước châu Phi, châu Á cao so với nước châu Âu, châu Mỹ châu Đại Dương cao mức trung bình giới Bảng 1: Tỷ lệ suy dinh dưỡng châu lục năm 2017 Dân số giới tỉ người năm 2017, theo dự đốn số đạt 9.7 tỉ vào năm 2050 ước tính cần tăng sản lượng lương thực từ 25 - 70 % để đáp ứng đủ nhu cầu 2.1 Thiếu thực phẩm: Một vấn đề gây mâu thuẫn Béo phì trước phần lớn xảy người lớn tỉ lệ mắc bệnh trẻ em ngày tăng lên Năm 2016, 1.9 tỉ người 18 tuổi bị thừa cân có 650 triệu người bị béo phì Con số trẻ tuổi 41 triệu tỉ lệ thường lớn nước thu nhập thấp trung bình Nguyên nhân cho vấn đề nằm yếu tố tự nhiên gen, hormone, môi trường sống Tuy nhiên phần lớn nguyên nhân tình trạng chế độ ăn uống không lành mạnh tiêu thụ nhiều thực phẩm chứa tinh bột protein, thói quen dùng đồ ăn nhanh chứa nhiều dầu mỡ, 2.2 Thiết lập an ninh lương thực Nguyên nhân bất ổn an ninh lương thực đến từ việc bất ổn mặt trị; bất ổn mặt điều kiện tự nhiên thiên tai, dịch bệnh (nhóm nguyên nhân chiếm 80% tổng thiệt hại) Để giải vấn đề cần có giải pháp linh hoạt Một vấn đề chưa có định nghĩa rõ ràng, thống “phát triển bền vững” Có nơi định nghĩa bình ổn giá mặt lương thực, tài nguyên, phát thải nhà kính (Theo Global Panel, 2016); có nơi nâng tầm quan trọng (thậm chí nghiêm trọng hóa) chuỗi cung ứng lương thực để thu hút quan tâm, ý 2.3 Nông nghiệp thông minh (NNTM) Trong khứ, việc ứng dụng Công nghệ thông tin Truyền thông (CNTTTT) vào nơng nghiệp cịn chậm, có nhiều lí thiếu mơ hình, kết cấu vững để tiến hành áp dụng việc áp dụng không dễ dàng người nơng dân Các sách phát triển không nhắm tới nông dân mà cịn cần nhắm tới tồn chuỗi cung ứng từ sản xuất đến tiêu thụ Theo thông tin từ Diễn đàn kinh tế giới (WEF), Internet vạn vật (IoT) chiếm khoảng 50 - 75% chuỗi cung ứng tạo sản lượng 10 - 15 tỉ năm 2018 Nông nghiệp thông minh tạo tranh mà cơng nghệ làm thay đổi cách canh tác, sản xuất phải bắt nguồn từ mức trang trại Cũng giống vấn đề an ninh lương thực, thứ nên qui mô nhỏ nhất, từ người nơng dân Một giải pháp hệ sinh thái nơng trại đa dạng hóa NNTM mà người nơng dân đóng vai trị người nghiên cứu, phát triển, cải tiến đánh giá giải pháp Nông nghiệp thông minh (NNTM) Cơng nghệ thơng tin dần đóng góp nhiều vào lĩnh vực nơng nghiệp, kết có nhiều mơ hình ứng dụng tạo Nơng nghiệp thông minh, nông nghiệp số, nông nghiệp điện tử, số khái niệm, mơ hình tiêu biểu Chúng hiểu với nghĩa tương đương mô hình có điểm khác tùy thuộc vào hồn cảnh sử dụng Một mơ hình phổ biến Nơng nghiệp xác Mơ hình đặc biệt phổ biến mức độ trang trại, cụ thể trang trại với nhiều hệ thống Định nghĩa điển hình cho mơ hình “Nơng nghiệp xác kết hợp nhiều công nghệ gồm hệ thống cảm biến, hệ thống thông tin, máy móc tiên tiến quản lí thơng tin để tối ưu hóa sản xuất việc theo dõi thay đổi yếu tố bất định toàn hệ thống nông nghiệp” Tựu chung lại, nông nghiệp thông minh không gắn liền với công nghệ cụ thể nào, mà kết hợp nhiều cơng nghệ tùy thuộc vào nhu cầu hoàn cảnh 3.1 Các công nghệ cấu thành Công