Tiểu luận học phần nhập môn ngành hệ thống thông tin quản lí chủ Đề ứng dụng iot trong nông nghiệp

IoT được ứng dụng vào mọi lĩnh vực giúp cuộc sống con người tiện lợi và hiệu quả rõ rệt: y tế, công nghiệp, giao thông, an ninh,.... Từ xa xưa, khi nhắc đến nông nghiệp thì người ta luôn

NGAN HÀNG NHÀ NƯỚC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGÂN HÀNG TP HÒ CHÍ MINH

HOCHIMINH UNIVERSITY OF BANKING

TIỂU LUẬN

HỌC PHẢN : NHẬP MÔN NGÀNH HỆ THÓNG

THONG TIN QUAN LI

Chi dé: Ung dung IoT trong nong nghiép

MSSV : — 030239230217

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 11 năm 2024

»

PHIEU DIEM THI KET THUC HOC PHAN (TIỂU LUẬN) NHAP MON NGANH HE THONG THONG TIN QUAN LY

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Thảo

Mã sinh viên: 030239230217 Lớp học phan ITS329 241 1 D03

CB COI THI

Bằng số | Bằng chữ (Ký & ghi rõ họ tên) DANH

Thứ nhất: Thứ nhất:

Thứ hai: Thứ hai:

DIEM CHI TIET (Do CB cham thi ghi):

- Nội dung (703): ~ Noi dung (70%):

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên, em gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên học phần Nhập môn ngành

HTTTQL - TS Phạm Xuân Kiên Thây đã tận tinh chi day, tạo nhiều điều kiện dé lop

có thê tiếp cận được hết kiến thức Chính những kiến thức này đã giúp em mở mang hiểu biết cũng như vận dụng vào bài tiểu luận này

Tuy nhiên, vốn kiến thức, kinh nghiệm cũng như trải nghiệm của em van còn hạn hẹp

nên bài tiểu luận ít nhiều có sai sót Em mong nhận được sự góp ý chân thành của thầy

để em có thể cải thiện bản thân và làm tốt hơn

Em chân thành cảm ơn và kính chúc thầy có nhiều sức khỏe, hạnh phúc và ngày càng thành công trong sự nghiệp trồng người

Trân trọng và cảm ơn!

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại công nghệ phát triển hiện đại, Internet vạn vật ( IoT) trở thành một phần không thê thiếu trong cuộc sống IoT được ứng dụng vào mọi lĩnh vực giúp cuộc sống con người tiện lợi và hiệu quả rõ rệt: y tế, công nghiệp, giao thông, an ninh, Lĩnh vực nông nghiệp cũng không ngoại lệ Từ xa xưa, khi nhắc đến nông nghiệp thì người ta luôn nghĩ rằng đây công việc chân tay, cực nhọc, phụ thuộc nhiều vào kính nghiệm canh tác của người nông dân đề đạt được sản lượng, năng suất cao

Tuy nhiên, nhờ có sự trợ giúp của IoT, ngành nông nghiệp đã được “khoác tâm áo mới”

Từ việc giám sát thời tiết, đất đai đến việc chăn nuôi, trồng cây, ứng dụng của IoT mở

ra một kỷ nguyên mới cho ngành nông nghiệp, mang lại nhiều lợi ích vượt trội và tiết kiệm thời gian Các giải pháp công nghệ tối ưu, các thiết bị cảm biến thông minh được áp dụng giúp giảm bớt khó khăn và đạt nhiều kết quả cải thiện khi chưa áp dụng công nghệ thông minh

Đối với một nước đang phát triển, nông nghiệp chiếm tỉ trọng cao như Việt Nam thì ứng dụng của IoT đã giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, năng suất được cải thiện cũng như tiết kiệm thời gian và tài nguyên Bài tiểu luận này sẽ làm rõ hơn về ứng dụng của IoT vào nông nghiệp Qua đó, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về sự đột phá mà công nghệ đem lại, đặc biệt là một ngành lao động chân tay thô sơ như nông nghiệp

Từ viết tắt

DANH MUC HINH ANH VA TU VIET TAT

Từ viết tat Nghĩa thực

loT Internet of Things

GAP

Good Agricultural Practices (quy trinh thyc hanh san xuất nông

Danh mục hình ảnh

Hinh 1 Biêu đồ số lượng thiết bị loT lắp đặt trên toàn câu từ năm | Trang 9

2015-2025

Hình 2 Canh tác trong nhà kính Trang 10 Hình 3 Drone giám sát sự tăng trưởng cây trông Trang 11 Hinh 4 Drone phun thuôc trừ sâu Trang 11 Hình 5 Đối tác khách hàng của NextX Farm Trang 13 Hinh 6 Màn hình giao dién app NextX Farm QRCheck Trang 14

