phuong phap nghien cuu kinh te iot trong nong nghiep ppnckt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ BÀI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI: PHÁT TRIỂN INTERNET VẠN VẬT IOT TRONG NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO VIỆT NAM GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN THỊ PHAN THU SINH VIÊN THỰC HIỆN: CAO THỊ QUẾ LỚP: NGÀNH: HỆ: Hà Nội, Tháng 12 năm 2018 QH-2017E-KTQTCLC2 KINH TẾ QUỐC TẾ CLC CHÍNH QUY MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt IoT Internet of Things Internet vạn vật FAOSTAT Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc GDP Gross Domestic Product Tổng sản phẩm quốc nội M2M Machine-to-Machine Tương tác máy với máy IP Internet Protocol Giao thức Internet IPA Importance Performance Analysis Mơ hình phân tích mức độ quan trọng – mức độ thực GSO General Statistics Office Tổng cục thống kê SEA Southeast Asian Đông Nam Á Bộ NN&PTNT Ministry of Agriculture & Rural Development Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn VIETGAP Vietnamese Good Agricultural Practices Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt Việt Nam GLOBALGAP Global Good Agricultural Practice Thực hành nơng nghiệp tốt tồn cầu DANH MỤC HÌNH Hình 1: Các cấu phần Internet of Things Hình Một số tiêu tăng trưởng ngành nông nghiệp Việt Nam Hình So sánh cấu số loại trồng Việt Nam với Trung Quốc quốc gia Đơng Nam Á Hình Tỷ lệ GDP công nghiệp - dịch vụ nông nghiệp nông nghiệp sơ cấp tình hình xuất nơng sản Việt Nam sang Trung Quốc năm 2016 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhân loại đứng trước thời kỳ cơng nghệ số hóa với đời hàng loạt thành tựu khoa học kỹ thuật làm thay đổi hồn tồn cách người sống, làm việc tương tác với Các công nghệ ứng dụng công nghệ in 3D, Internet vạn vật, máy móc tự động hóa tích hợp người - máy móc động lực thúc đẩy mạnh chuyển đổi từ kinh tế giới sang kinh tế tri thức Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp vấn đề phủ nước quan tâm Theo số liệu Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAOSTAT), giới, nơng nghiệp cơng nghệ cao hay cịn gọi nông nghiệp thông minh giúp nông nghiệp nhiều quốc gia phát triển đạt thành tựu quan trọng Năm 2017 Mỹ, Brazil, Argentina, nông nghiệp công nghệ cao giúp giảm tới 50% giá thành sản xuất ngô đỗ tương Ứng dụng nông nghiệp thông minh Malaysia giúp nông dân trồng ớt tăng thu nhập gấp đôi (129%) Tại Philippines, nước phải nhập triệu ngô năm từ 5-10 năm trước, năm 2017, tuyên bố đạt triệu ngô, nhu cầu cần 5,6 triệu tấn, chủ yếu nhờ tăng sử dụng giống ngô lai công nghệ tưới lượng mặt trời… Ứng dụng thành công thành tựu khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp làm gia tăng lực cạnh tranh chuỗi nông sản tồn cầu quốc gia Bức tranh nơng nghiệp Việt Nam năm qua có điểm sáng tích cực hơn, nhiên tăng trưởng nơng nghiệp nước ta thấp, tốc độ tăng trưởng suất lao động ngành nơng nghiệp trung bình giai đoạn 2000-2013 Việt Nam đạt 3,4%, chưa nửa so với Hàn Quốc giai đoạn 1980-1995, Trung Quốc giai đoạn (đạt 7,5%) Sản xuất nông nghiệp Việt Nam chủ yếu nhỏ lẻ, manh mún, việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất, chế biến nông lâm - thủy sản chưa cao phải đối mặt với thách thức lớn: Dân số tăng (theo tổng cục thống kê 95 triệu người (2018), dự kiến đến năm 2020 vào khoảng 100 triệu người), nhu cầu lương thực thực phẩm thay đổi số lượng chất lượng quỹ đất nông nghiệp tiếp tục suy giảm cơng nghiệp hóa thị hóa Bên cạnh biến đổi khí hậu diễn ảnh hưởng lớn đến diện tích đất nơng nghiệp Mơ hình nơng nghiệp cơng nghiệp cao dựa tảng IoT xem giải pháp nâng cao vị nông nghiệp nước nhà Vì nghiên cứu “Phát triển Internet vạn vật IoT nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam” nhằm tìm hiểu tác động mơ hình IoT sản