Tiểu luận cá nhân đề tài vạn vật kết nối internet (iot) trong sảnxuất nông nghiệp

Kết Luận...16 Trang 4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮTTừ viết tắtTừ tiếng AnhTừ tiếng ViệtRFID Radio Frequency IdentificationNhận dạng qua tần số vô tuyếnM2M Machine-to-Machine Máy với máyDANH MỤC

NGÂN HÀNG NHÀ NƯỚC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGÂN HÀNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ

-TIỂU LUẬN CÁ NHÂN

ĐỀ TÀI: VẠN VẬT KẾT NỐI INTERNET (IoT) TRONG SẢN

XUẤT NÔNG NGHIỆP

MSSV: 030238220236 Lớp: D02

GVHD: Nguyễn Thị Thu Hà

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2023

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ii

Lời mở đầu iii

1 Giới thiệu chung 1

2 Nội dung 2

2.1 Định nghĩa chung về Internet of Things (IoT) và trong lĩnh vực nông nghiệp 2

2.2 Các đặc tính của IoT trong sản xuất nông nghiệp 3

2.2.1 Kết nối và thu thập dữ liệu 3

2.2.2 Giám sát từ xa và điều khiển 5

2.2.3 Tự động hóa và tối ưu hóa 6

2.2.4 Quản lý chuỗi cung ứng 7

2.3 Ưu điểm và nhược điểm của IoT trong sản xuất nông nghiệp 8

2.3.1 Ưu điểm 8

2.3.2 Nhược điểm 11

2.4 Liên hệ thực tiễn, đưa ra giải pháp phát triển ở địa phương và mở rộng ra ở Việt Nam 12

2.4.1 Liên hệ thực tiễn ở địa phương 12

2.4.2 Giải pháp phát triển ở địa phương và mở rộng ra Việt Nam 14

2.4.2.1 Giải pháp phát triển xu hướng ở địa phương 14

2.4.2.2 Mở rộng ra ở Việt Nam 14

2.5 Kết Luận 16

Tài Liệu Tham Khảo 16

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Identification

Nhận dạng qua tần số vô tuyến

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Hình ảnh về việc kết nối được thực hiện qua wifi, 3G, 2

Hình 2: Hình ảnh về IoT trong đời sống 3

Hình 3: IoT giúp nông dân kiểm soát thời tiết, độ ẩm, chất lượng của đất và cây trồng 5

Hình 4: Hệ thống tưới nước tự động 6

Hình 5: Hệ thống tự động chăm sóc và thu hoạch rau 7

Hình 6: Ứng dụng IoT trồng rau thủy canh tại nhà 9

Hình 7: Máy cảm biến theo dõi các chỉ số của gia súc 10

Hình 8: Hệ thống nhà lưới trông rau sạch của nông dân 13

Hình 9: Nhà nước liên kết, hợp tác với nhà nông 15

Lời mở đầu

Internet of Things (IoT) – vạn vật kết nối Internet dường như đang đứng trước mộtbước ngoặt để đi đến giai đoạn tiếp theo cho một thế giới hiện đại, văn minh Đó làviễn cảnh mà mọi vật đều có thể kết nối với nhau thông qua Internet không dây

Sử dụng IoT trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp đã tạo ra một cuộc cáchmạng trong việc quản lý và vận hành các quy trình sản xuất nông nghiệp Tiềmnăng của IoT trong sản xuất nông nghiệp là vô cùng lớn

Việc kết nối các cảm biến, thiết bị và hệ thống vào mạng Internet giúp thu thậpthông tin và dữ liệu theo thời gian thực Điều này cung cấp cho người quản lý nôngtrại và nhà sản xuất một cái nhìn toàn diện về tình trạng của cây trồng, độ ẩm đất,nhiệt độ không gian và các yếu tố quan trọng khác trong quá trình sản xuất Trong bài tiểu luận này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về ứng dụng của IoT trongsản xuất nông nghiệp Chúng ta sẽ tìm hiểu về các công nghệ, hệ thống và ứng dụngcủa IoT, những lợi ích bất ngờ mà nó mang lại cho chủ nông trại và lĩnh vực sảnxuất nông nghiệp nói chung Cuối cùng, chúng ta sẽ đánh giá ưu-nhược điểm củaIoT và các thách thức mà nó đem lại, sau đó đề xuất các giải pháp trong việc pháttriển sản xuất nông nghiệp

