Ứng Dụng Iot Trong Quản Lý Sản Xuất Nông Nghiệp

Ứng Dụng IoT Trong Quản Lý Sản Xuất Nông Nghiệp

Tóm tắt

Bài viết này tập trung vào việc khám phá các ứng dụng của Internet of Things (IoT) trong lĩnh vực quản lý sản xuất nông nghiệp, một ngành kinh tế trọng yếu đang trải qua quá trình chuyển đổi số mạnh mẽ. IoT, với khả năng kết nối vạn vật và thu thập, phân tích dữ liệu thời gian thực, đã mở ra những chân trời mới cho việc tối ưu hóa quy trình canh tác, chăn nuôi và quản lý tài nguyên trong nông nghiệp. Bài viết đi sâu vào các mô hình ứng dụng IoT cụ thể như canh tác chính xác, nhà kính thông minh, giám sát chăn nuôi và robot nông nghiệp, làm rõ cách thức công nghệ này giúp nâng cao năng suất, giảm thiểu lãng phí và bảo vệ môi trường. Bên cạnh việc phân tích những lợi ích to lớn, bài viết cũng không né tránh các thách thức đi kèm với việc triển khai IoT trong nông nghiệp, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu, vấn đề bảo mật dữ liệu và nhu cầu về nguồn nhân lực chuyên môn cao. Mục tiêu của bài viết là cung cấp một cái nhìn toàn diện về tiềm năng và những rào cản của IoT trong quản lý sản xuất nông nghiệp, từ đó khuyến nghị các giải pháp để thúc đẩy ứng dụng công nghệ này một cách hiệu quả và bền vững, góp phần vào sự phát triển của nền nông nghiệp thông minh, hiện đại.

Nội dung chính

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ trên toàn cầu, công nghệ Internet of Things (IoT) đã trở thành một yếu tố then chốt, đóng vai trò trung tâm trong quá trình hiện đại hóa và chuyển đổi số của nhiều ngành công nghiệp, và nông nghiệp không phải là ngoại lệ. IoT mang đến một cuộc cách mạng thực sự trong cách thức quản lý và sản xuất nông sản, từ việc canh tác trên đồng ruộng, chăm sóc vật nuôi đến quản lý chuỗi cung ứng. Công nghệ này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn hướng đến một nền nông nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường. Bài viết này sẽ đi sâu vào việc ứng dụng IoT trong quản lý sản xuất nông nghiệp, từ việc làm rõ định nghĩa và vai trò của IoT, khám phá các mô hình ứng dụng cụ thể, phân tích lợi ích thiết thực cho đến việc nhận diện và đánh giá các thách thức mà công nghệ này mang lại.

Tổng quan về IoT trong nông nghiệp

Định nghĩa và vai trò của IoT trong nông nghiệp

IoT, hay Internet of Things, một khái niệm không còn xa lạ trong kỷ nguyên số, được định nghĩa là một hệ thống mạng lưới các thiết bị vật lý, phương tiện, đồ vật, và các thành phần khác được nhúng với cảm biến, phần mềm và khả năng kết nối mạng, cho phép chúng thu thập và trao đổi dữ liệu [1]. Trong lĩnh vực nông nghiệp, IoT được ứng dụng rộng rãi để giám sát và điều khiển các hoạt động canh tác đa dạng, bao gồm trồng trọt các loại cây lương thực, rau màu, cây ăn quả, chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản, và quản lý hiệu quả các nguồn tài nguyên như nước, đất, năng lượng. Các cảm biến IoT đóng vai trò như những “giác quan” của hệ thống, có khả năng đo lường một loạt các yếu tố môi trường và các thông số quan trọng khác như nhiệt độ không khí và đất, độ ẩm đất và không khí, cường độ ánh sáng, nồng độ CO2, độ pH của đất, chất lượng nước, và thậm chí cả sức khỏe và hành vi của vật nuôi [2]. Dữ liệu thu thập được từ các cảm biến này được truyền tải liên tục và theo thời gian thực qua mạng internet đến các nền tảng phân tích dữ liệu, nơi chúng được xử lý và chuyển đổi thành thông tin hữu ích, hỗ trợ người nông dân đưa ra các quyết định canh tác và quản lý một cách chính xác và kịp thời [3].

