Nhữngkịchbảntươnglainàysẽđược mởkhóanhờ kết nối 5G, bướctiếp theo sau 4G, vì nó cho phép khối lượng truyền dữ liệu cao và độ trễ thấp, điềunày có thể mang lại nhiều kết quả có lợi cho cá
IOTtrongnôngnghiệpthôngminh
Máybaykhôngngườilái
DronenôngnghiệphayUAVnôngnghiệp làthiếtbịbaykhôngngườiláisửdụng trongcanhtác nhằmgiámsátsựtăngtrưởngcủacâytrồnggiúpchotìmbiệnpháp chăm bón để tăng sản lượng
Thôngquaviệcsửdụngcáccảmbiếntiêntiếnvàmáychup̣ ảnhkỹthuâṭ sốđặt trênthiếtbịbaykhôngngườiláinôngdâncóthểthuthậphìnhảnhphongphúhơn về các cánh đồng rộng lớn của mình Thông tin thu được từ các thiết bị như vậy rấthữuíchtrongviệcchọnlựacáchthứctướivàchămbón,nângcaohiệuquảcủa trang trại
Các drone có tải trọng đủ lớn, cỡ chục kg, được dùng cho bón phân, phun thuốc trừ sâu, gieo hạt, và đã bắt đầu ứng dụng ở Việt Nam.
Công nghệ Drone giúp cho người nông dân ngày nay một phươngtiện kiểmsoát đượctrangtrạicủa mình.Nó khôngthaythếhoàntoàncácchuyếnthămtrựctiếp, nhưng giúp giảm số chuyến và tăng lượng thông tin có được Nhờ đó có thể cắt giảmcácyêucầuvềlaođộngvàcảvềnguồnlựcnhưnước ngọt vàthuốctrừsâu. Để lấy hình ảnh các cánh đồng từ trên không, hiện tại có các loại quan sát khác nhau
Quansátở ánhsángthôngthườngnhư là"mắtcủachim" Nóchothấycác nhu cầu tưới tiêu, sự biến đổi của đất, và tình trạng sâu bệnh và nấm.
Nếu dùng quan sát đa phổ, những hình ảnh này được sử dụng để hiển thị một tầm nhìn hồng ngoại cũng như một chế độ xemquang phổ Nó có thể thấy sự khác biệt giữa thực vật khỏe mạnh và không khỏe mạnh.
Các quan sát kết hợp sẽ cho người nông dân thấy tình trạng trang trại mà bình thường khó có thể nhìn thấy bằng mắt thường, giúp nông dân đánh giá sự tăng trưởng của cây trồng, cũng như có biện pháp phù hợp cho sản xuất cây trồng. Ngoàira,dronecóthểkhảosátmùa màngchonôngdântheođịnhkỳtheoýthích của họ Từ một sự lựa chọn hàngtuần, hàng ngày hoặc mỗi giờ, nôngdâncó thể sử dụngthôngtinnàyđể cho thấysự thayđổi của câytrồngtheo thờigian, do đó cho thấy nơicó thể có một số
"điểmkhó khăn" Điều nàychứngtỏ là một lợiích quan trọng bởi vìbằngcách xác định nhữngđiểmrắc rối này, nôngdâncó thể cố gắngcảithiệncôngtácquảnlýcâytrồngvàcảithiệnsảnlượngcâytrồngcủahọ.
Hình6:Dronenôngnghiêp̣I s a r e l cóthể mangtới25Kgdùngđượcchobónphân
Giámsátthờigianthực
Cảmbiến không dây được kết nối với internet có thể liên tục theo dõi các điềukiệnmôitrườngnhưđộẩm, nhiệtđộ, độsángvàđộẩmcủađất.Dựatrênbất kỳ biến động trong những điều kiện này, một loạt hành động sửa đổi tự động có thểđượckhởiđộngđểduytrìcácđiềukiệnbìnhthườngchosựpháttriểncủathực vật Dữ liệu nông nghiệp nhận được từ các cảm biến tương ứng sẽ có các định dạngkhácnhaudựatrênđộphângiảiđộchínhxáccầnthiếtvàsẽyêucầucácgiao diệnphùhợpđểtươngthích.Cácgiaodiệnchươngtrìnhứngdụngnguồn(APIs), chẳng hạn như Open Ag Data Alliance (API OADA, 2018) được xây dựng sử dụng các nền tảng lưu trữ chung cho các trao đổi dữ liệu Nhiều kho dữ liệu với định dạng tệp tin khác nhau có sẵn từ các nguồn mở cho khả năng tương tác Ví dụ minh họa về các cảmbiến IOT cho theo dõi thời gian thực như Hình 7
Hình7:Hìnhminhhọadrone, cảmbiếngiámsát thời gianthựcvàthựctếtăngcườngtại nơilàmviệc
CácgóiphầnmềmchuyêndụngnhưSmartElement,Pycnođểtheodõithời tiết, Power BI và Tableau để phân tích dữ liệu được sử dụng để giám sát một số thôngsốcanhtáctrongnôngnghiệp Cónhiềucácnềntảngmãnguồnmở,chẳnghạnnhưThingsboardvàOpenfarm,thựchiệnthuthậpdữliệu,trựcquanhóa,quản lýthiếtbị, …Cácgiao thứctruyềnthôngđóng một vaitròquantrọngtrong nông nghiệp thông minh dựa trên nềntảngIoT để bao phủcác khoảngcách ngắn hoặc dài trên đất đai Đối với phạm vi ngắn, ZigBee hoặc Wi-Fi được sử dụng, LoRaWAN, Bluetooth và LPWAN trong các mạng di động được sử dụng trên phạmvidài.Đểcungcấpphạmviphủsóngtrêndiệnrộng,tiêuthuđiệnnăngthấp
, hiệu quả năng lượng cao và tốc độ dữ liệu cao, Low Power Consumption Area (LPWA)cóthểđượcsửdụngtrongtrongmạngdiđộng5G.Sosánhcácgiaothức khác nhau được thể hiện trong Bảng 2
Tốc độ dữli ệu tốiđ a Băng thông kênh Điều chế
Khả năng mởr ộng Độ tin cậy Độ trễ thấp Chip h í modulet hấp
Tính linh hoạt Hỗ trợ SL
Công nghệ truyềnthôngm á y t í n h L T E - M ( L o n g - t e r m evolution machine- type) và IoT thu hẹp băng tần (Narrowband IoT) đang mở đường cho tương lai tích hợp 5G và sẽ định hình nông nghiệp thông minh trong những năm tới Với mạngdiđộng5G, mộtsố lượnglớncảmbiến(1triệuthiếtbịtrên1kmvuông)có thể kết nối với một trạmphát duy nhất, điều nàysẽ cho phép người nôngdâncài đặtnhiềucảmbiếnIoThơnđểthựchiệntấtcảcáctácvụhiệuquảhơn.Càngnhiều cảm biến trong thiết bị IoT được sử dụng để theo dõi các điểm dữ liệu, thì khả năngdựđoánvà biếttrước nhữngthayđổikhác nhautrongtrangtrạicàngcaovà đưađưaracácquyếtđịnhnhanhhơn, tốthơn Cáccảmbiếnphảicókhảnăngkết nối tầm xa và tiết kiệm năng lượng, vì hầu hết các cảmbiến đều chạy bằng năng lượng mặt trời hoặc pin Các cảm biến IoT này tận dụng ưu điểm tiêu thụ năng lượngthấpvàđộtincậycủacôngnghệ5G,dovậytuổithọcủacáccảmbiếntăng đángkểbằngcáchtruyềndữliệuởnănglượngthấpvàtránhviệctruyềnlạidữ liệu.khi5GNRhỗtrợbăngthôngthíchứngthayđổitừbăngthôngthấphơnsang băngthôngcao hơn, nó nângcao hiệusuất năng lượng mạng và giảmnhiễu Bên cạnh đó sự tương đồng giữa mạng 5G và LTE giúp chúng ta có thể sử dụng các mạng di động hiện có để đáp ứng sự phát triển trong tương lai.