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ IoT mở ra cánh cửa cho một tương laiđầy hứa hẹn trong việc tăng cường năng suất và hiệu quả của ngành nông nghiệp

Hy vọng rằng bài tiểu luận này sẽ giúp các bạn hiểu thêm về tiềm năng và ứng dụngcủa IoT trong sản xuất nông nghiệp, cũng như khám phá cách hợp tác giữa côngnghệ và nông nghiệp có thể đem lại lợi ích lớn lao cho người nông dân và xã hội

1 Giới thiệu chung

Vạn vật kết nối Internet (Internet of Things-IoT) là một trong ba yếu tố cốt lõi củacuộc cách mạng công nghệ 4.0 (Trí tuệ nhân tạo-AI, dữ liệu lớn-Big Data, và Vạnvật kết nối Internet-IoT)

Ý tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được thảo luận từ năm 1982,với một máy bán nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon được tùy chỉnhkhiến nó trở thành thiết bị đầu tiên được kết nối Internet, có khả năng báo cáo kiểmkho và báo cáo độ lạnh của những chai nước mới bỏ vào máy Và ý tưởng về việcthêm cảm biến và trí thông minh vào các đối tượng cơ bản đã được thảo luận trongsuốt những năm 1980 và 1990, nhưng ngoài một số dự án ban đầu (bao gồm cả máybán hàng tự động kết nối Internet) thì vẫn chưa có sự đột phá nào cả, nguyên nhânchỉ đơn giản là vì công nghệ chưa sẵn sàng

Các kỹ sư máy tính đã và đang thêm các cảm biến và bộ xử lý vào các vật dụnghàng ngày kể từ những năm 90 Tuy nhiên, tiến độ ban đầu rất chậm vì các con chipcòn to và cồng kềnh Loại chip máy tính công suất thấp gọi là thẻ tag RFID, lần đầutiên được sử dụng để theo dõi các thiết bị đắt đỏ Khi kích cỡ của các thiết bị điệntoán dần nhỏ lại, những con chip này cũng trở nên nhỏ hơn, nhanh hơn và thôngminh hơn theo thời gian

Và theo thời gian cùng với sự phổ biến của IoT, các chi phí để thêm cảm biến vàocác thiết bị có kết nối Internet đang ngày càng giảm, giúp kết nối mọi thứ vớiinternet một cách nhanh chóng

Người ta cho rằng, IoT là chìa khóa của sự thành công, là bước ngoặt và cơ hội lớncủa tương lai Để không bị tụt lại phía sau, các chính phủ và doanh nghiệp cần có sựđổi mới và đầu tư mạnh tay hơn để phát triển các sản phẩm ứng dụng công nghệInternet of things

IoT ban đầu thú vị nhất đối với kinh doanh và sản xuất, trong đó ứng dụng của nóđôi khi được gọi là machine-to-machine (M2M), nhưng giờ đây người ta nhấn mạnhvào việc lấp đầy nhà cửa và văn phòng của chúng ta bằng các thiết bị thông minh,biến nó thành thứ gì đó phù hợp với hầu hết tất cả mọi người

Khi tự động hóa có kết nối internet được triển khai đại trà ra nhiều lãnh vực, IoTđược dự báo sẽ tạo ra lượng dữ liệu lớn từ đa dạng nguồn, kéo theo sự cần thiết choviệc kết tập dữ liệu nhanh, gia tăng nhu cầu đánh chỉ mục, lưu trữ, và xử lý các dữliệu này hiệu quả hơn Internet Vạn Vật hiện nay là một trong các nền tảng củaThành phố Thông minh, và các Hệ thống Quản lý Năng lượng Thông minh.Vậy là khái niệm Internet of Thing-IoT được giới bởi Kevin Ashton làm việc tạiProcter & Gamble, sau này là MIT's Auto-ID Center, giới thiệu vào năm 1999

