Trong nơng nghiệp thơng minh, vai trị cùa ngành Điện tử viễn thơng vơ cùng quan trọng trong việc xây dựng và phát triển một hệ thống. Một số đặc điểm sẽ được liệt kê trong phần dưới:
a. Đối với ngành Điện tử
Hệ thống phần cứng được coi là nền tảng của việc quản lý trong nơng nghiệp thơng minh, việc lựa chọn và thiết kết sẽ dựa theo một số nguyên tắc:
- Khả năng thực thi, sự thích ứng với nhu cầu đo lường và quản lý các trang trại, cĩ độ tin cậy và khả năng hoạt động cao.
- Khả năng phát triển của hệ thống trong điều kiện hiện tại và tương lai. - Chi phí thực hiện cần phải được tính tốn để cân đối trong mức cho phép
của người nơng dân.
Một số ứng dụng của hệ thống cĩ thể áp dụng được là:
- Thu thập dữ liệu với các địa hình khác nhau, hệ thống mạng khơng dây cĩ thể giám sát tưới tiêu
Hệ thống thu thập dữ liệu trong lĩnh vực nơng nghiệp chủ yếu thơng qua các cảm biến khác khau được triển khai tại các hiện trường cần giám sát. Hệ thống sẽ tiến hành giám sát thời gian thực và xử lý kỹ thuật số trong đất, nhiệt độ mơi trường trong quá trình sinh trưởng của cây trồng; độ ẩm đất, khơng khí, nhiệt độ của đồng ruộng; độ ẩm khơng khí, bức xạ mặt trời, giĩ, hướng giĩ và các yếu tố khí tượng khác đồng thời hệ thống cũng
xác định xu hướng phát triển của cây trồng, các dữ liệu đĩ sẽ được tập trung và truyền tải qua các cổng khơng dây đến các nền tảng quản lý. Hệ thống giám sát thủy lợi chủ yếu bao gồm giám sát lưu lượng, kiểm sốt cổng và hệ thống giám sát video. Các thiết bị này được lắp đặt phân tán trong trang trại, được kết nối bởi mạng khơng dây và truyền tải thơng tin giám sát khác nhau cho nền tảng quản lý qua cổng khơng dây và cổng giao tiếp. Với việc thu thập phân tán các loại dữ liệu khác nhau và thiết bị giám sát cĩ thể đáp ứng tốt hơn các chỉ số tăng trưởng thực vật về mơi trường và chất dinh dưỡng một cách kịp thời, chính xác, thời gian thực. Từ đĩ dữ liệu được xử lý, phân tích theo sự phát triển của cây trồng để đưa ra những biện pháp phịng chống thiên tai hoặc sâu bệnh giúp tăng năng suất và hiệu quả quản lý.
- Hệ thống giám sát các cổng và trạm dữ liệu
Hệ thống giám sát cổng và trạm dữ liệu gồm cĩ hệ thống điều khiển tự động, hệ thống giám sát cổng dữ liệu và giám sát video. Các hệ thống này được thiết lập để thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn và điều khiển hoạt động của các bộ chấp hành điều này cĩ nghĩa các loại thơng tin được vận chuyển đến nơi quản lý thơng qua mạng truyền dẫn và hệ thống cĩ thể nhận ra sự giám sát từ xa của trạm bơm và cổng.
b. Đối với ngành Viễn thơng
Theo dự báo đến năm 2020, khả năng khai thác thị trường cho các dịch vụ viễn thơng trong nơng nghiệp sẽ vào khoảng 12,9 tỷ USD, giá trị này sẽ đến từ việc hội nhập, hợp tác và tiếp thị chuyên ngành, các dịch vụ giá trị gia tăng.