Tưvấnảovàbảotrìdựđoán
Các chuyên gia trong lĩnh vực nông nghiệp hoặc các dịch vụtư vấncó thể đáp ứng nhu cầu của nông dân thông qua tư vấn ảo bằng cách sử dụng phát trực tuyếnđộnétcao(high-definition–HD) màkhôngcầnđếnmộtcuộcgặpmặttrực tiếptạinơilàmviệc, màcóthểthoảimáitạinhà, thuậntiệnvàtiệnlợi.B ê n cạnh sửdụng hội nghị video thôngthường, các chuyên gia trong lĩnh vực nông nghiệp hoặc dịch vụtư vấncó thể trực tiếp lấydữ liệutrực tiếp từ các cảmbiếntheo dõi thời gian thực hoặc drone để có được cái nhìn chi tiết về tình hình và cung cấp những giải pháp cần thiết cho nông dân để cải thiện các hoạt động trong nông nghiệp đúng lúc Một số dịch vụ được cung cấp bởi các dịch vụ tư vấn là tư vấn cây trồng, lập kế hoạch cải tạo môi trường, nông nghiệp chính xác, lấy mẫu đất, giámsátdịchbệnhvàkiểmtrasứckhỏeđộngvậtnuôitrongtrangtrại.Vớitốcđộ dữ liệu nhanh, độ trễ thấp trong công nghệ 5G, nhiều máy móc và thiết bị có thể đượctheodõivàgiámsáttrongthờigianthựcđểtheodõitrướccácbộphậnhỏng hóc hoặc tình trạng nhiên liệu để đảm bảo việc sửa chữa kịp thời mà không gây chậm trễ hoặc tạm dừng bất kỳ nhiệm vụ đã lên kế hoạch trước nào Công nghệ 5G cung cấp một mô hình mới trong bảo dưỡng được gọi là bảo dưỡng dựa trên dự đoán tiên tiến bằng dự bằng cách sử dụng nhiều cảm biến được trang bị cho cácmáymócvàthiếtbịkhácnhauđểđomộtsốlượnglớncácthôngsốkhácnhau trongthờigianthực Vớibảo dưỡngdự đoán, ngườinôngdânđược thôngbáo về mọi vấn đề sắp xảy ra và bất kỳ bộ phận hỏng hóc nào dựa trên phản hồi từ các cảmbiếnđ ư ợ c hỗtrợ5G,chophépsửachữađượclênlịchkịpthờivàkhôngphải dừng bất kỳ hoạt động nào Điều này có thể làm giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch do thiết bị lỗi hoặc sự cố máy móc.
Thựctếtăngcườngvàthựctếảo
Xã hội ngày phát triển, công nghệ cũng phát triển không ngừng và nhờ sự phát triểnnày, rất nhiềuthiếtbịứngdụng côngnghệthựctếtăngcường(AR) và thựctếảo(VR)rađờihỗtrợngườinôngdântheonhiềucách.ARcóthểcungcấp thôngtinhỗ trợnhưsố liệuthốngkêvềcâytrồng,vậtnuôi,máy móc,thiết bịđo từ xa, cập nhật thời tiết, điều kiện đất và nước, phát hiện dịch bệnh, cùng với sự hỗ trợ của AI giúp người làm nông nghiệp có thể có thể theo dõi cây trồng, vật nuôi,p h á t h i ệ n dịch hại, kiểmtra đất, … thôngqua kínhđeo và điệnthoạithông minh.
Ví dụ, bằng cách đeo kính AR (hình 8) và nhìn vào cây trồng, người nông dâncóthể thuđược thôngtinquanghọc, chẳnghạn nhưcâytrồngbịnhiễmbệnh haykhông hoặc khi nào có thể thu hoạchnhưtrong Do đó, nôngdâncó thể thực hiện canh tác một cách hiệu quả hơn, giảm thiểu lao động, thời gian, giúp ngăn chặn những tổn thất cây trồng và đảm bảo năng suất, chất lượng.
VRcóthểsửdụngđểđàotạovàthựchànhnôngnghiệpmôphỏng.Đốivới trải nghiệm VR thông thường, video 4Kđược hiển thị yêu cầu tốc độ dữ liệu 20- 60 Mbps và độ trễ 50 ms, trong khi để trải nghiệm VR lý tưởng, video 12K yêu cầu tốc độ dữ liệu tối thiểu là 440Mbps và độ trễ dưới 10ms Trải nghiệm VR tươngtác đòihỏi yêucầukết nốicao hơn Đối với một trảinghiệmVR tươngtác với góc nhìn 6 độ và độ phân giải nội dung ít nhất là 8K, yêu cầu có băng thông lớn, ít nhất1,5Gbpsvàđộtrểdưới8ms.Côngnghệ5Gcóthể giảiquyết nhucầu băngthôngcaocủaVRvàARđểpháttrựctuyếntrênnềntảngđiệntoánđámmây VớiVRđámmây, tấtcảnộidungcóthểđượctạorangaylậptứctrongđámmây, giúpgiảmthiểutảitínhtoántrênthiếtbịVR.Ngoàitrảinghiệmvideođượctạora phongphú,VRtrênnềntảngđiệntoánđámmâycủa5Gmởrakhảnăngcungcấp các dịch vụ VR tương tác hiệu quả cao, đào tạo trong nông nghiệp và thực hành.
So sánhcác yêucầukết nối mạngcủa các dịch vụVR khác nhauđược lập trong Bảng 3 Với mạng di động có tốc độ nhanh và ổn định, việc truyền tải đầu vào của người dùng và hiển thị
PCVR Môphỏng,trò chơi, giáodục
Wi-Fi Video được tạo ra và chuyển động được xửlý trong CPU/GPU của máytính
Video360độ Wi-Fi,4G 20Mbps(4K) 50ms Video được tạo ra trước và xử lý chuyển độngtrong điện thoại thông minh
Tất cả cácthể loại nội dung tương tác và nhập vai
2-10ms Videođượctạoratrongthời gian thực và xử lý chuyển động trên cloud
Với một thiết bị di động nhanh và hệ thống mạng ổn định, tín hiệu truyền tải đầu vào của người dùng được hiển thị cùng với âm thanh được xử lý có thể được thực hiện với độ trễ thấp và đáng tin cậy, do đó cung cấp trải nghiệm sống độngchongườidùngtrongthờigianthực Việctriểnkhai5Gsẽchophéphọctập thựchànhmôphỏngtrựctuyếnsửdụngVRvàARtrênđámmâysovớihọctruyền thốngtrong lớp học bằngcáchcungcấp các tươngtác thực tế và có tác độngcho người học.