Mục lục

9000) 00h 3

lI9)Ê (9 II -1Öđ4 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ TỪ VIẾT TẮT : : 5225222222 tr ri 5 LoL G06 e a ẽaa 7

A000 nã 80 oi án 8n 7

1.2.1 Trong lĩnh vực y tẾ 2: St 2C SE 2E E111 crrrkrree 7 1.2.2 Trong Tinh vire cong nghi€p 2.0.0 7

1.2.3 Trong lĩnh vực đời sống - 21522222 E2 2E E7 E2 EEEEEEEEEEEEEEEErkrrkrerkrrrerrres 8 1.2.4 Trong lĩnh vực giao thông - +: - 23 vn HT HT TH Tàn HH Tàn Hành HH TH 8 2.2 Tại sao cần ứng dụng IoT trong nông nghiệp - - 5-52-5252 SEE2cxresrxerxrerreerrrrrex 8 3 Ứng dụng thực tế của IoT trong nông nghiệp - s5 2+2 v22 xi 9 3.1 Theo dõi điều kiện thời tiết - 55222: 22v tri 9 3.2 Tự động hóa trong canh tác nhà kính và quan lý cây trồng - 2 55c©5zcccccsescccee 10 3.3 Máy bay không người lái trong nông nghÄiỆp - 2: 253 2 3 nhe re 11 3.4 Giám sát và quản lý Vật HUÔI - - 3 1 3v HT HH HH HH TT Hà HH TT 12 4 Ứng dụng IoT vào nông nghiệp Việt Nam: NexX NexIFarm o5 cccSrtrecrrerrtrrrrrrrrrrree 12 4.1 Các phần mềm hệ thống NextX Farm được phát triển hỗ trợ cho nông nghiệp - 13

4.1.1 Tinh nang cam bién NextX Farm NMC Pro cssesssssssssstessesessessssessessueeseesseesseeseeesseeseeesses 13 4.1.2 Giai phap NextX Farm QRCheCK 13

4.1.3 NextX Farm LandSpaGe - + nà nh TH TH TH TT TH Hàng HH TH HT Hy Tàn re 14 4.2 Một số thành công của NextX trong lĩnh vực nông nghiệp tại Việt Nam - . 14

5 Phân tích SWOT của NextX Farm tại Việt Nam - 5G E2 222 3v ke HH ket 15 Nà n ố ẽ 6 -(.%£ddAẠ HH 15

P1 an sa 11 H RH, 15

5.3 Opportunities 900 16

b0 2n 16

4009.070071 17

V.300I000179 0032.011 18

1 Giới thiệu về loT

1.1 Khái niệm IoT

Thuật ngữ IoT ( Internet of Things) hay còn gọi là Internet vạn vật được phát triển từ

sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet Nói đơn giản loT là một tập hợp các thiết bị cảm biến, máy móc, điều khiên, có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài dễ thực hiện một công việc nảo đó mả không cần sự can thiệp của con người

Các thiết bị thông thường sẽ được lập trình hoặc trang bị cảm biến, công nghệ tiên tiến

dé thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh Sau khi truyền tải qua mang Internet, những dữ liệu thu thập được sẽ tạo ra lệnh mới vả tiến hành nhiệm vụ được đặt ra 1.2 Ứng dụng của IoT trong các lĩnh vực

1.2.1 Trong lĩnh vực y tế

Một số thiết bị IoT (Đồng hồ thông minh và vòng đeo sức khỏe) giúp theo dõi các chỉ

số sức khỏe: nhịp tim, huyết áp Sau đó, các dứ liệu sẽ được thống kê trên các thiết

bị y tế hoặc máy chủ để đánh giá sức khỏe bệnh nhân chính xác cũng như giúp các bác

sĩ đễ dàng theo dõi sức khỏe bệnh nhân

Hệ thông quản lí bệnh viện sẽ kết nối kho thuốc thông qua các thiết bị loT để đảm bảo

số lượng dược phẩm tồn kho cũng như các loại thuốc an toàn, bán cho bệnh nhân qua toa thuốc Điều này nhằm kiểm soát dược phẩm hết hạn sử dụng cũng như tránh gian dối trong việc ăn cắp thuốc và tráo đổi nhập thuốc lậu