Vai trò của IoT trong nông nghiệp không chỉ giới hạn ở việc cải thiện hiệu quả sản xuất và năng suất cây trồng, vật nuôi. Công nghệ này còn đóng góp quan trọng vào việc giảm thiểu lãng phí tài nguyên thiên nhiên đang ngày càng khan hiếm như nước và đất đai, hai yếu tố đầu vào không thể thiếu của ngành nông nghiệp. Bằng cách cung cấp dữ liệu chi tiết và chính xác về nhu cầu thực tế của cây trồng và vật nuôi, IoT giúp tối ưu hóa việc sử dụng nước tưới, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thức ăn chăn nuôi, giảm thiểu lượng dư thừa và thất thoát ra môi trường [4]. Hơn nữa, việc ứng dụng IoT trong nông nghiệp còn góp phần bảo vệ môi trường một cách bền vững bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu, giảm thiểu ô nhiễm đất và nguồn nước, hướng tới một nền nông nghiệp xanh và sạch [5]. Để một nền nông nghiệp xanh và sạch được phát triển bền vững, các doanh nghiệp cần chú trọng tới các thành phần trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp.

Các thành phần chính của hệ thống IoT trong nông nghiệp

Một hệ thống IoT hoàn chỉnh trong nông nghiệp thường bao gồm sự phối hợp nhịp nhàng của nhiều thành phần khác nhau, hoạt động đồng bộ để tạo ra một hệ thống thông minh và hiệu quả. Các thành phần chính này bao gồm:

• Cảm biến: Đây là lớp đầu tiên và quan trọng nhất của hệ thống IoT. Các cảm biến được triển khai và đặt tại các vị trí chiến lược trên đồng ruộng, trong nhà kính, trang trại chăn nuôi hoặc hệ thống thủy canh để thu thập dữ liệu liên tục về các điều kiện môi trường và các thông số cần thiết khác. Các loại cảm biến phổ biến trong nông nghiệp bao gồm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất, độ ẩm không khí, ánh sáng, pH đất, chất dinh dưỡng trong đất, cảm biến khí tượng, cảm biến theo dõi sức khỏe vật nuôi (nhịp tim, thân nhiệt, chuyển động), và nhiều loại cảm biến chuyên dụng khác tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể [3].

• Gateway: Gateway đóng vai trò là thiết bị trung gian, cầu nối giữa các cảm biến và nền tảng đám mây hoặc máy chủ trung tâm. Do các cảm biến thường sử dụng các giao thức truyền thông không dây tầm ngắn như Zigbee, Bluetooth hoặc LoRaWAN để tiết kiệm năng lượng, gateway có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các cảm biến này và chuyển đổi sang các giao thức truyền thông tầm xa phổ biến hơn như Wi-Fi, Ethernet hoặc mạng di động (3G, 4G, 5G) để truyền tải dữ liệu lên máy chủ hoặc nền tảng đám mây [4]. Gateway đảm bảo dữ liệu được truyền đi một cách ổn định và tin cậy, ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt hoặc vùng sâu vùng xa.

• Nền tảng phân tích dữ liệu: Đây là “trái tim” của hệ thống IoT, nơi dữ liệu thô thu thập từ cảm biến được xử lý, phân tích và chuyển đổi thành thông tin có giá trị. Nền tảng này thường tích hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) để phân tích dữ liệu lớn, xác định các xu hướng, mô hình, và đưa ra các dự báo chính xác về tình trạng cây trồng, vật nuôi, điều kiện thời tiết, dịch bệnh, và các yếu tố khác ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp [5]. Nền tảng phân tích dữ liệu cũng cung cấp các công cụ trực quan hóa dữ liệu, giúp người nông dân dễ dàng theo dõi, giám sát và hiểu rõ tình hình trang trại của mình.

• Thiết bị điều khiển: Dựa trên thông tin và phân tích từ nền tảng dữ liệu, hệ thống IoT có thể tự động đưa ra các quyết định điều khiển và thực hiện các hành động cần thiết thông qua các thiết bị điều khiển. Ví dụ, hệ thống tưới tiêu tự động có thể điều chỉnh lượng nước tưới và thời gian tưới dựa trên độ ẩm đất và nhu cầu của cây trồng. Hệ thống thông gió và điều hòa không khí trong nhà kính có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm để tạo môi trường tối ưu cho cây trồng. Robot nông nghiệp có thể thực hiện các nhiệm vụ như gieo hạt, phun thuốc, thu hoạch một cách tự động và chính xác [6]. Các thiết bị điều khiển giúp tự động hóa quy trình sản xuất, giảm sự can thiệp thủ công của con người và nâng cao hiệu quả hoạt động.