RobotứngdụngAI
Sựkết hợp giữa AI vớicôngnghệ 5G tạo ra nhữngtiếnbộ mớitrong giám sát video trực tiếp, chẩn đoán từ xa và đưa ra các biện pháp để hỗ trợ canh tác thông minh và nó cũng được sử dụng để ổn định drone và robot bằng cách điều chỉnhcác thông số của chúng một cáchchính xác Dự đoán rằngsự kết hợp giữaAIvànôngnghiệpsẽtăngtrưởngvớitỷsuấthàngnăm(CAGR)là25,5%từnăm
2020 đến 2026 ( Thị trường AI trong Nông nghiệp theo Công nghệ, 2020) AI tronglĩnhvựcnôngnghiệpđangliêntụcxuấthiệnđểcungcấpcácgiảiphápsáng tạo, đổi mớinhằmcảithiện năngsuất câytrồng, đóng gói nôngsản, cho vật nuôi trangtrạiăn,… cácrobotvàhệthốngtựđộngđượchỗtrợbởiAIđượcthiếtlậpđể chuyểnđổingành nông nghiệp Trong những nămgầnđây, robot nôngnghiệp đã đượcsửdụngđểtựđộngtrồngcácloạicâytrồngkhácnhautrênmộtdiệntíchlớn Robot nàyđược trangbịcông nghệ thị giác máytính và học máyđể phát hiện và loạibỏcỏdạimộtcáchchínhxácmàkhôngảnhhưởngđếncâytrồng.Chúngđược thiếtkế để tựđiềuhướngtrênkhắpcánhđồngbằngGPS và cóthể nhậndiện, thu hoạchvề các loạitráicâyvà rauđã chính Côngnghệ thịgiác máytínhthườnglà một năng lực cốt lõi của các loại robot này, cho phép chúng nhìn, xác định, xác địnhvịtrívàthựchiệnmộtsốhànhđộngthôngminhgiốngconngườitạicácđiểm cụthể trêncâytrồng.Mỗirobotcó máyđo khoảngcáchbằnglazeđểđiều hướng và một máy ảnh để nhận diện mô hình/ thị giác máy tính Máy đo khoảng cách laserđượcsửdụngđểphát hiệnchướngngạivậttrênđườngđicủarobotđểtránh vachạm.CácthuậttoánAIcóthểxửlýtấtcảdữliệuthuđượcđóvớitốcđộnhanh và chỉ đạo chúng thực hiện các nhiệm vụ phức tạp, chẳng hạn như kiểmtra từng loại cây và trái cây bằng bàn bionics để xác định tình trạng sức khỏe của chúng. Tấtcảthôngtinthuthậpđượcsẽđượclưutrữtrongkhodữliệuvàđượccácrobot khác truy cập để thực hiện một số nhiệm vụ nhanh chóng mà không cần sự can thiệpcủaconngười. Vídụ, khirobottìmthấysâubệnhsaukhikiểmtrakỹlưỡng mộtsố loạicâytrồng, nóđánhdấuvịtrívà chitiếtcủa sâubệnhđó Robotcóthể đượcthiếtkếđể mangkèmthuốctrừsâu, tựđộngđiềukhiểnđếnvịtríđượcđánh dấuvàphunthuốccầnthiếtdựatrêncácloạisâubệnh.Tấtcảcácchuỗicácnhiệm vụ này phải được thực hiện trên một khu vực rộng lớn một cách nhanh chóng và được thực hiện thông qua việc giao tiếp hiệu quả với tốc độ cao giữa các robot khác nhau đã triển khai, chẳng hạn như:
Tính năngnhậndạngkhuôn mặt được hỗ trợ bởiAI đangđược sử dụngđể phát hiện cảm xúc trạng thái của lợn và báo hiệu khi phát hiện bất thường Nó cũngđượcsửdụngđểxácđịnhtừngconbòđểdễdànggiámsátvàtheodõichuyển động của chúng. Một số robot có thể đóng gói các sản phẩm thu hoạch cho các chuyến hàng Các loại robot hỗ trợ
AI khác nhau được hiển thị trong Hình 9
Nhàkínhlàmộtnơilýtưởngđểnhiềuloạirobotđượcsửdụng,vìnólàmột môi trường được kiểm soát với cấu trúc khép kín Một số lượng lớn các cánh tay robot có thể được triển khai trong nhà kính để thực hiện nhiều nhiệm vụ, chẳng hạn như gieo hạt,tạo khoảng cách, tưới nước và thu hoạch, vận dụng những lợi íchtừkhảnăngcủamạng5G.Robotcóthểđượcđiềukhiểntừ mọinơithôngqua cloud bằng cách truyền số lượng lớn dữ liệu sử dụng 5G Với mạng di động 5G, tất cả những robot này có thể truyền, với độ trễ siêu thấp, thu được hình ảnh và video theo thời gian thực từ các cảm biến khác nhau Một số robot tự động hiện đại được minh họa trong Hình 10 có thể được điều khiển đồng thời và từ xa sử dụng mạng di động 5G.
Hình10:Robottựđộnghỗtrợ5Gđượcsửdụng trongcáchoaṭđ ộ n g nôngnghiêp̣
Phântíchdữ liệuvàlưutrữtrêncloud
Dữ liệu là một trong những điểmquan trọng nhất trong sự tiến bộ của các côngnghệđẩymạnhngànhnôngnghiệpthôngminh.Tấtcảdữliệuđượcthuthập từ các nguồn khác nhau, chẳng hạn như cảm biến IoT, drone và robot trên nhiều trang trại đều được lưu trữ trong kho dữ liệu đám mây Công nghệ 5G và edge computing sẽ cho phép chuyển dữ liệu nhanh chóng lên cloud để phân tích theo thờigianthựcvàgiaotiếpgiữamáyvớimáycóthểtốiưuhóavàtựđộnghóaquy trình nông nghiệp Một số ứng dụng quan trọng của khoa học dữ liệu bao gồm:
Những dữ liệu lớn này (dao động từ megabyte đến terabyte) phải được chuyển từ các nguồn khác nhau lên cloud, như được mô tả trong Hình 11.
Vàsauđódữliệusẽđượctruyềnngượclạitừcloudtớingườidùngnhưchủ sở hữu trang trại và các nhà khoa học dữ liệu Ví dụ, sau khi kiểm tra kỹ lưỡng mùa màng, mộtrobotsẽchụpảnhcâytrồngsaukhinghingờcódịchhạivàrobot chuyển hình ảnh lên cloud để tìm dịch hại Loại bệnh dịch trên cây nghi ngờ sẽ đượcphát hiệnbằngkỹthuậttrongthịgiác máytính Sauđó, kếtquảđượctrả lại cho ngườinôngdânvàrobotchuyêndụngtrongtrangtrạiđượcthiếtkếđểchống sâubệnh.Robotnàysẽthựchiệnhànhđộngcầnthiếtđểxửlý,nhưthểhiệntrong Hình 12.