1.2.2 Trong lĩnh vực công nghiệp

Bằng việc sử dụng các thiết bị IoT, các doanh nghiệp sẽ giám sát và quản lí các hoạt động sản xuất hiệu quả Các dữ liệu thường xuyên được cập nhật sẽ dự đoán được các

sự cô tiêm ân tại các nhà máy đề ngăn chặn kịp thời

Hệ thống điều khiển máy móc được kết nối với hệ thống bảo trì giúp theo dõi “tỉnh trạng sức khỏe” của các máy móc, thực hiện bảo trì dé không bị gián đoạn san xuất và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất

1.2.3 Trong lĩnh vực đời sống

Ví dụ điển hình là nhà thông minh Trong l ngôi nhà thông minh, các thiết bị điện tử như đèn, quạt, máy lạnh, ti vị, tủ lạnh, cửa số, cửa chính, đều được kết nối với nhau thông qua mạng Internet Người dùng có thể điều khiển thiết bị bằng giọng nói hoặc remote từ xa Ngoài ra ngôi nhà thông minh còn có khả năng điều chỉnh ánh sáng, quản

lí năng lượng cũng như chống trộm đột nhập

1.2.4 Trong lĩnh vực giao thông

Tình trạng các phương tiện xếp hàng dài chờ qua trạm thu phí không còn quá xa lạ trên đường cao tốc, hình thức thu phí không dừng (ETC- Electronie Toll Collection) đã giúp giải quyết vấn dé này hiệu quả và nhanh chóng Phương tiện sẽ kết nỗi với IoT, trong vòng bán kính [km từ điểm thu phí, hệ thống sẽ tự động trừ tiền trong tài khoản thu phí không dừng của phương tiện đó và nâng rào chắn cho ổi qua

2 Sự quan trọng của IoT trong lĩnh vực nông nghiệp

2.1 Ứng dụng IoT vào nông nghiệp thông minh

Nông nghiệp thông minh là hoạt động sản xuất nông nghiệp áp dụng công nghệ cao ; công nghệ sản xuất và bảo quản sản phâm an toàn bằng phương pháp hữu cơ, GAP, ; công nghệ quản lý, nhận diện sản phẩm theo chuỗi giá trị, gắn với hệ thống trí tuệ nhân tạo và công nghệ thông tin

Theo các báo cáo kinh doanh, năm 2020 đã sử dụng 70 triệu thiết bị IoT trong lĩnh vực nông nghiệp trên toàn cầu Dự kiến đến năm 2025, quy mô của nông nghiệp thông minh

sẽ tăng gấp 3 lần, đạt đến 15,3 tỷ USD

2.2 Tại sao cần ứng dụng loT trong nông nghiệp

Do tỉnh hình ô nhiễm môi trường ngày cảng nghiêm trọng, nếu như chỉ sử đụng phương pháp truyền thống, hiệu quả sản xuất cũng như sản lượng sẽ không đạt được như kế

hoạch đề ra Chất lượng sản phẩm cũng bị giảm sút, không đảm bảo chất lượng an toàn thực phẩm trong trường hợp sản phẩm bị nhiễm thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ

Theo thống kê của Liên hợp quốc, năm 2050 sẽ đạt 9,7 tỷ người, dẫn đến sản lượng nông nghiệp toàn cầu tăng 69% Nhu cầu về lương thực, thực phẩm tăng cao nên các công ty nông nghiệp và các hộ nông dân nhỏ lẻ chuyển sang ứng dụng IoT để phân tích tình hình và tăng năng suất

Theo nghiên cứu của Business Insider, thị trường nông nghiệp thông minh toàn cầu sẽ

đạt 15,344 triệu USD vào cuối năm 2025 (tăng gấp 3 lần so với năm 2016) và số lượng

thiết bị loT được lắp đặt lên đến 75,44 tỉ

80

70

|

|

|

|

|

0

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 202 2 2023 2024 2025

Hình 1 Biểu đồ số lượng thiết bị IoT lắp đặt trên toàn cầu từ năm 2015-2025.(đơn vị: tỉ) Ngành nông nghiệp bắt buộc phải tạo ra nhiều sản phẩm hơn vì điện tích đất đai ngày càng bị thu hẹp do dân số thế giới tăng cao và chất lượng đất đai bị giảm do sự tàn phá môi trường của loải người

3 Ung dụng thực tế của IoT trong nông nghiệp

3.1 Theo dõi điều kiện thời tiết

Trên các khu vực canh tác xây dựng các trạm quan trắc thời tiết được tích hợp các hệ thông cảm biến môi trường : cảm biến gió, lượng mưa, nhiệt độ, độ âm, tốc độ gĐIÓ, Các thông tin và số liệu được thu thập từ môi trường thực tiễn và gửi về trung tâm xử

ly, theo dõi các yếu tổ môi trường ảnh hưởng đến khu vực canh tác Từ đó lựa chọn

được giống cây trồng, vật nuôi phù hợp nhất đề đạt được chất lượng và sản lượng nông san