nghệ ứng dụng NNTM đa dạng, công nghệ lõi ta phân chia thành cơng nghệ sau 3.1.1 Hệ thống định vị Định vị vệ tinh sử dụng GPS, Galileo hệ thống tương đương sở dịch vụ thông minh Thực tế, tín hiệu phải khuếch truyền nhằm đạt độ xác cần thiết mặt đất Để xác tới mức độ cm cần sử dụng thêm công nghệ Real Time Kinematic (RTK), công nghệ yêu cầu trang bị máy thu tín hiệu máy móc nơng nghiệp Độ xác RTK tỉ lệ với khoảng cách đến trạm gốc nên cần trang bị trạm gốc trang trại Độ xác mặt vị trí yêu cầu việc vận hành hệ thống máy móc tự động 3.1.2 Cảm biến từ xa cảm biến chỗ Ảnh chụp từ xa từ cá vệ tinh, thiết bị bay không người lái (UAV) cho phép phân tích cách khách quan yếu tố trang trại ảnh hưởng đến độ ẩm đất thấp Cảm biến chỗ đề cập tới cảm biến đặt trang trại ví dụ trạm đo thời tiết cảm biến chất lượng đất 3.1.3 Phân tích liệu Đối với trang trại cỡ vừa, hệ thống cảm biến thu thập lượng lớn liệu Xử lí liệu cần tham gia nhiều cơng nghệ phân tích liệu từ xử lí ảnh đến học máy Điện tốn biên điện toán sương mù giải pháp đáng ý cho việc phân tích liệu 3.1.4 Hỗ trợ đưa định Chuyển hóa thơng tin thành sở trí thức giúp hình thành tiêu chuẩn đánh giá Nông nghiệp thông minh Nông dân tiếp cận với công cụ hỗ trợ định tương đối chậm công nghệ khảo sát, nghiêp cứu áp dụng 3.1.5 Rơ bốt tự động hóa Rất nhiều cơng nghệ áp dụng thời điểm tại, robot giai đoạn thiết kế, nhiều thử nghiệm cánh đồng ghi nhận Hiện robot ưu tiên thực công việc phun trừ sâu, diệt cỏ, thu hoạch Robot nông nghiệp nhẹ hơn, linh hoạt máy móc nơng nghiệp truyền thống; điều giúp hạn chế ảnh hưởng đến đất đai 3.2 Vấn đề kết nối Internet Hình 1: Tỉ lệ tiếp cận Internet mức hộ gia đình từ 2005 - 2019 Việc kết nối Internet có ảnh hưởng lớn đến cơng nghệ nói tỉ lệ kết nối Internet có khác biệt lớn thành thị nông thôn, trình độ phát triển quốc gia Hình cho biết tỉ lệ tiếp cận với Internet mức độ gia đính ước tính ITU năm 2019 Đồ thị cho thấy tỉ lệ tiếp cận với Internet tăng nhanh qua năm có chênh lệch lớn tỉ lệ tiếp cận nước phát triển, phát triển phát triển Tỉ lệ nước phát triển cao, năm 2019 tỉ lệ tiếp cận nước phát triển gần gấp lần tỉ lệ nước phát triển kinh tế nước phát triển phụ thuộc phần lớn vào nông nghiệp, cần phát triển nông nghiệp thông minh tỉ lệ kết nối Internet thấp thách thức vô lớn 3.3 Điện toán biên: Thực trạng nghiên cứu Điện tốn biên cho đẩy việc tính toán, kết nối mạng lưu trữ sáng phần biên mạng di động để đảm bảo chất lượng đủ tốt, độ trễ thấp băng thơng đủ lớn Có hai khái niệm đem thảo luận điện toán biên điện toán sương mù; điện toán sương mù tập trung vào kiến trúc thượng tầng, điện tốn biên tập trung vào khía cạnh thiết bị; điện toán sương mù dựa điện toán đám mây điện toán biên dựa trê cấu trúc mạng Việc chuẩn hóa thành tiêu chuẩn thực Tổ chức OpenFog Consortium định nghĩa kiến trúc mở điện tốn sương mù, sau IEEE, ETSI thừa kế phát triển thành tiêu chuẩn cho điện toán biên Các nghiên cứu nơng nghiệp xác có nhiều tiến triển nhiên khía