Đưa công nghệ IoT vào canh tác nông nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học trên là của nhóm SV: Trần Nhật Nam, Nguyễn Văn Hùng, Lê Hoài Phong, Hoàng Minh Thuần và Nguyễn Thanh Phong, hiện đang theo học ngành Công nghệ thông tin, Trường CĐ Công Thương TPHCM.
Trần Nhật Nam, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, mô hình nông nghiệp thông minh của nhóm có thể áp dụng vào nhiều hình thức canh tác như thủy canh, khí canh, tưới nhỏ giọt…Hệ thống sẽ sử dụng mút xốp làm giá thể nuôi dưỡng cây. “Hệ thống của nhóm được áp dụng công nghệ IoT (kết nối vạn vật), nhờ vậy nó có thể tự động đưa ra quyết định điều khiển nhờ dữ liệu được lưu trữ tại Cloud (đám mây điện toán). Ngoài ra, hệ thống còn có thể áp dụng được cho nhiều hình thức canh tác khác nhau với quy mô khác nhau, tùy vào nhu cầu của người sử dụng” - Nam cho biết.
“Với trồng thủy canh, có nhiều phương pháp làm giá thể cho cây như xơ dừa, viên nén và mút xốp… Nếu sử dụng xơ dừa làm giá thể thì cây hay bị nấm, các sợi xơ dừa rơi rớt vào dung dịch hay gây tắc nghẽn hệ thống bơm cung cấp chất dinh dưỡng. Viên nén thì có giá thành quá cao và không tái sử dụng được. Vì thế, nhóm chọn giá thể là mút xốp vừa có giá thành rẻ vừa giúp cây ít nguy cơ bị bệnh hơn”.
Theo đó, hạt giống được đặt trực tiếp vào giá thể trên hệ thống. Sau đó, hệ thống điều khiển sẽ trực tiếp điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và chất dinh dưỡng với từng giai đoạn phát triển của cây (các thông số này sẽ được các chuyên gia nông nghiệp thiết lập).
Trong suốt quá trình hệ thống hoạt động, người sử dụng có thể giám sát trực tiếp hoặcđiều khiển bằng điện thoại thông minh, máy vi tính, hay màn hình cảm ứng ngay tại nơi canh tác.
“Sản phẩm với chi phí đầu tư thấp (khoảng 1,5 triệu đồng/bộ thiết bị) nên có tính ứng dụng và thương mại hóa rất cao. Sản phẩm được nhóm hoàn thiện cả phần cứng và phần mềm nên hệ thống được đồng bộ mang lại tính ổn định. Ngoài ra, nhóm đã chọn lọc các linh kiện có chất lượng nhằm đem lại độ bền và giá thành cạnh tranh cho sản phẩm” – Nam chia sẻ.
Ứng dụng vào “vườn rau biển đảo”
Trần Nhật Nam cho biết, khó khăn lớn nhất của nhóm khi làm sản phẩm này là kinh nghiệm chăm sóc cây trồng. Tất cả các thành viên trong nhóm đều là SV chuyên ngành Công nghệ thông tin nên hoàn toàn không có kinh nghiệm về chăm sóc và nuôi dưỡng cây trồng, do đó, rất nhiều lần gặp thất bại. Có khi nhóm phải phá bỏ cả một mô hình hoàn chỉnh vì thiết kế sai khiến cây không sống được. Nhóm khắc phục bằng cách đọc thêm tài liệu, học hỏi thêm kinh nghiệm, mày mò tìm cách sửa lỗi hệ thống và cuối cùng nhóm đã có một hệ thống ổn định, hiệu quả.
Để có kinh nghiệm, nhóm đã đọc các tài liệu từ Internet, gặp gỡ các chủ vườn để học hỏi và đồng thời thực hiện rất nhiều thí nghiệm trồng cây cùng với hệ thống. Sau các thí nghiệm, nhóm dần dần rút ra kinh nghiệm để chăm sóc cây tốt hơn. Không chỉ có các thí nghiệm, nhóm đã áp dụng hệ thống vào thực tế thông qua dự án “Vườn rau biển đảo”. Dự án được thực hiện tại huyện đảo Thổ Châu (hay còn gọi là Thổ Chu) nằm trong quần đảo Thổ Chu, tỉnh Kiên Giang từ tháng 8/2017.
Khi áp dụng mô hình tại huyện đảo Thổ Châu, nhóm đã xây dựng tại Trung đoàn 152 và quyết định trồng cây dưa lưới vì mô hình chỉ với 100m2 lại trong nhà kính, không thích hợp trồng các loại rau ăn lá. “Với cây trồng là dưa lưới - loại cây khó có thể sống tốt do đặc thù khí hậu ở đảo, nhưng chúng tôi đã tạo ra được môi trường sinh trưởng và phát triển cho cây, giúp cây sống và đem lại năng suất rất tốt tại đây” - Nam cho biết.
Sau thời gian mô hình hoạt động, nhận thấy được sự hiệu quả của hệ thống, người dân ở đây rất thích vì rất dễ ứng dụng. “Trong quá trình thử nghiệm tại một vườn dưa lưới trồng trong nhà kính rộng 100 m2, hệ thống đã cho năng suất rất ổn định. Những người dân sống ở đó cho biết, dưa lưới phát triển tốt và không mắc bệnh” – Nam vui mừng cho biết.
Ngoài ra, nhóm đang liên hệ với các nhóm khác có chuyên môn về nông nghiệp để hợp tác và xây dựng thông số kỹ thuật cho hệ thống phù hợp hơn, năng suất cao hơn.