Nhờ có các hệ thống theo dõi thời gian thực, bất kì thay đổi đáng kê nào về thời tiết, độ

âm, nhiệt độ sẽ hỗ trợ người nông dân ứng biến kịp thời Một số máy đo lượng mưa bằng cách cân những giọt nước vào bộ thu hay các thiết bị cảm biến độ âm trong đất giúp xác định chính xác thời điểm cần cung cấp nước cho đất và nông sản

3.2 Tự động hóa trong canh tác nhà kính và quản lý cây trồng

Nhắc đến các loại cây trồng thì không thể không nhắc đến phương pháp trồng nhà kính

Do chỉ phí xây dựng cao, chiếm nhiều diện tích nên khu vực canh tác trong nhà kính cần quản lý, điều khiển, giám sát điều kiện môi trườn, chất dinh dưỡng phù hợp với từng loại cây trồng Ví dụ, lưu thông không khí trong nhà kính hiệu quả thì cũng sẽ tăng năng suất cây trồng

là vết

[7-€N“ zá( (0V | 0, 2 Can; vác trong nha kinh

Mỗi nhà kính có hệ sinh thái riêng, bộ cảm biến và các thiết bị riêng thích ứng với từng

loại cây trồng riêng biệt được canh tác Do đo, việc duy trì một nhà kính không phải là chuyện đễ dàng Cảm biến ánh sáng có thể đo và điều chỉnh ánh sáng nhân tạo, cảm

biến carbon dioxide phát hiện nồng độ CO2 và O2 trong nhà kính đề điều chỉnh hệ

thống thông gió cho phù hợp với điều kiện môi trường Bên cạnh đó, việc sử dụng hệ

thống máy sưởi để duy trì nhiệt độ ôn định từ ánh sáng mặt trời đảm bảo duy trì nhiệt

độ lý tưởng đề cây trồng phát triển hiệu quả Có hệ thông sưởi thì nhất định có hệ thống phun sương và tưới tiêu, đảm bảo kiểm soát được điều kiện môi trường trong nhà kính

và xác định được các tác nhân tiêm ân gây bệnh cho cây Băng việc sử dụng các thiết bị

10

loT sẽ giảm khối lượng lao động chân tay, các quy trình được tự động hóa dựa trên dữ

liệu thiết lập trên thiết bị

Không chỉ có cảm biến IoT hỗ trợ tăng năng suất cây trồng mà nhà kính còn được lắp đặt camera CCTV, báo động và giám sát quyền truy cập vào nhà kính, ngăn chặn trộm cướp và tăng cường an ninh cho nhà kính

3.3 Máy bay không người lái trong nông nghiệp

Việc giám sát mùa màng trên cánh đồng rộng là không dễ dàng, nhất là luôn phải theo dõi lượng nước tưới tiêu, tác nhân sâu bệnh ảnh hưởng đến mùa màng Đề tối ưu hóa quy trình và cải thiện hoạt động canh tác, máy bay không người lái (drone) ra đời đã hỗ trợ rất nhiều cho nông nghiệp: phân tích đất, giám sát chu kì tăng trưởng

Drone nông nghiệp được trang bi cam biến, camera và được điều khiến tự động tử xa thông qua kế hoạch thiết lập trong hệ thống phần mềm và phối hợp vói cảm biến và GPS Cụ thể, các drone có tải trọng lớn (hơn 10kg) dùng đề thay thế nông dân bón phân, phun thuốc trừ sâu hay gieo hạt, Drone nông nghiệp được lập trình lộ trình và tốc bay

dé dam bảo rằng loại bỏ tình trạng phun chồng chéo, không đều, rút ngắn thời gian so với thực hiện thủ công trên cùng một đơn vị diện tích Việc dùng drone dé phun thuốc trừ sâu còn bảo vệ sức khỏe cho người nông dân và hiệu suất phun thuốc đạt tốc đa Bên cạnh đó, drone còn giám sát được sự tăng trưởng của cây trồng, kết hợp với các cảm biến IoT dé thu thập dữ liệu của cây trồng (tinh trạng đất, sâu bệnh ), lập bản đồ giám sát nông trường để có các biện pháp chăm sóc nâng cao chất lượng và năng suất cây trồng

—

Hình 3 Drone giám sát sự tăng trưởng cây trong Hình 4 Drone phun thuốc trừ sâu

11