Một số ứng dụng chính của viễn thơng trong nơng nghiệp thơng minh là: - Cơng nghệ truyền thơng khơng dây
Cơng nghệ truyền thơng khơng dây cĩ rất nhiều ứng dụng trong nơng nghiệp. Việc sử dụng cơng nghệ truyền thơng khơng dây giúp cho các hệ thống giám sát bằng cảm biến, giám sát video đơn giản hơn trong mạch kín; việc sử dụng cũng giúp loại bỏ sự cần thiết của việc lắp đặt hệ thống cáp đồng trục; tăng diện tích vùng quản lý và cĩ thể quản lý được những nơi con người khĩ cĩ thể tiếp cận.
Hình 1. 3: Hệ thống trang trại được kết nối bằng sĩng vơ tuyến [7]
- Hệ thống định vị tồn cầu GPS
Trong nơng nghiệp, việc sử dụng hệ thống định vị tồn cầu GPS mang lại nhiều lợi ích to lớn, nĩ giúp kết nối các vị trí địa lý, lập bản đồ và khảo sát vị trí. Trong những năm qua các thiết bị GPS đã cĩ giá thành ngày càng giảm điều này giúp cho việc tiếp cận và sử dụng nĩ trong dân sự càng dễ dàng và phổ biến hơn. Việc sử dụng GPS, người nơng dân cĩ thể tạo ra bản đồ số hĩa đơn giản nhưng rất chính xác mà khơng cần sự giúp đỡ của một người vẽ bản đồ chuyên nghiệp.
Một ví dụ cho việc sử dụng này là tại Kenya, để ngăn chặn những con voi lang thang đi vào các trang trại và phá hủy những loại cây quý giá, người ta đã gắn lên con voi một thiết bị gửi tin nhắn văn bản. Khi nĩ đi qua một hàng rào địa lý dựa vào cơng nghệ SMS và GPS, các nhà quản lý cĩ thể đưa ra các cảnh báo cho trang trại gần đĩ.
- Hệ thống thơng tin địa lý
Hệ thống thơng tin địa lý GIS được sử dụng rộng rãi trong nơng nghiệp đặc biệt trong canh tác chính xác. Đất được ánh xạ kỹ thuật số và các dữ liệu trắc địa được thích hợp như địa hình, đường nét địa lý được kết hợp với các dữ liệu thống kê khác để phân tích đất dễ dàng hơn. Với việc sử dụng hệ thống thơng tin địa lý GIS giúp người nơng dân dễ dàng hơn trong việc quyết định trồng loại cây gì và vị trí nào bằng cách sử dụng dữ liệu lịch sử và lấy mẫu.
Một ví dụ cho hệ thống này là hệ thống vắt sữa tự động, hệ thống này được điều khiển bằng máy tính giúp vắt sữa bị mà khơng cần sự lao động của con người. Việc tự động hĩa hồn tồn quá trình vắt sữa được kiểm sốt bởi một robot nơng nghiệp, một phần mềm quản lý và các máy tính chuyên dụng. Quá trình này giúp người nơng dân tiết kiệm thời gian để cĩ thêm thời gian giám sát nơng trại và đàn bị. Nơng dân cĩ thể cải thiện quản lý đàn bị bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập bởi máy tính. Bằng cách phân tích ảnh hưởng của các loại thức ăn chăn nuơi khác nhau đến năng suất sữa người nơng dân cĩ thể điều chỉnh cho phù hợp để cĩ thể cĩ được sản lượng sữa tối ưu. Vì dữ liệu cĩ sẵn cho từng cấp độ nên mỗi con bị cĩ thể được theo dõi và kiểm tra và người nơng dân cĩ thể được cảnh báo khi cĩ những thay đổi bất thường như bệnh tật hoặc thương tích.
- Cơng nghệ RFID
Với cơng nghệ này, mỗi gia súc được gắn thẻ với việc sử dụng cơng nghệ RFID để xác định dễ dàng hơn, cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu cĩ liên quan như: tên người chăm sĩc, nguồn gốc vật nuơi, giới tính và ngày xuất chuồng. Với việc theo dõi này sẽ giúp những người tiêu dùng và các cơ quan quản lý cĩ thể theo dõi được nguồn gốc và các thơng tin về thực phẩm.