Hình12: Hoạtđộngđồngbộcủacácthiếtbịhỗtrợ5Gkhácnhauđểkiếmsoátdic ̣hhại
Tính toán ở mép đám mây dựa trên đám mây thường được sử dụng trong robotthông minhđể giảmđộphứctạp Cloudcóthểđượcsửdụnglàmtrungtâm dữ liệu hoặc máy chủ lưu trữ dùng để lưu trữ các dịch vụ kiểmsoát của robot để điềuhướngvà xử lýdữ liệu Vídụ:hìnhảnhthuđượctừdronekhảosátđượcsản xuất bởi XAG, Quảng Châu, Trung Quốc, được xử lý trên cloud trong thời gian thực.Dữliệunàyđượcphântíchtứcthìbởithiếtbịnôngnghiệpthôngminh(XAI) đểtạorabảnđồchỉđạotrítuệnhântạođểthựchiệnứ n g dụngtỉlệbiếnđổi(VRA) của drone bảo vệ thực vật hoặc máy nông nghiệp tựđộngsử dụng điệntoánbiên giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng (GPU) bên trong robot Thay vào đó chúng ta đặt GPU vào máy chủ trên cloud Vì độ rộng băng tần cần thiết để xử lý dữ liệu rất cao (120 Mbps), chỉ5G mớicó thể đạt được khả năng này Kíchthước vật lý, độ phức tạp, mức tiêuthụ điện năng và chiphí của robot được giảmđángkể Tất cả các dịch vụ kiểmsoát để quản lý cơ sở, điều hướng và xử lý dữ liệu được đặt tại cloud, chạy trong trung tâm dữ liệu hoặc trên các máy chủ riêng biệt 5G sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm truyền dữ liệu trên thiết bị di động sử dụng mạng Với tốc độ truyền 10–30 Gbps, một lượng lớn dữ liệu có thể được chuyển một cách đáng tin cậy trên nhiều thiết bị, giảmthiểu mức mất dữ liệu, tức là thời gian tạm ngừngkếtnốisẽđượcgiảmxuốngvàtruyềnlạidữliệusửdụngbăngthôngkhông cần thiết có thể tránh được Bởi vì độ trễ giảm thiểu tối đa, nên tất cả những dữ liệunàyđềucóthểđượctruycậpmộtcáchantoàntrongthờigianthực.Điệntoán đám mây tận dụng tối đa công nghệ 5G, cung cấp khả năng xử lý dữ liệu nhanh hơntrêncloudsovớiđộtrễnhỏnhấtkhigiaotiếpgiữacácthiếtbịkhácnhaudùng kết nối 5G và do đó cho phép nâng cao năng suất tối đa của một trang trại thôngminh.
Hình13:Tổngquanvềứngdụngcủa5Gtrongnôngnghiêp̣t h ô n g minh
Hình 13 trìnhbày tổng quan về các ứng dụng mạng5G trong nông nghiệp thông minh, bao gồm cảm biến, drone, robot, thiết bị thông minh, điện toán đám mâyvà phântíchdữ liệu…Tươngtự Bảng 4 giảithíchtạisao5G lạicó lợitrong nông nghiệp cho các nhiệm vụ khác nhau.
- Các cảm biến IoT cần thiết trong một thời gian dài với nguồn năng lượng hạn chế
- Một số lượng lớn các cảm biến IoT cần được triển khai chonôngnghiệp chính xác, do đó làm tăng lượng lớn dữ liệu cần trao đổi Độtrễcựcthấp
- Để đạt đượcthônglượng và năng suất tối đa, cần có giám sát có độ trễ cực thấp gần như là không có để thực hiện các hành động cần thiết Độtincậy
- Một lượnglớn dữliệu được thu từ các cảm biến phải đượcchuyển đến cac trạm mặt đất Độtrễcựcthấp
- Dronecầnđưara quyết địnhcầnthiếtngaylậptức Độ tin cậy
- Thờigianngừnghoạtđộngphảiđượcgiảmthiểuđểtránhcácdịch vụkhông bị gián đoạn
- Đốivớithờigiantrênkhôngkéodài,phảigiảmtiêuthụnănglượngphátsinh do quá trình truyền giữa các UAV khác và trạm mặt đất
- Cầncóbăngthônglớn Độ trễ thấp ã DịchvụVRvàARtươngtỏccầnphảiđượcthựchiệntứcthờiđểtrỏnhnhữngchuyển động bị đứng hình
Tốcđộdữliệucao ã Dịch vụphỏttrựctuyến HDtừnhiềunguụ̀nyờucầutốcđộdữliệucao Độ trễ cực thấp ã Nguụ̀n cấpdữliệuthời gian thựctừtất cả cỏccảmbiến vàmỏymúcphảiđược thu thập trong thời gian thực để tránh chi phí bảo hành không cần thiết Độtincậy ã Giảmthờigianchếttạođiềukiệnchoviệcbảotrỡvà giảmchiphớthaythế
RobotứngdụngAI Tốcđộcao ã VideoHDvàthụngtinkhỏccầnđượctruyền Độ trễ thấp ã Xửlýdữliệutrờncloudphảitứcthỡđểđưaracỏc quyết địnhtốthơn Độ tin cậy ã Thờigianngừnghoạtđộngnờn đượcgiảm xuốngđểđảmbảodịch vụ khụngbị giỏn đoạn
Tiêuthụnănglượng ã Việctruyền lạidữliệuphảiởmứctốithiểu Bảo mật
Phân tích dữ liệu và lưu trữđámmây
Tốcđộdữ liệucao ã Mộtlượnglớndữliệucầnđượctruyền Độ trễ cực thấp ã Dữ liệu từ cỏc cảm biến phải được xử lýtrờn cloud và được gửi lại với tốc độ nhanh trong thời gian thực Độtincậy ã Thờigian chếtphảiđượcgiảmthiểuvà lưulượngphảiđượctốiưuhúa Bảo mật ã Tấtcảnhữngdữliệuphảiđượclưutrữvàchuyểngiaomộtcỏchantoànđểtrỏnh vi phạm bảo mật
Tất cả các ứng dụng đều tận dụng 4 tính năng nổi trội của 5G như mật độ thiết bịcao, độ trễ cực thấp, siêutin cậy và tính bảo mật Các thiết bịtrong nông nghiệpthôngminhnhưdrone,cảmbiếnIoT,robot,hoạtđộngcùngnhauđểtốiđa hiệu suất và giảm thiểu chi phí phát sinh.
Chương3.Hiệntrạnghệsinhthái5G:nhữngcơhội và thách thức
Hiệntrạnghệsinhthái5G
Trạng thái của ứng dụng 5G trước tiên cần mô tả về hệ sinh thái nông nghiệp, hệ sinhthái này vẫnchưa có các ứngdụngthương mại, quy mô lớn vìsố lượngmạng5Gđanghoạtđộngvẫnđangđượcpháttriển Trongcácthíđiểmquy môlớn,sựpháttriểncủacôngnghệmạngtruyềnthôngchủyếuđượcthúcđẩybởi các nhà khai thác di động lớn và các công ty vi điện tử Tuy nhiên, trước tiên họ tập trungkhaithác các côngnghệ hiệntại(vídụ:3G/4G) và các giaothức IoTcụ thể (ví dụ: LoRaWAN, SigFox, NB-IoT) vì họ mong đợi lợi tức thu được từ các khoản đầu tư này Các nhà khai thác di động vừa và nhỏ cũng đang thể hiện sự quan tâm đến 5G và không bị cản trở bởi nhu cầu hoàn vốn đầu tư của các công nghệ hiệntạinhư3G và 4G. Điềunàycóthể chophép họđầutưtoànbộ vào5G, trongkhicác côngtylâuđờisẽ bắtđầuvớicác mô hìnhkinhdoanhmớiở những khuvựccó mậtđộdânsốcao Ởkhuvực nôngthôn, với mậtđộdânsốthấp hơn, trướctiênhọsẽkhaitháccáccôngnghệ hiệncó.Thịtrườngtiềmnăngđểcác nhà sản xuất nông nghiệp đa quốc gia đầu tư vào phát triển 5G tốn kém là không đủ lớn,vìtỷlệkhuvựcnôngthôncóthểphủsóng5Gdựkiếnsẽvẫnnhỏ.Tuynhiên, vẫn có sự quan tâm đến việc thử nghiệm các ứng dụng 5G trong nông nghiệp và nôngthôn.Liênquanđếnvấnđềnày,vấnđềgiảmdânsốvàchấtlượngcuộcsống ở khu vực nông thôn là vấn đề được các chính phủ quan tâm hàng đầu Các ứng dụng5Gđadịchvụmanglạilợiíchchotoànbộnôngdânvàngườidânnôngthôn cóthểgiảiquyếtđược nhữngvấnđềnày.Nhữngdịchvụnàycóthểđóngmột vai trò quantrọngtrong việc phát triểncác mô hình kinhdoanh hấp dẫncho các nhà khai thác di động ở khu vực nông thôn.