cạnh cụ thể Hiện tại, Internet vạn vật (IoT) xem mấu chốt phát triển nông nghiệp đại; để tiếp tục lên, điện tốn biên kì vọng giúp thay đổi thao tac thành dịch vụ thơng minh Điện tốn biên nơng nghiệp 4.1 Chăn ni gia súc Mơ hình EM: bò gắn thiết bị cảm biến để đo chất lượng sữa, trạm xử lý mini cổ, liệu thu thập được xử lý local xảy dấu hiệu gửi liệu lên đám mây để thông báo cho người Mơ hình sửa đổi EM IEM: xử lý gắn cổ, sử dụng – Bare Necessities and ClassAct để thực phân loại nhị phân tín hiệu, tín hiệu có nhờ gia tốc kế Từ suy trạng thái hoạt động Việc tải lên đám mây xảy bị vắt sữa Một thí nghiệm khác theo dõi số bước chân bò đàn xử lý máy trạm trang trại , xử lý , phân tích nhận diện hành vi Và gửi đến người nông dân phát dấu hiệu khập khiễng Một thí nghiệm Yang quan sát nhiệt độ , độ ẩm , ánh sáng xử lý thời gian thực để điều khiển quạt, đen 4.2 Sản xuất trồng Trồng nho: - Theo dõi thông số thời tiết đất đai - Chủ động dự đoán số dịch bệnh dựa điều kiện khí tượng - Ví dụ: Bệnh sương mai, bệnh thối đen - Kiến trúc tổng thể lấy Cloud trung tâm, với nút Edge Computing để thu thập liệu từ mạng cảm biến phân tán MySense tảng chung để tạo triển khai nhanh chóng ứng dụng giám sát kịch trồng nho - Bao gồm lớp – cảm biến / thiết bị truyền động, WSN / cổng, Web / cloud ứng dụng - Fog computing sử dụng lớp WSN / Gateway cho tác vụ cục tạo cảnh báo thời gian thực 4.3 Nuôi trồng thủy sản Trong nuôi trồng thủy sản thông thường, việc sử dụng Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) mang lại tiềm đáng kể để giảm nhu cầu nước cách khai thác quy trình lọc sinh học phức tạp; nhiên, kiểm soát giám sát gần thời gian thực điều cần thiết Bảng 2: Các mơ hình ni trồng thủy sản ứng dụng điện tốn biên Mơ hình tham khảo Romli cộng (2017) Romli cộng (2018) Ferrandez-Pastor cộng (2016) Chang cộng (2018) 4.4 Lâm nghiệp Lâm nghiệp đóng vai trị quan trọng nông nghiệp, với loại bụi trồng đất canh tác đồng cỏ kết hợp với doanh nghiệp nông nghiệp khác Nhiều lợi ích tích lũy từ cách tiếp cận vậy; Năng suất trồng chứng minh tăng doanh nghiệp nông lâm kết hợp (Barrios cộng sự, 2018) dây che nắng bảo vệ vật nuôi mùa đông mùa hè Kalaitzis cộng (2018) cho thấy cách UAV, trang bị Raspberry Pi, thu thập liệu hình ảnh để phát vụ cháy nổ Nghiên cứu điển hình so sánh số phương pháp xử lý liệu, phương pháp liên quan đến UAV với trọng tải Raspberry Pi dạng nút Edge Sự cân thú vị Việc xử lý hình ảnh UAV tốn mặt tính tốn, việc sử dụng sức mạnh phải điều hịa với nhu cầu có mặt khắp nơi để tối đa hóa thời gian bay Khi xử lý hình ảnh nút Edge, quyền riêng tư tôn trọng cần truyền số rủi ro tính tốn Tuy nhiên, cách tiếp cận giảm tải chứng minh bền vững Một cách tiếp cận khác vấn đề phát cháy Neumann cộng áp dụng (2018) Ở đây, mơ hình thu thập liệu có tham gia khai thác thông qua giải pháp điện toán Edge Một cảm biến hỗ trợ ghi lại nhiệt độ độ ẩm triển khai khắp khu rừng; kết nối giao tiếp Bluetooth Low Energy (BLE) Điện thoại thơng minh lính