xuất nơng nghiệp Việt Nam, phân tích thực trạng ứng dụng công nghiệp công nghệ cao Việt Nam đưa giải pháp tạo sản phẩm nông nghiệp chất lượng hiệu cao, phát triển bền vững nông nghiệp Việt Nam TỔNG QUAN TÀI LIỆU Tại Việt Nam, nghiên cứu mơ hình IoT ứng dụng canh tác rau có nghiên cứu Hồng Sơn (2017) “Tìm hiểu ứng dụng IoT nông nghiệp thông minh” Bài nghiên cứu từ nghiên cứu lập trình thiết bị cảm biến, mạch điều khiển thu nhận phát tín hiệu, điều khiển tự động hóa để xây dựng hệ thống mạng cảm biến không dây, giám sát điều kiện khí hậu, thời tiết vườn rau, cung cấp thơng tin xác cho nơng dân Tuy nhiên mơ hình cảm biến xây dựng mức độ bản, chưa thể đem ứng dụng sâu rộng canh tác loại trồng khác Phân tích thực trạng ứng dụng IoT nông nghiệp thông minh Việt Nam có tham luận Lương Vinh Quốc Danh; Nguyễn Đức Bách; Lê Quý Kha; báo cáo Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn; Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ Các tham luận báo cáo công bố vào năm 2017 Trong tham luận “Ứng dụng Internet vạn vật sản xuất nông nghiệp”, Vinh Quốc Danh khái quát đặc điểm mơ hình IoT với sản xuất nơng nghiệp, phân tích số mơ hình ứng dụng thực tế IoT giải pháp khắc phục khó khăn ứng dụng IoT Tham luận Nguyễn Đức Bách với tiêu đề “Nông nghiệp 4.0 – Thực trạng Định hướng” nghiên cứu tình hình áp dụng triển khai mơ hình nơng nghiệp thơng minh quốc gia phát triển giới, đầu có Đức, Anh, khu vực Đơng Nam Á có Thái Lan, nhận định Việt Nam vị trí xa để tiếp cận nơng nghiệp 4.0 tỉ lệ thành công ứng dụng nông nghiệp cơng nghệ cao cịn thấp Lê Q Kha với viết “Tổng quan nông nghiệp 4.0 giới khả áp dụng việt nam” phân tích tầm ảnh hưởng sâu rộng nông nghiệp 4.0 đến sản xuất nơng sản, nghiên cứu tổng quan tình hình áp dụng nông nghiệp thông minh giới Thông qua phân tích thực trạng ứng dụng nơng nghiệp 4.0, nghiên cứu Việt Nam có số mơ hình thơng minh thơng qua hợp tác quốc tế canh tác lúa, rau Báo cáo Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn “Ứng dụng công nghệ cao sản xuất nơng nghiệp” phân tích chi tiết tầm ảnh hưởng công nghệ cao với thị trường nơng nghiệp nói chung, đưa khái qt tình hình sản xuất nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao giới Việt Nam Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ với báo cáo “Xu hướng nghiên cứu ứng dụng hệ thống canh tác thơng minh nơng nghiệp 4.0” phân tích mặt tích cực hạn chế việc xây dựng hệ thống nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam, thực trạng việc áp dụng hệ thống IoT nơng nghiệp thơng minh sâu vào chuỗi giá trị lúa gạo tỉnh phía Nam Điểm hạn chế tham luận báo cáo chưa định lượng mức độ thâm nhập cụ thể tập đồn, cơng ty triển khai mơ hình nơng nghiệp thơng minh Giải pháp kiến nghị đề xuất trọng tâm cho công nghệ việc canh tác lúa trồng rau xanh, chưa áp dụng cho lĩnh vực khác Ở nước ngồi, nghiên cứu mơ hình thuật tốn IoT ứng dụng canh tác nơng nghiệp có nghiên cứu Ruchi Dhall Himanshu Agrawal (T11/2018); Manav Mehra (T11/2018); Karim Foughali (2018); Rafael GuiradoClavijo (T7/2018) Bài nghiên cứu Ruchi Dhall Himanshu Agrawal “An Improved Energy Efficient Duty Cycling Algorithm for IoT based Precision Agriculture” thực mô công cụ Network Simulator để so sánh đánh giá thuật toán Cycling khác nhau: No Duty Cycling (NDC), Duty Cycling (DC), thuật toán Cải tiến Duty Cycling (IDC) việc giám sát thời gian thực thông số lĩnh vực nông nghiệp, kết IDC vượt trội thuật toán khác Nghiên cứu cho thấy hệ thống nơng nghiệp xác dựa IoT ngày trọng để gia tăng suất cánh đồng nông nghiệp Manav Mehra cộng nghiên cứu hệ thống thủy canh sử dụng mạng Deep Neural Networks “An Improved Energy Efficient Duty Cycling Algorithm for IoT based Precision Agriculture” Bài nghiên cứu thực cà chua cho thấy IoT cho phép tương tác loại máy, kiểm