Trên toàn cầu có rất nhiều công ty khởi nghiệp đang phát triển công nghệ kỹ thuật số trong lĩnh vực tự động hóa, trí tuệ nhân tạo, truyền thông tốc độ cao phổ biến, máybaykhông người lái, dữ liệu lớn, robot, v.v Thôngthường, chúng được nhúng vào mạng và được hỗ trợ bởi các vườn ươm và máy gia tốc Đồng thời,tácđộngcủasựpháttriểnnàyvẫnthấphơntiềmnăngthựcsựcủanó Lýdo chínhchođiềunàylàsựphântánhiệnnayvềkiếnthứcvàchuyênmôncôngnghệ ở vùng lân cận các trang trại, thiếu các trường hợp kinh doanh đầy hứa hẹn cho nông dân và mô hình kinh doanh cho các nhà cung cấp công nghệ Một rào cản khác làsựphântánvà lệchlạc giữacác loạihìnhtàitrợcôngvà tưnhân ỞChâu Âu, sángkiếnSmartAgriHubs cố gắngvượtqua nhữngtháchthức nàybằngcách củngcố và thúcđẩymạng lướicácTrungtâmĐổimớiKỹthuậtsố và Trungtâm NănglựctrêntoànChâuÂu.Đặcbiệtđốivớirobot,mộtchươngtrìnhtươngtựđã được triển khai vào năm 2019, nhằm xây dựng một hệ sinh thái châu Âu để áp dụnghiệuquảcáccôngnghệrobottrongthựcphẩmnôngnghiệp.Sựhợptáctrong hệ sinhthái nông nghiệp có thể đóng một vaitrò quantrọngtrong việc đưa nông nghiệp vàkhuvực nôngthônnóichung vàodanhsáchcác lĩnh vực ứngdụng5G tiềmnăngthôngquacáchiệphội.VídụvềcáchiệphộinàyởChâuÂulàInternet thế hệ tiếp theo(NGI) do Ủy ban châu Âu dẫn đầu, Quan hệ đối tác công-tư 5G (5G-PPP, 2020), Hiệp hộicơ sởhạ tầng5G (5G-IA, 2020) và Liên minh đổi mới Internet vạn vật (AIOTI,2020) Hầu hết các hiệp hội nàyđềucó một nhómcông tác(hoặcgóicôngviệc)hoặcmộtchươngcụthểtrongcácvănbảnvềnôngnghiệp của họ.
Lợiíchvàcơhội
Tạohệthốngquảnlýkhônggianmạng
Tại trung tâm của hệ sinh thái nông nghiệp, các trang trại trong tất cả các lĩnh vực nông nghiệp ngày càng sử dụng nhiều hơn các hệ thống quản lý vật lý không gian mạng (CPMS) Điều này có nghĩa là các thiết bị thông minh – được kếtnốiinternet –đangđiềukhiểnhệthốngtrangtrại Cácthiếtbịthôngminh mở rộngcác côngcụthôngthường(vídụ:máyđo mưa, máykéo, máytính xáchtay) bằng cách bổ sung khả năng nhận biết bối cảnh tự động bằng tất cả các loại cảm biến, tríthông minh tích hợp, có khả năngthực hiệncác hànhđộngtự động hoặc thựchiệnviệcnàytừxa.Khicáchệthốngquảnlývậtlýkhônggianmạngtiếptục pháttriển,cáctrangtrạisẽngàycàngtrởnêntựchủhơn,tậndụngAIdựatrêntầm nhìn và dữ liệu lớn (lớn) Việc thiết kế những hệ thống như vậy đòi hỏi sự hiểu biếtvềđộnglựcchungcủamáytính,phầnmềm,mạngvàcácquytrìnhvậtlý.Lớp mạnglàmộtphầncủakiếntrúcIoT,baogồmmạngdiđộngbăngrộngvàlàxương sống của các hệ thống hỗ trợ IoT Đây là công nghệ không thể thiếu cho nông nghiệpchínhxác vìnóđòihỏitraođổidữ liệunhanhchónggiữacáccảmbiếnvà hành động của nông dân Tuy nhiên, nhu cầu truy cập internet liên tục cần thiết cho IoT thường không cần thiết, vì dữ liệu môi trường thay đổi tương đối chậm Công nghệ cảmbiếndữ liệu hiệntại, kết hợp vớiđiệntoánđámmây, dữ liệu lớn vàcôngnghệthôngtinkhácnhằmđạtđượckhảnăngkiểmsoátcáchệthốngnông nghiệp, sẽ yêu cầu môi trường nền tảng 5G nông nghiệp thông minh Và 5G có thểđượcchứngminh làcókhả năngbiếnđổiđểchophépđiềukhiểnthông minh như là giai đoạn cuối cùng của hệ thống quản lý không gian mạng trong nôngnghiệp.
IoT hỗ trợ 5G có thể tăng cường sự phát triển của IoT trong nôngnghiệp
IoT hỗ trợ 5G có thể có tác động lớnđến năngsuất nông nghiệp so vớikết nối4G hiện tại, vìkhả năngkết nốicao hơncho phép trao đổidữ liệu nhanh hơn giữacáccảmbiến, máymócvàconngười Cácứngdụngthựcphẩmnôngnghiệp IoTcóthểchuyểnsangcác giaiđoạnquảnlýtiếp theo,từgiámsátđếnkiểmsoát, cho phép robot và phươngtiệntự độngtăng năngsuất thayvì lao độngthủcông Tuy nhiên, do chiphí vốnbanđầu liênquanđếnviệc mua thiết bị và tínhkinhtế theoquymôliênquan,tiềmnăngcủaIoThỗtrợ5Gcóvẻphùhợphơntronghoạt độngcanhtácquymôlớntrongngắnhạn.KhicôngnghệIoTpháttriểnsongsong với việc triển khai 5G, về lâu dài, chi phí có thể giảm Khi các ứng dụng IoT hỗ trợ 5G được mở rộng quy mô ở các nước phát triển, xu hướng giá có thể giảm xuống, khiếncác ứng dụng IoT 5G trở nên khả thi hơnđối với các trangtrại vừa và nhỏ Việc triển khai 5G cũng có thể dẫn đến giảm chi phí do cạnh tranh gia tăng Trong các thị trường (liên ngành) trong tương lai, kịch bản 5G có thể bao gồm tối đa bảy nhà cung cấp so với tình hình hiện tại là có từ một hoặc ba nhà cung cấp Sự cạnh tranh này có thể dẫn đến giá thấp hơn Bên cạnh chi phí giao dịch thấp hơn, Chất lượng dịch vụ của kết nối có thể tăng lên bằng cách kết hợp một số công nghệ 5G bằng cách giảm độ trễ từ đầu đến cuối.