canh du khách mang theo đóng vai trị trung tâm di động Khi vượt qua phạm vi, thông số tải lên điện thoại thông minh (trung tâm di động); Các thông số sau truyền đến máy chủ lưu trữ nơi chúng đưa dấu hiệu rủi ro hỏa hoạn, từ thơng báo việc đánh giá rủi ro cho phép lập kế hoạch chiến lược ứng phó hiệu Khai thác liệu dự đốn khu vực dễ bùng phát cháy rừng (Rajagopal cộng sự, 2018) Mơ hình dự đốn Máy vectơ hỗ trợ (SVM), sử dụng thơng số tốc độ gió, lượng mưa, độ ẩm tương đối nhiệt độ, lưu trữ nút Sương mù cục bộ, từ dự đốn truyền đạt tới Đám mây Một khung điện toán Edge để phát cháy kết hợp IoT, Đám mây yếu tố cảm biến có tham gia, mơ tả Avgeris et al (2019) Mơ hình cốt lõi Hệ thống Mạng-Vật lý-Xã hội (CPSS) (Wang cộng sự, 2017); giảm tải cho biên mạng coi điều cần thiết để đảm bảo thời gian quan trọng định nhanh chóng 4.5 An ninh trang trại Mơi trường sống động vật ngày bị thu hẹp, dẫn đến khả chạm trán người (và vật ni hóa ni trang trại) với động vật hoang dã tăng lên tương ứng Trong va chạm động vật với phương tiện giao thơng hậu rõ ràng, bệnh tật (ví dụ, bệnh lao bị) an tồn cá nhân rủi ro phổ biến Các giải pháp hàng rào tường ranh giới làm giảm chạm trán; Tuy nhiên, quy mô địa hình khơng phù hợp thường làm cho sáng kiến không kinh tế không khả thi Singh cộng (2018) xem xét vấn đề sống chung động vật người đề xuất hệ thống cảnh báo sớm dựa IoT Edge technologies Mạng kết hợp không dây cáp quang (FiWi) liên kết nút Edge (cảm biến không dây) với Đám mây Một cảm biến PIR, phát chuyển động, kích hoạt mơ-đun máy ảnh để chụp ảnh động vật Đối với xử lý hình ảnh, Mạng Nơ-ron Hợp pháp (CNN) khai thác Kết mô chứng minh phân bổ băng thông động mạng truy cập, xử lý liệu nguồn gốc nó, giảm chậm trễ end-toend; tương tự vậy, mức tiêu thụ lượng giảm xuống nhờ cách sử dụng chuyên nghiệp thiết bị Edge Hiểu cân tính tốn giao tiếp chủ đề lặp lặp lại nghiên cứu WSN nhiều năm Tuy nhiên, kịch khác nhau; đó, hiểu biết hạn chế nguồn lực nguồn lực điều kiện tiên để đạt hiệu WSN triển khai, không phân biệt miền Một kiến trúc tương tự bao gồm IoT mô hình Edge Cloud mơ tả Elias et al (2017); đây, trường hợp động vật hoang dã cụ thể (gấu, hươu sói đồng cỏ) xác định Trong mục tiêu giám sát động vật hoang dã tự động, mơ hình chuyển giao cho bối cảnh bảo mật Vấn đề: Va chạm động vật với phương tiện giao thông - Đưa hệ thống cảnh báo sớm dựa IoT Edge technology - Mạng FiWi liên kết nút Edge đến Cloud - Cảm biến PIR, phát chuyển động, kích hoạt module máy ảnh chụp ảnh động vật - Xử lý ảnh mạng CNN Kết quả: - Phân bố băng thông động mạng truy cập Xử lý liệu nguồn, giảm chậm trễ end-to-end - Mức tiêu thụ lượng giảm 4.6 Giám sát môi trường nông trại Đất sản xuất tảng hầu hết hệ thống canh tác thành công Lavanya cộng (2019) phát triển tảng cảm biến dựa IoT nguyên mẫu để xác định hàm lượng Nitơ-Phốt pho-Kali (NPK) đất Cảm biến sử dụng phương pháp đo màu áp dụng thông qua Điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR) Điốt phát sáng (LED) Điều thú vị nhất, logic để phân tích giá trị cảm biến xác định lượng dinh dưỡng cung cấp thông qua fuzzy rule-based system triển khai thiết bị Edge, trường hợp Raspberry Pi Logic tăng cường thêm với quy tắc bổ sung để xác định thành phần phân bón phải bón để khắc phục thiếu hụt chất dinh dưỡng Các yêu cầu phân bón thể dạng urê, kali amoni photphat, người nơng dân tn thủ Cách tiếp cận cung cấp giải pháp thay rẻ nhanh chóng cho cách tiếp cận dựa phịng thí nghiệm thường tốn nhiều thời gian công sức Trong việc giúp nông dân quản lý xác dinh dưỡng đất họ, phân bón đất tối ưu hóa, dẫn đến tiết kiệm tài chính, quản lý trang trại bền vững tăng cường bảo vệ môi trường thông qua việc giảm thiểu nhiễm nước dịng chảy rửa trơi Nhiệt độ khơng khí thơng số thời tiết quan trọng ảnh hưởng đến suất trồng; đưa nhiều định hoạt động trang trại, ví dụ, quản lý nhà kính lập lịch tưới tiêu Krintz cộng (2018) khám phá cách nhiệt độ CPU máy tính bảng đơn rẻ tiền điều khiển vi mơ thiết kế để dự đốn nhiệt độ trời Nhiệt độ CPU lần truyền tới Edge cloud trang trại Sự kết hợp làm mịn hiệu chuẩn, thông qua Phân tích phổ đơn (SSA) hồi quy tuyến tính, sau sử dụng để tạo dự đốn cho nhiệt độ thiết bị Điện toán biên cung cấp phương tiện để đạt độ trễ thấp yêu cầu Ưu điểm phương pháp nằm khả sử dụng sở hạ tầng cảm biến sẵn có thay triển khai trạm thời tiết cục mạng lưới giám sát vi khí hậu Nhìn cách thực tế, nhu cầu người nông dân thiết lập đường sở cho mối tương quan cách sử dụng máy đo nhiệt độ bổ sung chứng minh vấn đề Quản lý nước bền vững vấn đề phổ biến cấp trang trại Fan Gao (2018) khám phá nhiệm vụ chiến lược bỏ ngỏ điện toán Edge thiết bị di động Sự chậm trễ đặc điểm liên kết truyền tải tính tốn thường khơng xem xét định tiến hành trình giảm tải Một kế hoạch quản lý liệu liên kết sáng tạo đề xuất xác nhận ban đầu thực bối cảnh giám sát nước nông nghiệp Các tảng phần mềm trung gian IoT mở cần thiết cho việc triển khai nhanh chóng dịch vụ IoT; nhiên, tảng triển khai phần nút Fog thực tế không tồn Để đáp lại quan sát này, Zyrianoff et al (2018) đánh giá tiềm tảng FIWARE 10 cách sử dụng hệ thống tưới xác nghiên cứu điển hình Người ta khẳng định FIWARE phù hợp với trang trại thông minh hỗ trợ IoT, cần hiểu sâu đánh đổi tối ưu hóa hiệu suất bối cảnh Fog computing Merelli cộng xem xét Edge computing sở để phân tích phép đo lường (2018); trường hợp nông nghiệp, điều cung cấp hội để phân tích vi sinh vật từ xa đất, khơng khí nước Các phương pháp tiếp cận thông thường yêu cầu chuyển liệu đáng kể lên Cloud Sử dụng kết hợp Hệ thống chip (SoC) Edge computing, phân tích từ xa thực kết gửi đến Cloud Sự kết hợp Edge / Cloud cung cấp cách tiếp cận đặc biệt hấp dẫn để cung cấp phân tích đầy đủ cơng việc Kết thử nghiệm cho thấy khả truyền liệu giảm tới 95%; người ta kết luận điều minh họa khả tồn phân tích đo lường vùng xa xôi Phương pháp tiếp cận Edge khả thi phân tích đơn lẻ Tuy nhiên, nghiên cứu tác giả cho thấy tần suất phân tích tăng lên, việc