Vạn vật kết nối Internet (Internet of Things-IoT) là mạng kết nối các đồ vật và thiết

bị thông qua cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác, cho phép các đồ vật vàthiết bị thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau

Có thể nói IoT là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người đượccung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, traođổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trựctiếp giữa người với người, hay người với máy tính IoT đã phát triển từ sự hội tụcủa công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet Nói đơn giản làmột tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giớibên ngoài để thực hiện một công việc nào đó

Điểm quan trọng của IoT là các đối tượng phải có thể nhận biết, định danh; nếu mọiđối tượng kể cả con người được đánh dấu để phân biệt bản thân đối tượng đó vớinhững thứ xung quanh thì chúng hoàn toàn được quản lí thông qua máy tính Việcđánh dấu có thể được thực hiện thông qua nhiều công nghệ: mã vạch, RFID, Vàviệc kết nối có thể thực hiện thông qua wifi, mạng viễn thông 3G, 4G,

www.thegioididong.com/hoi-dap/internet-of-things-la-gi-924825)

IoT có thể là bộ cảm ứng được lắp ráp trong một chiếc tủ lạnh để ghi lại nhiệt độ, làmột trái tim được cấy ghép trong cơ thể con người, là một bóng đèn có thể được bậtbằng điện thoại thông minh, hoặc có thể đơn gian giản như đồ chơi trẻ em hoặcnghiêm trọng như một chiếc xe không người lái, ở quy mô lớn hơn các dự án thành

Hình 1: Hình ảnh về việc kết nối được thực hiện qua wifi, 3G,

Answer Key Complete Ielts ban…

-sáchchuyện… 92% (79)

20

phố thông minh đang được lấp đầy bằng các cảm biến để giúp chúng ta hiểu vàkiểm soát môi trường,

(Nguồn: song-va-doanh-nghiep/ )

https://truetech.com.vn/internet-of-things-iot-internet-van-vat-trong-doi-Mục tiêu chính của IoT là tối ưu hóa quy trình, gia tăng hiệu quả và tiết kiệm tàinguyên thông qua việc tạo ra một mạng lưới thông minh và tự động hóa các hoạtđộng hàng ngày Từ việc quản lý năng lượng, giám sát và điều khiển các thiết bị giadụng, đến ứng dụng trong sản xuất công-nông nghiệp, y tế,

Với sự phát triển không ngừng như vậy, công nghệ IoT đang góp phần làm cho thếgiới ngày càng phát triển trong rất nhiều lĩnh vực, và đặc biệt là xu hướng tất yếutrong việc áp dụng vào sản xuất nông nghiệp Ứng dụng một hệ thống thông minh

sử dụng IoT cho nông nghiệp còn được gọi là nông nghiệp thông minh, có thể giámsát sự phát triển của cây trồng và điều kiện môi trường canh tác, được coi là nhiệm

vụ thiết yếu hiện nay, cho phép người trồng dự đoán, theo dõi và quản lý chu kỳ củacác sản phẩm nông nghiệp

IoT trong nông nghiệp là các thiết bị thông minh, cảm biến được nối với điều khiển

tự động trong suốt quá trình vận sản xuất canh tác góp phần tránh bị biến đổi khíhậu và hiệu ứng nhà kính Đồng thời đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng

2.2 Các đặc tính của IoT trong sản xuất nông nghiệp

Có một số đặc tính quan trọng của IoT trong sản xuất nông nghiệp:

2.2.1 Kết nối và thu thập dữ liệu

Kết nối và thu thập dữ liệu là hai đặc tính cốt lõi của công nghệ IoT (Internet ofThings) trong sản xuất nông nghiệp IoT cho phép các thiết bị, cảm biến và hệ thốngkhác nhau được kết nối với nhau và truyền tải dữ liệu một cách liên tục, từ xa Đầu tiên, về khả năng kết nối, IoT cho phép các thiết bị và cảm biến trong hệ thốngnông nghiệp được kết nối với nhau qua giao thức truyền thông mạng, chẳng hạnnhư Wi-Fi, Bluetooth hoặc mạng di động Điều này tạo ra một mạng lưới liên kếtgiữa các thành phần khác nhau trong quy trình sản xuất, cho phép dữ liệu đượctruyền đến và từ các thiết bị khác nhau một cách liên tục và tức thì Ví dụ, các cảmbiến có thể liên kết với máy móc, hệ thống kiểm soát hoặc thiết bị đầu cuối thôngqua giao thức kết nối, để gửi dữ liệu đến nơi chứa và xử lý