Tốc độ, khối lượng, sức mạnh xử lý cao hơn với điện toán biên và độtrễthấphơnchocanhtácthôngminh
Yêucầuchínhđốivớicác ứngdụngcanhtác thôngminh là xử lýtheothời gian thực khối lượng dữ liệu lớn (đo lường, quyết định và hành động trong vài giây). Máytínhtíchhợphiệnđạivànhanhchóngchophépcácứngdụngnàyvẫn hoạt động độc lập (không cần công nghệ truyền thông) Công nghệ truyền thông được sử dụngđể cập nhật và giámsát cácứngdụngtạihiệntrườngtừ vănphòng và điều này vẫn có thể được thực hiện với công nghệ 3G/4G Tuy nhiên, nhược điểm của điều này là máy tại hiện trường không 'học hỏi trong công việc' vì dữ liệuđượclưutrữcụcbộthayvìtrênđámmây.ƯutiêncácứngdụngsửdụngGiải pháp Edge, trong đó dữ liệu thô của máy được gửi theo thời gian thực lên đám mây, được xử lývà gửi lại Điềunàytạo ra khả năngsửdụngphần mềmvà thuật toán AI của bênthứ ba, từ đó cũngdẫnđến các mô hìnhkinhdoanh mớicho bên thứba.Cáccôngnghệtruyềnthônghiệntạirấthạnchếtrongviệcxửlýkhốilượng dữ liệulớnnàytrong mộtkhoảngthờigianngắn Vìở hầuhếtcácquốc gia, băng tần3,5GHz(hoặccaohơn)chưacósẵnnêncácnhàkhaithácdiđộngcóxuhướng sử dụng các công nghệ 'tiền 5G', kết hợp một số công nghệ 4G để tăng tốc độ truyền dữ liệu.
Quản lý chuỗi cung ứng theo thời gian thực để cải thiện việc giám sátchấtlượngthựcphẩmvà giảmchấtthải
Điềukhiểnmôitrườnghệthốngthựcphẩmtừxa,địađiểmbảoquảnvàđiều kiệnvậnchuyểncóthểcảithiệnviệcgiámsátchấtlượngthựcphẩmvàgiảmchất thải liên quan trên toàn bộ chuỗi thực phẩm Hệ thống truy xuất nguồn gốc thực phẩmcungcấpthôngtinđểtheodõivịtrícủamộtsốmặthàngnhấtđịnh,truytìm nguồn gốc của nó và cung cấp thông tin nguồn gốc thực phẩm có thể kích hoạt chuỗicungứngảo. Kếthợpvớicôngnghệ cảmbiến, cóthểthuđượcthôngtinvề chất lượng và vòng đời của đồ vật hoặc sản phẩm, chẳng hạn như giámsát nhiệt độ,độẩmvàthôngtinvisinh.Ảohóabổsungthêmtríthôngminhchochuỗicung ứng, ví dụ: cảnh báo sớm trong trường hợp xảy ra sự cố thực phẩm, sắp xếp lại lịch trình trong trường hợp có sai lệch chất lượng thực phẩm không mong muốn vàmôphỏngchấtlượngsảnphẩmdựatrênđiềukiệnmôitrườngxungquanh.Mặc dùcác vật thể thông minh đã có thể vận hành, quyết định và học hỏi một cáchtự chủ trong chuỗi cung ứng thực phẩm Internet of Things này nhưng chúng có thể trở thành hệ thống tự thích ứng Người ta kỳ vọng rằng kết nối 5G sẽ cung cấp thông tin có thể hành động theo thời gian thực để quản lý chuỗi cung ứng.
Hệthốngtrangtrạihoàntoàntựchủ
Xetựhànhyêucầucác giaothứcantoànđầyđủ.Cảmbiếntrênxeđượcsử dụngđểpháthiệnchướngngạivật(vídụ:cáccánhânởkhuvực gầnđó)đểdừng xe Công nghệ 5G sẽ giúp phát triển các cảm biến an toàn đặt trong môi trường thay vì trên chính phương tiện Thậm chí có thể thực hiện được việc canh tác ở vùng sâu vùng xa nơi người nông dân không có mặt trên đồng ruộng hoặc cánh đồngthậmchíở mộtvịtríđịa lýhoàntoànkhác.Bằngcáchtạora mộtbảnsaokỹ thuật số của một trang trại hoàn toàn tự động, tất cả những hiểu biết sâu sắc về cách cải thiện hoạt động của trang trại, tăng hiệu quả đầu vào hoặc phát hiện ra vấn đề đều có thể xảy ra trước khi nó xảy ra với bất kỳ bản sao kỹ thuật số nào đangsaochéptrongthế giớithực.Vớiítrủirohơntrongviệcsửađổicácbiếnsố, sự hộitụcủa các trangtrạitự trịvà bảnsao kỹthuật số sẽ đặc biệt phù hợp trong bối cảnh nông nghiệp môi trường được kiểm soát như trang trại nhà kính Các trangtrạitựchủhoàntoàndễdàngthựchiệnnhấttrongnhà, chẳnghạnnhưtrong trangtrạithẳngđứng, nhàkínhvàchuồnglợnvàgiacầmtrongnhà.Trongnhững điềukiệnnhư vậy, ảnhhưởngcủacácyếutốkhôngchắcchắnbênngoàilàtương đốithấp so vớiđiềukiệnngoàitrời Các tìnhhuốngngoàitrờikhó kiểmsoát hơn nhiều, ví dụ:thời tiết,các quá trình đất, sâubệnh có thể trở nênphức tạp khi các yếu tố này tương tác với nhau Quản lý đất là một ví dụ rõ ràng: vẫn còn nhiều điềucầnkhámphávềđadạngsinhhọccủađấtvàýnghĩacủanóđốivớiviệcsử dụngphânbón, hóachấtvà giốngcâytrồng Cóvẻnhưkiếnthứcvàkinhnghiệm vềcanhtácngầmvẫncầnthiếttrongtươnglaigần.Kháiniệmtrangtrạihoàntoàn tự chủ trước tiên sẽ liên quan đến tất cả các hoạt động vận hành có sử dụng máy móc Ngoài ra, trong những điều kiện kinh tế nhất định với nguồn vốn rẻ và lao độngđắtđỏ,rấtnhiềulaođộngchântaycóthểđượcthaythếbằngrobot.Điềunày gâyra hậuquảchokhuvực nôngthônvìcáchoạtđộngquảnlýgiátrịgiatăng có thể được tách ra khỏi trang trại và chuyển đến các khu vực đô thị có môi trường hấp dẫn hơn đối với các công ty đa quốc gia cũng như nhân viên có trình độ học vấn cao hơn.