chuyển tính tốn sang Đám mây dẫn đến chi phí hiệu suất cải thiện (D'Agostino et al., 2019) 4.7 Chuỗi cung ứng thực phẩm Truy xuất nguồn gốc trang trại tiếp tục dọc theo chuỗi cung ứng; an toàn thực phẩm lợi cạnh tranh nhận thức động lực để thực chuỗi cung ứng thực phẩm mà truy xuất nguồn gốc từ nguồn đến nhà bán lẻ đặc điểm phân biệt (Haleem cộng sự, 2019) Các cơng nghệ cho phép bao gồm RFID (Costa cộng sự, 2013), ngày nhiều, Blockchain (Kamilaris cộng sự, 2019) Musa Vidyasankar (2017) tập trung vào RFID minh họa tiềm Fog Computing việc cung cấp mâm xôi Tiềm blockchain thừa nhận rộng rãi (Zhao cộng sự, 2019); tương tự vậy, tiềm để sử dụng IoT (Fernandez-Carames Fraga-Lamas, 2018) mobile Edge Computing (Xiong et al., 2018) thừa nhận Tuy nhiên, nghiên cứu điển hình việc sử dụng chung chúng việc truy xuất nguồn gốc thực phẩm hiếm; thời điểm viết bài, Lin et al (2018) khám phá khả Truy xuất nguồn gốc trang trại tiếp tục dọc theo chuỗi cung ứng; an toàn thực phẩm lợi cạnh tranh nhận thức động lực để thực chuỗi cung ứng thực phẩm mà truy xuất nguồn gốc từ nguồn đến nhà bán lẻ đặc điểm phân biệt (Haleem cộng sự, 2019) Các cơng nghệ cho phép bao gồm RFID (Costa cộng sự, 2013), ngày nhiều, Blockchain (Kamilaris cộng sự, 2019) Musa Vidyasankar (2017) tập trung vào RFID minh họa tiềm Fog Computing việc cung cấp mâm xôi Tiềm blockchain thừa nhận rộng rãi (Zhao cộng sự, 2019); tương tự vậy, tiềm để sử dụng IoT (Fernandez-Carames Fraga-Lamas, 2018) mobile Edge Computing (Xiong et al., 2018) thừa nhận Tuy nhiên, nghiên cứu điển hình việc sử dụng chung chúng việc truy xuất nguồn gốc thực phẩm hiếm; thời điểm viết bài, Lin et al (2018) khám phá khả Bình luận Máy tính cạnh nông nghiệp nhiều phổ biến người nhận thấy đơi thành phần phụ lĩnh vực nghiên cứu khác, ví dụ, IoT Có thể xem xét hai mơ hình dịch vụ hỗ trợ Edge : ác dịch vụ tập trung vào nút hoạt động độc lập với Đám mây , dịch vụ tập trung vào Đám mây phụ thuộc vào dịch vụ từ Đám mây để hoạt động Hầu hết hệ thống xem xét phần trước coi lấy đám mây làm trung tâm Các lợi ích Edge Computing - giảm độ trễ, sử dụng băng thông hiệu giảm tải tác vụ sử dụng mức độ khác Xử lý liệu ban đầu thực Edge cục dịch vụ Cloud cốt lõi sử dụng cho hoạt động Chẳng hạn giảm tải cấp hai, lưu trữ tạo cảnh báo Tình trạng điện tốn biên phụ bị chi phối máy chủ biên vật lí kết hợp với cảm biến cục mạng cảm biến phụ thuộc mạng lưới cảm biến Truy cập băng thông rộng nông thôn vấn đề lớn cần giải , Mặc dù Edge Computing cung cấp cách tiếp cận điều chỉnh để giảm thiểu phần tác động việc truy cập Internet hạn chế, việc truy cập vào Cloud bỏ muốn xây dựng hệ thống phức tạp Vậy nên cần xem xét mơ hình thứ dựa khả chịu trễ Các dịch vụ cạnh tranh độ trễ coi mơ hình cho thiết kế dịch vụ yêu cầu quyền truy cập vào Đám mây, tình mà tính khả dụng truy cập mạng khơng liên tục tiêu chuẩn Nguyên tắc khả chịu trễ / gián đoạn thiết lập tốt miền mạng, nơi coi chiến lược khả thi tính khả dụng mạng khơng thể