soát hệ thống thủy canh cách độc lập thông minh đề xuất Hệ thống thủy canh IoT với kỹ thuật canh tác đại hơn, trồng dung dịch dinh dưỡng mà không cần đất ngày gia tăng Nghiên cứu nơng nghiệp xác, điển hình mơ hình trồng cà chua nhà kính “Conceptual Data Model for IoT in a Chain-Integrated Greenhouse Production: Case of the Tomato Production in Almeria (Spain)” Rafael Guirado-Clavijo cộng sự tích hợp liệu hệ thống thực tế truyền thông tin tới tảng IoT, trường hợp FIWARE tạo nên hệ thống thông tin nông nghiệp chuyên nghiệp xác Nghiên cứu phòng bệnh sương mai Karim Foughali; Karim Fathallah Ali Frihidab “Using Cloud IOT for disease prevention in precision agriculture” thí nghiệm điển hình khoai tây Kết xuất IoT cho phép hệ thống hỗ trợ định DSS vận hành hiệu hơn, giảm thiểu tác động chi phí mơi trường cách ước tính xác số lượng thuốc diệt nấm để áp dụng thông qua việc sử dụng mơ hình dự báo thời tiết cuối mùa Các nghiên cứu tầm quan trọng ứng dụng IoT nơng nghiệp xác, phòng số loại bệnh trồng Tuy nhiên mơ hình IoT xây dựng chưa định lượng chi phí cụ thể tính khả thi ứng dụng vào thực tế nơng trại rộng lớn Phân tích tác động IoT tới sản xuất nơng nghiệp có bài: Antonis Tzounis (2017) “Internet of Things in agriculture, recent advances and future challenges” Ruifei Jiang Yunfei Zhang (2013) “Research of Agricultural Information Service Platform Based on Internet of Things” Trong nghiên cứu mình, Antonis Tzounis tiến hành khảo sát thâm nhập công nghệ IoT gần lĩnh vực nông nghiệp, giá trị tiềm nơng dân tương lai thách thức mà IoT đối mặt Bài nghiên cứu Ruifei Jiang Yunfei Zhang vai trò quan trọng tảng dịch vụ thông tin nông nghiệp dựa Internet vạn vật IoT việc cung cấp hệ thống quản lý canh tác, công tác vận chuyển dịch vụ sau bán hàng cho người nông dân Song nghiên cứu chưa đưa giải pháp cụ thể để khắc phục khó khăn tiếp cận IoT Nhìn chung tài liệu nghiên cứu trước phân tích tầm quan trọng ứng dụng tảng IoT sản xuất nông nghiệp công nghệ cao Ở nước ngồi ứng dụng nhiều mơ hình nông nghiệp thông minh vào canh tác nông nghiệp, nâng cao chất lượng nông sản, giảm gánh nặng lao động cho người nông dân Các nghiên cứu gần tập trung sâu vào phát triển mơ hình thuật toán tảng IoT lĩnh vực cụ thể nông nghiệp Tuy nhiên Việt Nam năm gần bắt đầu triển khai nơng nghiệp cơng nghệ cao, hạn chế chưa có nhiều tài liệu nước nghiên cứu Mục đích nghiên cứu • Phân tích thực trạng việc áp dụng hệ thống IoT nơng nghiệp thơng minh Việt Nam • Phân tích thuận lợi khó khăn việc xây dựng hệ thống nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam • Đề xuất giải pháp kiến nghị để phát triển bền vững nông nghiệp Đối tượng phạm vi nghiên cứu • Đối tượng nghiên cứu: tảng IoT mơ hình nơng nghiệp cơng nghệ cao nơng nghiệp Việt Nam • Phạm vi nghiên cứu Không gian: Trên đất nước Việt Nam Thời gian: Từ năm 2004 đến năm 2018 o o Câu hỏi nghiên cứu • Ứng dụng IoT mang lại lợi ích cho sản xuất nơng nghiệp cơng nghệ cao Việt • Nam? Việc ứng dụng IoT có thuận lợi khó khăn nào? Làm để khắc phục khó khăn áp dụng IoT để phát triển bền • vững nơng nghiệp? Phương pháp nghiên cứu • Sử dụng phương pháp định tính với nguồn liệu thứ cấp từ nông nghiệp phát triển nông thôn website uy tín Internet Thu thập số liệu tình hình nông nghiệp Việt Nam mức độ ứng dụng IoT mơ hình nơng nghiệp thơng minh • Sử dụng phương pháp so sánh, đối chiếu số liệu tăng trưởng nơng nghiệp tình hình đa dạng hóa trồng, tỷ trọng GDP nông nghiệp Việt Nam quốc gia khác So sánh tình hình ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam giới • Sử dụng phương pháp biểu đồ phân tích tiêu tăng trưởng, cấu trồng tỷ trọng đóng góp nơng nghiệp vào GDP Dự kiến đóng góp đề tài Bài nghiên cứu cung cấp nhìn tổng quan thuận lợi khó khăn việc áp dụng tảng IoT phát triển nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam Đồng thời đưa đề xuất khắc phục khó khăn cho nhà nước doanh nghiệp để nâng cao chất lượng sản xuất nông sản, bên cạnh đề xuất kiến nghị cho phía phủ để phát triển nơng nghiệp bền vững Kết cấu đề tài Bài nghiên cứu gồm chương: CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ IOT VÀ NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO: Khái quát sở tảng IoT, tổng quan nông nghiệp công nghệ cao CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IoT TRONG NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO VIỆT NAM: Trong chương nghiên cứu thực trạng nông nghiệp Việt Nam, thực trạng ứng dụng IoT nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam Phân tích hội thách thức Việt Nam ứng dụng IoT CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP VÀ KIẾN NGHỊ 10 để giúp đưa sản phẩm giải pháp IoT thị trường cách chóng tận dụng hết giá trị việc phân tích liệu từ hệ thống tài sản có sẵn 1.1.3 Lĩnh vực ứng dụng IoT • Quản lý sở hạ tầng: IoT giám sát kiểm soát hoạt động sở hạ tầng đô thị nông thôn cầu, đường ray tàu hỏa trang trại Theo dõi kiện thay đổi điều kiện cấu ảnh hưởng đến • an tồn nguy hiểm hạ tầng, lập kế hoạch bảo dưỡng quản lý hiệu Y tế: Thiết bị IoT cho phép theo dõi sức khỏe từ xa hệ thống thơng báo khẩn • cấp Các thiết bị tiên tiến cho phép giám sát cấy ghép, phẫu thuật đặc biệt Xây dựng tự động hóa nhà: IoT sử dụng để giám sát kiểm soát hệ thống khí, điện điện tử sử dụng nhiều loại hình tịa nhà, nâng cao • tiện lợi, thoải mái, hiệu an ninh Giao thông: Sản phẩm IoT hỗ trợ tích hợp thơng tin liên lạc, kiểm sốt • xử lý thơng tin qua nhiều hệ thống giao thông vận tải Nông nghiệp: Thiết bị IoT hỗ trợ người nông dân giám sát thông số nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, độ ẩm đất, áp suất, ánh sáng, gió, mưa, độ ẩm đất, giúp người nông dân giảm thời gian canh tác tăng suất lao động 1.2 Lý luận nông nghiệp công nghệ cao 1.2.1 Khái niệm, vai trị Khái niệm: Nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao nông nghiệp áp dụng công nghệ vào sản xuất, bao gồm: cơng nghiệp hóa nơng nghiệp (cơ giới hóa khâu q trình sản xuất), tự động hóa, cơng nghệ thơng tin, cơng nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học giống trồng, giống vật ni có suất chất lượng cao, đạt hiệu kinh tế cao đơn vị diện tích phát triển bền vững sở canh tác hữu Vai trò: - Chọn, tạo, nhân giống trồng, giống vật nuôi cho suất, chất lượng cao - Phòng, trừ dịch bệnh - Trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu cao - Tạo loại vật tư, máy móc, thiết bị sử dụng nông nghiệp - Bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp - Phát triển doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao - Phát triển dịch vụ công nghệ cao phục vụ nông nghiệp 1.2.2 Tiêu chí nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao - Tiêu chí kỹ thuật: Là có trình độ cơng nghệ tiên tiến để tạo sản phẩm có suất tăng 30% chất lượng vượt trội so với cơng nghệ sử dụng - Tiêu chí kinh tế: Là sản phẩm ứng dụng công nghệ cao có hiệu kinh tế cao 30% so với cơng nghệ sử dụng, ngồi cịn có tiêu chí xã hội, mơi trường khác kèm - Nếu doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, phải tạo sản phẩm tốt, suất hiệu tăng gấp lần - Vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (được hiểu nơi sản xuất tập trung sản phẩm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao vào tồn số khâu) có suất hiệu tăng 30% CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO VIỆT NAM 2.1 Thực trạng ứng dụng IoT nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam 2.1.1 Thực trạng ngành nông nghiệp Việt Nam Hình Một số tiêu tăng trưởng ngành nông nghiệp Việt Nam Việt Nam nước có sản lượng lương thực bình quân đầu người cao nhóm nước có thu