Thứ hai, về khả năng thu thập dữ liệu, các thiết bị và cảm biến trong hệ thống nôngnghiệp IoT được thiết kế để thu thập và ghi lại thông tin chi tiết và chính xác về cácyếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất Các cảm biến có thể thu thập dữ liệu vềthời tiết, độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng môi trường, chất lượng đất và khí hậu, trong khicác thiết bị khác như máy móc, hệ thống tưới tiêu, hệ thống kiểm soát được dùng để

Hình 2: Hình ảnh về IoT trong đời sống

thu thập dữ liệu về hoạt động của chúng Dữ liệu này có thể được lưu trữ trên đámmây hoặc cơ sở dữ liệu cục bộ, và được sử dụng để phân tích, đánh giá và đưa raquyết định cho quy trình sản xuất.

Sự kết hợp giữa khả năng kết nối và thu thập dữ liệu trong IoT mang lại những lợiích to lớn cho người nông dân Thông qua việc kết nối các thiết bị và cảm biến, họ

có thể theo dõi trực tiếp quy trình sản xuất từ xa, mọi lúc mọi nơi Đồng thời, việcthu thập dữ liệu chi tiết và chính xác giúp người nông dân có cái nhìn toàn diện vềđiều kiện môi trường, sự phát triển của cây trồng, sức khỏe của động vật và các hoạtđộng sản xuất khác Kết quả là, người nông dân có thể đưa ra những quyết địnhthông minh hơn, tăng công suất sản xuất, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa sử dụng tàinguyên

Tổng kết lại, khả năng kết nối và thu thập dữ liệu của công nghệ IoT trong nôngnghiệp mang lại những cơ hội vô cùng hứa hẹn cho ngành nông nghiệp Qua việctạo một mạng lưới kết nối giữa các thiết bị và cảm biến, và thu thập dữ liệu chi tiết

và chính xác, IoT giúp người nông dân nắm bắt thông tin quan trọng theo thời gianthực, từ đó nâng cao hiệu suất và hiệu quả trong quy trình sản xuất nông nghiệp

Hình 3: IoT giúp nông dân kiểm soát thời tiết,

độ ẩm, chất lượng của đất và cây trồng

(Nguồn:so-hoa-giai-phap-de-nong-nghiep-but-pha-post46920.html )

https://kinhtenongthon.vn/ung-dung-internet-van-vat-iot-va-2.2.2 Giám sát từ xa và điều khiển

IoT cho phép người nông dân giám sát và điều khiển quy trình sản xuất của họthông qua các thiết bị di động hoặc máy tính, mà không cần có mặt tại hiện trường.Bằng cách kết nối các thiết bị và cảm biến với mạng internet, IoT cho phép thu thập

dữ liệu và truyền thông tin từ các điểm xa nhau trực tiếp đến người nông dân Điềunày có nghĩa là người nông dân có thể theo dõi toàn bộ quy trình sản xuất từ bất kỳđâu và vào bất kỳ lúc nào thông qua các thiết bị di động hoặc máy tính Điều nàytạo ra một sự linh hoạt và tiện lợi đáng kể, giúp người nông dân tiếp cận thông tinliên quan đến quy trình sản xuất một cách nhanh chóng và hiệu quả

Khả năng giám sát từ xa của IoT trong nông nghiệp cung cấp cho người nông dânmột cái nhìn toàn diện về quy trình sản xuất và tình trạng của các yếu tố quan trọng.Bằng cách theo dõi thông số như nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng đất, hoặc nguồn nước,người nông dân có thể đánh giá mức độ phát triển của cây trồng hoặc tình trạng sứckhỏe của động vật Điều này giúp họ nhận biết sớm các vấn đề khác nhau và đưa racác biện pháp khắc phục kịp thời, ngay cả khi không có mặt trực tiếp tại nơi canhtác hay nuôi trồng