Nhữngtháchthứcđượcđặtra
Nhữnghạnchếđikèmvớikếtnối5Gcóthểlàtháchthứckhiápdụngtrong thực phẩm nông nghiệp Đầu tiên, việc cải tiến hơn nữa các công nghệ IoT hiện tại là rất quan trọng từ góc độ phần cứng để đảm bảo khả năng sử dụng rộng rãi trong sự đa dạng của lĩnh vực nông nghiệp- thực phẩm, ví dụ: các điều kiện khí hậu, loại cây trồng và loại đất khác nhau Thứ hai, sự phát triển của các thiết bị IoT cho môi trường khắc nghiệt (không khí mở, bụi bẩn, độ ẩm, phân động vật, kho lạnh, xử lý làm sạch bằng nóng, v.v.) và cho các vật thể tự nhiên (thực vật, động vật, mét vuông đất, thực phẩm dễ hỏng) sản phẩm) có thể mang lại những tháchthức. Nôngdâncókhả năng hạnchế (giá cả phảichăng)để nhúngcác thiết bị IoT vào các vật thể, đặc biệt đối với các thiết bị tích hợp những tiến bộ công nghệ gầnđây, vìđã có rất nhiềutiếnbộ trong việc thích ứngcác công nghệ hoàn thiện hơn vớicác yêucầucụthể của nông nghiệp Thứ ba, ở khu vực nôngthôn, nguồnđiệnsẵncólàyêucầuthenchốtđểkếtnốivớilướiđiện.Việcpháttriểncác công nghệ IoT tiết kiệm năng lượng, bao gồm các thiết bị và thành phần kết nối cho khu vực nông thôn sẽ giúp khắc phục vấn đề này Trong một số trường hợp, phầncứnghoặc pin5G chạybằngnănglượng mặttrờicóthể là giảipháptốtcho vấnđềnày.Thứtư,nhữngtháchthứckỹthuậtsauđâycầnđượcgiảiquyếtđểđảm bảocấuhìnhIoTtốiưuở cấptrangtrạithôngminhkhiquá trìnhchuyểnđổisang 5G tiếp tục.Tần số cao hơn (3,5 GHz) bao phủ khoảng cách ít hơn, do đó cần nhiềuăng- tenhơnđểbaophủmộtkhuvực, điềunàycũngcónghĩalàchiphíđầu tưcao hơncho các nhà khaithác diđộng.Vídụ:ở Hà Lan, mạng5G kết hợp với 4G LTE có thể cho phép công suất tối đa cho mỗi người dùng trung bình là 24 Mbps Sau thời điểm này, cần phải tăng mật độ mạng thông qua triển khai small cells,giúpnângcaonănglựcnhưngvớichiphíđángkể.Vìcôngnghệ5Gởtần số3,5GHzsẽkhông xuyênquacácbứctườngcóđộdàynhấtđịnhnênvùngphủ sóng trong nhà sẽ rất kém Đối với các trường hợp sử dụng trong nông nghiệp trong tương lai, việc lựa chọn công nghệ 5G phù hợp cần xem xét liệu ứng dụng đó là ngoàitrời haytrongnhà haycả hai Khisử dụngđiệnthoạithông minh làm modemkết nối, chúngbịhạnchế vềbăngthôngtrongcáckếtnốiđakênh Ngoài ra,đốivớicácứngdụngIoTtrongnôngnghiệpsửdụngnhiềucảmbiếnnhỏ,công nghệ vô tuyến được khuyến nghị ban đầu là 3GPP/LoRa vì chi phí thấp hơn và tính sẵn có hiện tại.
Cuối cùng, trong khi lợi ích của 5G giúp tăng năng suất do giảm thiểu nỗ lựccủaconngườicóthểgiúpkhắcphụctìnhtrạngthiếulaođộng, nhưngnócũng có thể dẫn đến mất việc làm Đồng thời, dự kiến con người và robot sẽ làm việc cùng nhau, banđầuđể robot làm nhữngcông việc đơn giản và công việc của con người sẽ tiến lên chuỗi giá trị, thực hiện công việc ở mức độ trí tuệ cao hơn
Tương lai của 5G trong nông nghiệp cũng sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố hỗ trợ quyết định sự tiếp thu trong chủ đề rộng hơn là đổi mới kỹ thuật số trong thực phẩm nông nghiệp Những yếu tố này bao gồm khả năng tương tác và các biệnphápanninhmạngvữngchắc.Ngoàira,cácmôhìnhkinhdoanhkhảthidành chocácnhàkhaithácdiđộng(chiasẻvàcắtmạng)vàkiếmtiềntừdữliệuchotất cảcácbênliênquancũngrấtquantrọng.Mộtyếutốkháclàvềquảntrịchiasẻdữ liệubao gồmviệcsửdụngdữ liệumở, dữliệucủanôngdântưnhânvàdữ liệutừ cácnhàcungcấpdịchvụnhưnhàthầu,phòngthínghiệmđấtđai,v.v.Nhữngthay đổi chính sách nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống ở khu vực nông thôn thông quacácnềntảngvàdịchvụliênngànhcũngsẽcótácđộngtíchcựcđếnviệcphát triểnlĩnhvực nôngnghiệpthựcphẩm Và vìhiệntạichỉcó mộtsốtrườnghợpsử dụng 5G trong thực phẩm nông nghiệp nên điều quan trọng là phải chia sẻ và tái sử dụngkiếnthức cũng như kinh nghiệmthông qua mạng lướicác trung tâmđổi mớikỹthuật số. Nghiêncứutrongtươnglaicó thể mở rộngsố lượngtrường hợp sử dụng cũng như tăng cường mặt địa lý để cung cấp bức tranh rộng hơn về các ứngdụng5Gtrongnôngnghiệp.Vaitròcủangườidùng,chẳnghạnnhưnôngdân, người quản lý hoặc người điều hành, có thể được nghiên cứu sâu hơn vì họ là những người sử dụng công nghệ hàng ngày Mặc dù các kết luận đưa ra những địnhhướngphongphúđểcácnhàhoạchđịnhchínhsáchhỗtrợpháttriểnhơnnữa về kết nốithế hệ mới, nhưng nghiêncứu trong tương lai có thể tập trung vào các khuyến nghị chính sách ở mọi cấp độ (quốc gia, khu vực và địa phương) xung quanh ứng dụng kết nối thế hệ mới, đặc biệt liên quan đến các mục tiêu hiện tại liên quan đến mục tiêu phát triển bền vững Nghiên cứu trong tương lai cũng có thể giảiquyết nhữngtiếnbộđạtđượcchotừngtrườnghợp hoặckhuvựcsửdụng riêng lẻ, đi sâu vào chi tiết hơn về các cơ hội và thách thức về kỹ thuật, kinh tế và/hoặc xã hội.
Về mặt lýthuyết, 5G vượt xa bất kỳ mạng diđộngthế hệ hiệntại nào Các nhàkhaithácviễnthôngđangthực hiệncácbàithử nghiệmđểđẩycácchỉsốcủa hệ thống đến giới hạn của chúng để đạt được hiệu suất tối đa Một mạng mật độ caor ấ t quantrọngđốivớiIoT đểcungcấp hỗtrợ trongviệckết nốisố lượnglớn cácthiếtbị. Cácnhàkhaithác viễnthôngdựkiến mộtsốtrườnghợpsửdụngcủa công nghệ 5G, trong đó ngành giải trí, chăm sóc sức khỏe và nông nghiệp nằm trongnhómcólợinhuậncao.Khoahọccôngnghệ5Gcóảnhhưởngđángkểtrong lĩnhvựcnôngnghiệpvàcóthểmanglạitươnglaicủacanhtác“nôngtrạikếtnối” tiến gần hơn đến thực tế Các nhà khai thác Viễn thông có thể cung cấp ba loại dịch vụ, đó là kết nối, tích hợp dọc và đối tác, trong nông nghiệp thông minh để nâng cao năng suất sản xuất. Ngoài các dịch vụ kết nối, các nhà khai thác viễn thôngcóthểcungcấpcácgiảipháptừđầuđếncuốitrongnôngnghiệpchínhxác, dẫnđến nângcao sự phát triển Họ cũng có thể ủng hộ triển khaicác thiết bịIoT ở cácmứcđộkhácnhaubằngcáchcungcấp mộtsốdịchvụ, chẳnghạnnhưcung cấp, cấuhìnhthiếtbị, quảnlýthiếtbị, bảomật,thanhtoán, dựatrênvịtrídịchvụ, hỗ trợ ứng dụng và phân tích dữ liệu.