nhập trung bình Việt Nam chủ yếu xuất gạo, cà phê, điều, hồ tiêu sản phẩm thuỷ sản Tỷ trọng ngành nông nghiệp GDP nước giảm năm gần Nông nghiệp ngành đóng vai trị quan trọng tạo 40% tổng việc làm cho lao động nước Năm 2016, ngành trồng trọt chững lại tình hình giá nơng sản giới bất lợi Lúa trồng quan trọng Thống kê gần diện tích trồng lúa mức 7,8 triệu hecta, chiếm 52,5% tổng diện tích đất trồng trọt, suất cải thiện nhiều Trong nhiều năm liền, đa phần nỗ lực mở rộng diện tích tưới tiêu, nghiên cứu khuyến nơng Chính phủ tập trung vào việc tăng sản lượng lúa địa phương quốc gia Hình So sánh cấu số loại trồng Việt Nam với Trung Quốc quốc gia Đông Nam Á Đến năm 2014, q trình đa dạng hóa trồng Việt Nam diễn chậm cấu không thay đổi đáng kể Diện tích thu hoạch ngũ cốc tăng 39% (chủ yếu ngô sắn) chiếm 70% tổng diện tích đất trồng Trong nhóm trái rau cải có xuất phát điểm thấp tăng 9,4% 21,5% nhiên đóng góp tỷ trọng thấp so với quốc gia khác Nguyên nhân nhận định xuất phát từ việc ưu tiên phát triển lúa manh mún sở hữu đất nông nghiệp Theo thống kê Tổng điều tra nông nghiệp, khoảng 90% đất nông nghiệp thuộc hộ nông nghiệp trang trại, 6% thuộc doanh nghiệp số lại thuộc sở khác Đa phần hộ nông nghiệp có quy mơ nhỏ Trong đó, nhóm hộ canh tác ruộng 0,5 hecta chiếm tới 69%, nhóm có diện tích từ 0,5 đến hecta chiếm 25% nhóm có diện tích lớn hecta chiếm 6% Độ manh mún có khác biệt lớn vùng đồng sơng Hồng Trung du miền núi phía Bắc có mức độ manh mún cao Như vậy, diện tích canh tác bình qn lao động nơng nghiệp Việt Nam mức 0,34 hecta, từ 0,6 đến 0,8 lần nước khu vực Campuchia, Myanmar Philippines Hình Tỷ lệ GDP cơng nghiệp - dịch vụ nơng nghiệp nơng nghiệp sơ cấp tình hình xuất nơng sản Việt Nam sang Trung Quốc năm 2016 Thực tế nhiều năm nông sản xuất Việt Nam bán giá thấp nước khác khu vực, chủ yếu chất lượng xuất dạng thô chưa mang lại giá trị gia tăng cao Nguyên nhân quan trọng bên cạnh kỹ thuật canh tác, giống lạm dụng mức loại hố chất – vật tư cịn phát triển công đoạn bảo quản, chế biến sau thu hoạch nhằm mang lại giá trị sản phẩm cao Điều dẫn đến số loại nông sản Việt Nam phải phụ thuộc vào số thị trường thu mua số lượng lớn với giá thấp Trung Quốc Với thực trạng nông nghiệp Việt Nam, ứng dụng IoT vào sản xuất nông nghiệp trở thành giải pháp hữu hiệu để nâng cao chất lượng nông sản lực cạnh tranh Việt Nam chuỗi giá trị nơng sản tồn cầu 2.1.2 Thực trạng ứng dụng IoT nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, năm 2017, số lượng doanh nghiệp đầu tư vào nơng nghiệp cịn q ít: nước có khoảng 4.000 doanh nghiệp đầu tư lĩnh vực nông nghiệp tổng số 600.000 doanh nghiệp có Nơng nghiệp cơng nghệ cao trở thành lĩnh vực “nóng” thu hút vốn đầu tư năm vài năm trở lại đây, với vào mạnh mẽ doanh nghiệp, ngân hàng tâm cao độ Chính phủ Về vốn đầu tư: Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc nhấn nút khởi động sản xuất nông nghiệp công nghệ cao Nông trường VinEco Hà Nam, Tập đoàn Vingroup đầu tư Theo Tập đoàn Vingroup, Dự án VinEco Hà Nam có diện tích 180 với tổng số vốn đầu tư gần 300 tỷ đồng, đó, khu cánh đồng mẫu lớn rộng gần 130 ha, khu nhà kính Israel cơng nghệ cao quy mô 5ha khu vực hỗ trợ sản xuất Bên cạnh số tập đồn khác đổ vốn vào nơng nghiệp cơng nghệ cao: Hịa Phát, Trường Hải, FPT… Ngày 26/5/2017, Google công bố hoạt động hỗ trợ Hội Nông dân Việt Nam nhằm tổ chức khóa đào tạo kỹ kỹ thuật số thiết yếu cho 30.000 nông dân tỉnh Việt Nam vòng năm tới Bộ trưởng Nguyễn Xuân Cường nhận định làm nông nghiệp bản, biết ứng dụng khoa học kỹ thuật cơng nghệ, có thị trường đầu ổn định, dễ giàu Thực tế nông dân nhiều nước Nhật Bản, Hà Lan, Israel có thu nhập cao khơng thấp nhiều so với bình qn thu nhập chung Tại Hà Lan thu nhập bình quân đầu người 58.000 USD/năm, thu nhập người nông dân 55.000 USD Tại