Ngoài việc giám sát, IoT còn cung cấp khả năng đều khiển từ xa trong sản xuấtnông nghiệp Người nông dân có thể điều khiển các thiết bị và hệ thống trong quytrình sản xuất thông qua các ứng dụng điều khiển từ xa hoặc giao diện trên thiết bị

di động Ví dụ, họ có thể bật/tắt hệ thống tưới tiêu, điều chỉnh áp suất, kiểm soát hệthống sưởi ấm hoặc hệ thống quạt trong trại, xử lý sự cố tự động và nhiều hoạt độngkhác chỉ bằng một vài cú chạm trên màn hình điện thoại Điều này giúp tăng tính tựđộng hóa và tiết kiệm thời gian, công sức và tài nguyên của người nông dân.Tóm lại, khả năng giám sát và đều khiển từ xa của công nghệ IoT trong nôngnghiệp mang lại những đột phá quan trọng cho ngành nông nghiệp Người nông dân

có thể giám sát quy trình sản xuất và nhận biết các vấn đề ngay từ xa, đồng thời cóthể điều khiển các thiết bị và hệ thống một cách hiệu quả và tiện lợi Kết hợp vớikhả năng kết nối và thu thập dữ liệu, công nghệ IoT giúp nâng cao hiệu suất, tối ưuhóa sử dụng tài nguyên và giảm thiểu rủi ro trong sản xuất nông nghiệp

(Nguồn:https://tapchitaichinh.vn/nong-nghiep-4-0-va-giai-phap-de-khong-tut-hau.html )

2.2.3 Tự động hóa và tối ưu hóa

IoT cho phép các thiết bị và cảm biến được kết nối và trao đổi thông tin để thựchiện các hoạt động tự động và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên

Đầu tiên, với khả năng tự động hóa, IoT cho phép người nông dân tự động hóa cáchoạt động trong quy trình sản xuất Các thiết bị và cảm biến có thể được lập trình đểthực hiện các tác vụ tự động dựa trên thông tin nhận được từ môi trường Ví dụ, một

hệ thống tưới tiêu có thể được cấu hình để tự động điều chỉnh lượng nước và thờigian tưới dựa trên dữ liệu về độ ẩm đất và thời tiết Hệ thống này có thể tự độnghoạt động mà không cần sự can thiệp của người nông dân, giúp tiết kiệm thời gian

và công sức trong việc quản lý quy trình sản xuất

Tiếp theo, khả năng tối ưu hóa của IoT trong nông nghiệp giúp người nông dân sửdụng tài nguyên một cách hiệu quả nhất Các thiết bị và cảm biến trong hệ thốngIoT thu thập dữ liệu chi tiết và chính xác về các yếu tố môi trường và quy trình sảnxuất Dữ liệu này được sử dụng để phân tích và đưa ra quyết định thông minh để tối

ưu hóa việc sử dụng nước, phân bón, thuốc trừ sâu và các tài nguyên khác Ví dụ,dựa trên dữ liệu về chất lượng đất và nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng, người nôngdân có thể xác định lượng phân bón cần thiết để đảm bảo cây trồng phát triển tốt màkhông gây lãng phí tài nguyên Điều này giúp cải thiện tuổi thọ của tài nguyên, tăngnăng suất sản xuất và giảm chi phí

Ngoài ra, IoT cũng tối ưu hóa các hoạt động bảo trì và sửa chữa trong nông nghiệp.Với khả năng kết nối và thu thập dữ liệu từ các thiết bị và cảm biến, IoT có thể pháthiện các sự cố sớm và cung cấp thông báo tức thì đến người nông dân Điều nàygiúp người nông dân đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời trước khi vấn đề trởnên nghiêm trọng hơn Thêm vào đó, thông qua khả năng tự động, IoT có thể thựchiện các hoạt động bảo trì theo lịch trình có sẵn

Hình 4: Hệ thống tưới nước tự động