đốn trước, độ trễ cao, v.v Tuy nhiên, từ góc độ dịch vụ, khả chịu trễ phải tính vào thiết kế dịch vụ Ngay từ nhìn đầu tiên, dịch vụ không phản hồi gần thời gian thực coi khơng thống điều kiện để truy cập internet tức thời Tuy nhiên, nhiều dịch vụ nơng nghiệp chịu chậm trễ; nhu cầu truy cập internet liên tục dự kiến Internet IoT thường không cần thiết nhiều thơng số mơi trường thay đổi tương đối chậm Trong trường hợp cần cảnh báo khẩn cấp thu hút ý người nông dân, cơng nghệ khơng dây khác sử dụng để bao phủ trang trại, ví dụ, LoRA kết nối với Edge trang trại Trong trường hợp này, logic làm tảng cho dịch vụ phải lưu trữ nút Cuối cùng, cách nút Edge kết nối đám mây cốt lõi phụ thuộc vào tình hình trang trại câu hỏi Trong trường hợp cực đoan, liên quan đến việc người nông dân phải mang theo đầu chí USB đến điểm truy cập gần họ để tận dụng nhiều thứ dịch vụ xếp gọn gàng Đám mây Với trạng thái sơ khai Edge Computing trang trại xác Các dịch vụ dựa nó, nhà cung cấp dịch vụ có nguy xa lánh nhà cung cấp dịch vụ sở khách hàng lớn đáng kể, trừ có xem xét thích đáng việc thực hành vấn đề truy cập internet nông thôn Cung cấp internet nông thôn chắn tiếp tục phát triển; nhiên, tuyên bố tương đương với khu vực đô thị nên đối xử cách hoài nghi Cuối cùng, dịch vụ 5G phụ thuộc vào việc triển khai mạng backhaul cáp quang Tổng kết Edge Computing mang đến khả hấp dẫn cho nông nghiệp thông minh Nghiên cứu ứng dụng khái niệm Edge hệ thống nông nghiệp giai đoạn sơ sinh chúng Hệ thống nguyên mẫu, chứng minh lựa chọn mơ hình điện tốn Edge để giải lựa chọn xác suất lem nhiều lĩnh vực nông nghiệp Các vấn đề quan trọng khả tương tác khả mở rộng chưa xem xét đầy đủ Việc áp dụng tảng trưởng thành, mạnh mẽ cho dịch vụ hỗ trợ Edge Các tệ nạn, thay triển khai tùy chỉnh, giúp giải thiếu sót Truy cập internet không đầy đủ vấn đề tồn cầu đại diện cho hạn chế quan trọng tiềm tính tốn biên, đặc biệt cộng đồng hưởng lợi đáng kể chí từ dịch vụ nơng nghiệp thơng minh gọn nhẹ Cơng nhận điều tình xác định biện pháp khắc phục phù hợp điều kiện tiên để trang bị cung cấp cho nông dân công cụ cần thiết để mang lại bền vững giúp đáp ứng thách thức toàn cầu an ninh lương thực gây DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M.J O'Grady, D Langton, G.M.P O'Hare "Edge computing: A tractable model for smart agriculture ?" Journal of Artificial Inteligence in Agriculture, 2019  .. .Điện tốn biên: Mơ hình đơn giản ứng dụng Nông nghiệp thông minh Phần mở đầu Nông nghiệp thông minh (NNTM) trọng vào việc ứng dụng Công nghệ thông tin Truyền thông (CNTTTT) để... thông minh (NNTM) Công nghệ thông tin dần đóng góp nhiều vào lĩnh vực nơng nghiệp, kết có nhiều mơ hình ứng dụng tạo Nơng nghiệp thơng minh, nông nghiệp số, nông nghiệp điện tử, số khái niệm, mơ hình. .. cung ứng lương thực để thu hút quan tâm, ý 2.3 Nông nghiệp thông minh (NNTM) Trong khứ, việc ứng dụng Công nghệ thông tin Truyền thông (CNTTTT) vào nông nghiệp cịn chậm, có nhiều lí thiếu mơ hình,