Việt Nam, nhiều chuyên gia nhận định thu nhập nơng dân đạt tới 5.000 USD/năm thực đầy đủ khâu chuỗi giá trị sản xuất nông nghiệp Thực trạng đầu tư cho IoT nơng nghiệp nay: Tiêu biểu kể đến: MimosaTEK – số công ty hoạt động lĩnh vực nơng nghiệp có sản phẩm thương mại hóa Giải pháp MimosaTEK cho phép hệ thống tưới vận hành từ xa dựa vào việc phân tích liệu mơi trường, loại giai đoạn sinh trưởng người dùng theo dõi thơng số theo thời gian thực Công ty Cổ phần Global CyberSoft (Việt Nam) giới thiệu ứng dụng SmartAgri – ứng dụng cơng nghệ thơng tin nhằm tự động hóa quy trình trồng trọt, chăn ni thủy hải sản Hệ thống ứng dụng phần mềm, chip cảm biến, công nghệ điện tốn đám mây… vào sản xuất góp phần làm tăng suất, chất lượng trồng tiết giảm chi phí đầu tư so với phương thức truyền thống Hệ thống triển khai số nước giới ứng dụng nhà màng trồng dưa lưới Công viên Phần mềm Quang Trung Các mơ hình trồng chuối, hoa lan, cà chua, rau công nghệ cao theo tiêu chuẩn VIETGAP GLOBALGAP… tỉnh Lâm đồng, Lào Cai, tỉnh miền Tây Nam Bộ bước đầu đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nước xuất sang thị trường khó tính Mỹ, Nhật Bản, EU Như vậy, phủ, doanh nghiệp, tập đồn cơng ty Việt Nam bước đầu đẩy mạnh việc ứng dụng IoT sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên ý tưởng ứng dụng IoT nơng nghiệp Việt Nam cịn chưa đa dạng, xoay quanh vấn đề sử dụng cảm biến, lập trình tưới, đóng cắt nắng, trồng thủy canh tự động nhà… chủ yếu áp dụng cho doanh nghiệp quy mô vừa Theo chuyên gia nhận định, nông nghiệp ứng dụng IoT phần nhỏ Một tranh nông nghiệp thông minh tồn cảnh cần có năm yếu tố: đầu vào, canh tác, chế biến, phân phối tiêu thụ 2.2 Tác động IoT tới nông nghiệp 2.2.1 Tác động IoT tới thị trường nông nghiệp giới Theo hãng nghiên cứu thị trường Markets and Markets, thị trường nông nghiệp thông minh dự kiến tăng từ 5,18 tỷ USD năm 2016 lên 11,23 tỷ USD vào năm 2022 Giám sát chăn ni, nơng nghiệp xác tối ưu việc tự động hóa loại máy móc ba khía cạnh mà IoT tác động nhiều đến nghề nông Giám sát chăn nuôi IoT cho phép theo dõi liên tục tồn mơi trường chăn nuôi Người dùng cảnh báo điện thoại email có tình trạng nằm ngồi tham số cài sẵn.Một số hệ thống có chức hệ thống giám sát tổng hợp lợn, gia súc, gà thịt sản xuất sữa, sẵn sàng cho mục đích thương mại Một hệ thống có tên Moocall giúp nơng dân giám sát bò chuẩn bị sinh Một cảm biến chạy pin phát chuyển động bị gửi thơng báo SMS Pin có thời lượng 60 ngày, thiết bị gửi cảnh báo mức pin 15% Một ứng dụng khác CattleWatch sử dụng công nghệ đám mây, cảm biến điện tử tảng truyền thông tin để theo dõi từ xa tình trạng sức khỏe vị trí gia súc Người dùng truy cập liệu vị trí đàn, thời gian bộ, chăn thả, nghỉ ngơi, tình trạng tiêu thụ nước, nhiệt độ liệu sức khỏe khác theo thời gian thực từ đâu qua điện thoại thông minh Hệ thống gắn cổ gia súc (vòng đai) gắn thẻ vào tai cịn phát sóng cảnh báo phát động vật ăn thịt kẻ săn trộm Năng lượng cho CattleWatch lấy từ pin lithium Nơng nghiệp xác Với cảm biến IoT, nơng dân thu thập liệu thời tiết, đất, chất lượng khơng khí phát triển trồng để đưa định thơng minh Ví dụ, Cơng ty Cropx (Mỹ) sử dụng liệu thiết bị cảm biến để giúp nông dân hiểu rõ việc sử dụng nước nông trại họ Công ty thông báo cho nơng dân lượng phân bón thuốc trừ sâu cần cho vào thời điểm cụ thể, tự động xử lý định ngày thay họ Các thuật tốn cơng nghệ nhận dạng mẫu cịn sử dụng để phân tích đất, phục vụ việc trồng, chăm bón Cơng ty Mỹ Analog Devices Inc (ADI) nghiên cứu dự án “Internet cho cà chua” nhằm thúc đẩy công nghệ hệ thống điện tử cảm biến ADI tích hợp giải pháp phần cứng với ứng dụng IoT dựa công nghệ đám mây từ ThingWorx để phát triển giải pháp hồn chỉnh cho nơng dân, cung cấp ứng dụng bảng điều khiển xây dựng ThingWorx để hiểu rõ thực cải tiến Các