Vớicông nghệ 5G và điệntoánđámmây, dữliệu trực tiếp và dữliệu lớn về mùa màng có thể được truyền trực tuyến đến điện thoại di động Điều này làm tăng thêmtrảinghiệm ngườidùngtổngthể về quản lýtrangtrại và antoànthực phẩm tổngthể.Nôngdâncóthểthực hiệnkiểmtra mùa màngtừxa mộtcáchchính xác hơnmàkhôngcầnphảicómặttạinôngtrường.Ngoàira,khảnăngnàygiúpgiảm thiểu khoảng cách giữa người nông dân và người tiêu dùng bằng cách giữ cho người tiêu dùng được thông báo đầy đủ về sự sẵn có của sản phẩm.
Một số ví dụ đáng chú ý về công nghệ 5G đang được sử dụng trong lĩnh nông nghiệp và những diễn biến hiện tại hướng tới sự hình thành chuyển đổi này nhưsau:
I HuaweiTechnologies đã công bố quan hệ đốitác vớiXAG, một nhà sản xuất máy bay không người lái nông nghiệp, để thực hiện một dự án nông nghiệp thông minh để thử nghiệm việc sử dụng 5G, AI và điện toán đám mây trong nông nghiệp (XAG, 2019)
II Một nhàkínhthôngminhởtỉnhChiết Giang,TrungQuốc,bắt đầusảnxuất càchuavới sự hỗ trợ của công nghệ 5G Nhiều cảm biến được triển khai để duy trì nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng, cung cấp cho cây trồng các chất dinh dưỡng và bật nhạc nhẹ Tất cả các cảm biến nàyđều được kết nốivới mạng 5G của China Mobile Một hệ thống quản lý dịch bệnh hỗ trợ 5G riêng biệt được sử dụng trong nhà kính.
III Năm2019,TrungtâmNghiêncứuCôngnghệNôngnghiệpAnhQuốcđãpháttriểnmột vòng cổ hỗ trợ 5Gđược trang bị cho 180 con bò để theo dõichuyển động và thóiquen ăn uống của chúng Bò sữa tại một trang trại Somerset ở Anh được cấp những chiếc vòng cổ tương tác với hệ thống vắt sữa bằng robot.
IV Viện Sáng tạo và Đổi mới Máy móc Nông nghiệp Quốc gia (CHIAIC) ở Lạc Dương thuộctỉnhHàNam, miềnTrungTrungQuốcramắtmáykéothông minh5Gchạybằng hydro(môhình:ET504-H)cóthểtựlái.Vớicôngnghệ5G,nócóthểgiámsáttrạngthái chạytrongthờigianthựccủaxecũng nhưxungquanhmôitrường làmviệc,điều nàysẽ cải thiện một cách hiệu quả độ tin cậy của hoạt động
V Vào năm 2019, Sunrise, Huawei và Agroscope, Swiss Center of Excellence for Agricultural Research, đã ký một thỏa thuận để thiết lập trang trại 5G thông minh
VI Qualcomm đã giớithiệu hệ thống RB5 mới của mình, bao gồmphần mềm, phần cứng và công cụ cho robot và máy bay không người lái tiên tiến dùng kết nối5G.
VII FlytBase, một nền tảng tự động hóa máy bay không người láidành cho doanh nghiệp, cung cấp giải pháp quản lý máy bay không người lái dựa trên đám mây và phát trực tuyến video HD truyền dữ liệu qua 5G ở độ trễ cực thấp.
VIII CoretronicIntelligentRoboticsCorp(CIRC)trìnhdiễnmáybaykhôngngườiláitựđộng cókhảnăngtruyềnvideo4kthờigianthựcvàkiểmtratừxabằngmạng5GởĐàiLoan.
Hiện nay, côngnghệ đóng một vaitrò quan trọngtrongtất cả cáclĩnhvực, chẳng hạn như xâydựng, công nghiệp ô tô, hàngkhông vũtrụ, công nghiệp viễn thông, và lĩnh vực quânsự, đểphát triển xã hội Cáclĩnhvực truyềnthốngchẳng hạn như nông nghiệp cũng cần công nghệ để tạo ra năng suất cây trồng cao hơn vớiítsựcanthiệpcủaconngườihơntrongcáccôngđoạn.Tuynhiên,nôngnghiệp thông minh đòi hỏi chi phí đầu tư cao, vùng phủ sóng rộng hơn, kết nối và băng thôngcaohơnđểxửlýlượngdữliệutừsốlượnglớncáccảmbiếnvàthiếtbịđược triển khai từ xa. Mặc dù mạng 4G cung cấp băng thông lớn và phạm vi phủ sóng đầyđủ,nhưngnókhôngđủđểxửlýdữliệulớntheothờigianthựcgiữamộtlượng lớnthiếtbị Sựra đờicủa 5G đáp ứngcác yêucầuvà nhucầuhiệntạitrong nông nghiệp thông minh để nâng cao năng suất với ít lao động nhân sự nhất có thể Trong tương lai, tất cả các nước sẽ triển khai mạng 5G trên mọi lĩnh vực, do đó, chi phí internet sẽ giảm đáng kể và kết nối sẽ được nâng cao Các chi phí đầu tư cho canhtác thông minh sẽ giảmđángkể do sử dụng 5G, điều này là một lợi ích rấtlớnchongườinôngdân.Nôngdânsẽđượctrangbịtốtđểcanhtácthôngminh, với khả năng dự đoán và ngăn ngừa dịch bệnh trên cây trồng bằng cách sử dụng điệnthoạidiđộngcủa họ. Các nhà khaithác diđộngsẽ cónhữngcống hiếnđáng kể cho nông nghiệp thông minh bằng cách mở rộng cơ sở hạ tầng vật lý của họ Các cảm biến sẽ thu thập dữ liệu từn ô n g t r ư ờ n g đ ể l ư u t r ữ t r ê n c l o u d v à đ ư ợ c p h â n tíchbấtcứkhinàothuậntiện Cáccảmbiếnphứctạpvớituổithọpincaosẽ trở nên nhỏ gọn và rẻ hơn, các mạng sẽ trở nên thông minh và an toàn hơn Hệ thốngláitựđộng,AI,họcsâuvàcácứngdụngdiđộngdựatrênnềntảngđiệntoán đám mây sẽ giúp nông dân tăng sản lượng của họ lên nhiều lần Các nông trại trong tương lai được gọi là “nông trại kết nối ” sẽ dựa trên việc kết nối, thu thập vàphântíchlượngdữliệuđểnângcaonăngsuất,tốiđahóahiệuquả Mặcdù5G có thể cungcấp nhiềucáchsửdụng và lợithế cho ngành nôngnghiệp, nó sẽ thay đổi đáng kể bản cách thức con người làm nông nghiệp Khả năng số lượng việc làmnôngnghiệpbịthuhẹplàrấtcao.Tuynhiên5Gvẫnđangtrongquátrìnhhoàn thiệnvàcáckhảnăngcủanóchưađượckhámpháhết,cácứngdụngvàcôngnghệ mớisẽđượcpháttriểntrongtươnglaivà hiệuquảcủa5Gsẽđượckiểmđịnhtheo thời gian.