loại máy tự động Các hãng John Deere Case IH cung cấp máy kéo tự động cho nông dân từ nhiều năm Loại máy kéo giảm tối đa thao tác thừa nên tiết kiệm thời gian, chi phí Nó khơng cần có trình điều khiển, chí khơng cần người chạm vào tay lái mà tự điều khiển hoàn toàn laser thu thập tín hiệu từ số máy chuyển tín hiệu (transponder) di động Máy kéo tự động bán tự động giúp giảm thiểu sai sót người thực công việc phun thuốc trừ sâu… Hiện loại máy kéo hoàn toàn tự động sẵn sàng kho nhà sản xuất chuẩn bị tung Loại máy kéo Case IH trồng đậu nành cách tự động, “lưu diễn vòng quanh giới” 2.2.2 Tác động IoT tới nơng nghiệp Việt Nam • Nâng cao chất lượng sản phẩm nơng nghiệp • Người tiêu dùng sử dụng sản phẩm nông nghiệp sạch, đáp ứng tiêu chuẩn an tồn thực phẩm • Nâng cao tính minh bạch, chuyên nghiệp khoa học chuỗi sản xuất nơng nghiệp • Giảm bớt gánh nặng việc làm cho người nông dân suất lao động tăng cao 2.3 Những thuận lợi khó khăn ứng dụng IoT vào nông nghiệp công nghệ cao Việt Nam 2.3.1 Thuận lợi • Tạo lượng sản phẩm lớn, suất cao, chất lượng tốt, thân thiện với mơi trường • Giúp nơng dân chủ động sản xuất, giảm lệ thuộc vào thời tiết khí hậu quy mơ sản xuất mở rộng Việc ứng dụng hiệu ứng nhà kính để tạo môi trường thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng thành tựu công nghệ khác để tạo sở trồng trọt chăn ni đại, khơng phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu khiến nông dân chủ động kế hoạch sản xuất mình, khắc phục tính mùa vụ nghiệt ngã sản xuất nơng nghiệp • Sản xuất nông nghiệp công nghệ cao giúp giảm giá thành sản phẩm, đa dạng hóa thương hiệu cạnh tranh tốt thị trường 2.3.2 Khó khăn • Các doanh nghiệp cịn gặp nhiều khó khăn vốn ưu đãi đầu tư cơng nghệ, lĩnh vực địi hỏi chi phí đầu tư lớn, thời gian thu hồi vốn lâu • Nguồn nhân lực qua đào tạo chiếm tỷ trọng ít, chưa đáp ứng yêu cầu vận hành hệ thống nơng nghiệp thơng minh Khó khăn việc chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp công nghệ cao • Người nơng dân ngại thay đổi thói quen canh tác, ứng dụng smartphone nông thôn chưa phổ biến • Ý tưởng IoT nơng nghiệp Việt Nam không nhiều, chủ yếu xoay quanh cảm biến, lập trình tưới, trồng thủy canh tự động nhà áp dụng cho doanh nghiệp quy mô giá cao Chuỗi cung ứng thực phẩm Việt Nam qua nhiều khâu trung gian, chưa có nhật ký sản xuất canh tác cần phải truy xuất nguồn gốc CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Đề xuất Đề xuất phía phủ • Phải có chế ưu đãi cao thuế, đất đai, hạ tầng, tín dụng Ban hành sách ưu đãi đặc biệt cho doanh nghiệp đầu tư vào nơng nghiệp thơng minh thời gian định • Lấp đầy khoảng trống đầu tư lĩnh vực nghiên cứu sinh học, nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ • Ban hành quy chuẩn kỹ thuật chứng nhận sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao Nhãn mác sản phẩm phải ghi đầy đủ xuất xứ nguyên liệu đầu vào • Cần có sách đào tạo lại lao động cho vùng đưa công nghệ cao vào nông nghiệp Hỗ trợ kinh phí đào tạo doanh nghiệp tự đứng đào tạo trực tiếp, ban hành sách giải lao động dư thừa Đề xuất doanh nghiệp • Đổi đưa cơng nghệ đại vào toàn hoạt động từ sản xuất nơng nghiệp đến thương mại dịch vụ • Tiếp cận nguồn nhân lực chất lượng cao, đào tạo nâng cao lực cho người lao động • Xây dựng cho chiến lược phát triển bền vững bước cụ thể, vững 3.2 Kiến nghị • Chính phủ cần đưa giải pháp triển khai thành đề án hành động cách liệt, đẩy mạnh công tác khuyến nông Đưa đường lối sách vào hoạt động sản xuất thực tiễn • Tích cực thơng tin, tun truyền, triển khai mơ hình trình diễn cho nơng dân, kịp thời phản hồi tâm tư nguyện vọng người dân đến Sở, ban ngành có liên quan để có phương án giải thỏa đáng KẾT LUẬN Những đóng góp đề tài Bài nghiên cứu đưa phân tích tổng quan ứng dụng IoT, thực trạng ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao tảng IoT Việt Nam Phân tích tác động mà IoT mang lại cho sản xuất nơng nghiệp khó khăn, thách thức việc ứng dụng IoT Từ đề xuất giải pháp, kiến nghị phù hợp, nâng cao hiệu nông nghiệp thông minh Hạn chế đề tài Do thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài chưa sâu phân tích tác động sâu rộng mà tảng IoT mang lại cho nông nghiệp Việt Nam, chưa phân tích cụ thể tình hình ứng dụng nông nghiệp thông minh lĩnh vực cụ thể Nghiên cứu sử dụng phương pháp định tính thu thập số liệu, chưa có khảo sát cụ thể Kinh nghiệm chưa có nên cịn nhiều vướng mắc làm Hướng phát triển đề tài Tiếp tục sâu vào nghiên cứu tác động tảng IoT đến nông nghiệp Việt Nam lĩnh vực cụ thể Bài nghiên cứu phân tích định lượng mức độ ứng dụng nông nghiệp thông minh tập đồn, doanh nghiệp cụ thể Phân tích chi phí ứng dụng IoT để từ đưa giải pháp tối ưu hóa chi phí ứng dụng cơng nghệ sản xuất nông nghiệp cho doanh nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ, 2017, Xu hướng nghiên cứu ứng dụng hệ thống canh tác thông minh nông nghiệp 4.0, báo cáo phân tích Xu hướng cơng nghệ Sở khoa học công nghệ tp.hcm Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, 2017, báo cáo Ứng dụng công nghệ cao sản xuất nông nghiệp Lê Quý Kha, 2017, Tổng quan nông nghiệp 4.0 giới khả áp dụng Việt Nam Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, kỳ 1, tr8-12 Lương Vinh Quốc Danh, 2017, Ứng dụng Internet vạn vật sản xuất nông nghiệp, hội thảo Ứng dụng IoT sản xuất nông nghiệp xây dựng thành phố thông minh Trường Đại học Cần Thơ Nguyễn Đức Bách, 2017, Nông nghiệp 4.0 – Thực trạng Định hướng, hội thảo Đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thời kỳ 4.0 Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Hồng Sơn, 2017, Tìm hiểu ứng dụng IoT nông nghiệp thông minh Tài liệu nước Shreya Tembe, Sahar Khan, Rujuta Acharekar, 2018, IoT based Automated Hydroponics System International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 2, p.67-71, ISSN 2229-5518 Ruchi Dhall; Himanshu Agrawal, 2018, An Improved Energy Efficient Duty Cycling Algorithm for IoT based Precision Agriculture Procedia Computer Science, Volume 141, p.135-142 Rafael Guirado-Clavijo; Jorge A.Sanchez-Molina; Hui Wang; Fernando Bienvenido, 2018, Conceptual Data Model for IoT in a Chain-Integrated Greenhouse Production: Case of the Tomato Production in Almeria (Spain) IFAC-PapersOnLine, 2018, volume 51, Issue 17, p.102-107 Karim Foughali; Karim Fathallah; Ali Frihidab, 2018, Using Cloud IOT for disease prevention in precision agriculture Procedia Computer Science, Volume 130, 2018, P.575-582 Ruifei Jiang; Yunfei Zhang, 2013, Research of Agricultural Information Service Platform Based on Internet of Things International Symposium on Distributed Computing and Applications to Business, Engineering & Science, 2-4 Sept 2013, p.176-180, ISBN: 978-0-7695-5060-2 Kingston upon Thames, Surrey, UK, UK Antonis Tzounis; Nikolaos Katsoulasa Thomas Bartzanas; Constantinos Kittasa, 2017, Internet of Things in agriculture, recent advances and future challenges Biosystems Engineering, Dec 2017, volume 164, p.31-48 ... Sơn, 2017, Tìm hiểu ứng dụng IoT nơng nghiệp thơng minh Tài liệu nước Shreya Tembe, Sahar Khan, Rujuta Acharekar, 2018, IoT based Automated Hydroponics System International Journal of Scientific... SỞ LÝ LUẬN VỀ IOT VÀ NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO 1.1 Lý luận IoT 1.1.1 Khái niệm đặc điểm IoT Khái niệm: Internet of Things - IoT (Internet vạn vật) kịch giới, mà đồ vật, người cung cấp định danh... tương lai Khi thứ Internet hóa, người dùng hồn tồn điều khiển chúng từ đâu, cần vật dụng có kết nối Internet IoT xu hướng tương lai 11 1.1.2 Các cấu phần IoT Bảng 1: Các cấu phần Internet of Things