Những thành phần này phối hợp chặt chẽ với nhau, tạo thành một hệ thống khép kín và thông minh, cho phép người nông dân giám sát và quản lý trang trại của mình từ xa thông qua các thiết bị di động như điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng [7]. Điều này mang lại sự linh hoạt và tiện lợi chưa từng có, giúp người nông dân quản lý trang trại hiệu quả hơn, tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu thực tế, tăng cường tính chủ động trong sản xuất. Để tối ưu chi phí, người nông dân nên cân nhắc các yếu tố ảnh hưởng đến quản trị tài chính để có thể sử dụng nguồn vốn hiệu quả nhất.

Các ứng dụng cụ thể của IoT trong nông nghiệp

Ứng dụng của IoT trong nông nghiệp rất đa dạng và phong phú, trải rộng trên nhiều lĩnh vực khác nhau của sản xuất nông nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu và phổ biến:

Canh tác chính xác

Canh tác chính xác (Precision Agriculture) là một phương pháp quản lý nông nghiệp hiện đại, sử dụng công nghệ IoT để kiểm soát và tối ưu hóa toàn bộ quá trình sản xuất nông nghiệp, từ khâu chuẩn bị đất, gieo trồng, chăm sóc đến thu hoạch. Trong canh tác chính xác, các cảm biến IoT được triển khai rộng rãi trên đồng ruộng để theo dõi liên tục và chi tiết tình trạng đất đai (độ ẩm, nhiệt độ, chất dinh dưỡng), tình trạng cây trồng (sinh trưởng, phát triển, sâu bệnh), và điều kiện thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, gió, mưa) [2]. Dữ liệu thu thập được từ các cảm biến này được truyền về trung tâm phân tích, nơi các thuật toán và mô hình hóa học máy được sử dụng để phân tích và đưa ra các quyết định tối ưu về các hoạt động canh tác như tưới tiêu, bón phân, phun thuốc bảo vệ thực vật, và phòng trừ sâu bệnh [4].

Ví dụ, một hệ thống tưới tiêu tự động trong canh tác chính xác có thể điều chỉnh lượng nước tưới một cách chính xác dựa trên độ ẩm thực tế của đất, loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng của cây, đảm bảo cây trồng luôn nhận được lượng nước vừa đủ, không bị thiếu hoặc thừa nước, từ đó tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nước và giảm thiểu lãng phí [8]. Tương tự, hệ thống bón phân thông minh có thể xác định chính xác nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng ở từng khu vực khác nhau trên đồng ruộng, và điều chỉnh lượng phân bón một cách phù hợp, tránh bón phân quá nhiều gây ô nhiễm môi trường hoặc bón phân quá ít làm giảm năng suất. Việc sử dụng máy bay không người lái (drone) được trang bị camera và cảm biến cũng là một phần quan trọng của canh tác chính xác. Drone có thể được sử dụng để khảo sát đồng ruộng trên diện rộng, chụp ảnh và quay video độ phân giải cao, thu thập dữ liệu về tình trạng cây trồng, phát hiện sớm các vùng bị sâu bệnh, cỏ dại hoặc thiếu dinh dưỡng, giúp người nông dân lập kế hoạch gieo trồng và quản lý đồng ruộng hiệu quả hơn [4]. Để xây dựng một hệ thống chính xác, cần có khái niệm về chiến lược kinh doanh một cách cụ thể.

Nhà kính thông minh

Nhà kính thông minh (Smart Greenhouse) là một ứng dụng nổi bật và đầy tiềm năng của IoT trong nông nghiệp, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu về sản xuất nông nghiệp công nghệ cao ngày càng tăng. Trong nhà kính thông minh, các cảm biến IoT được lắp đặt để đo lường và giám sát liên tục các yếu tố môi trường bên trong nhà kính như nhiệt độ, độ ẩm không khí, mức độ ánh sáng, nồng độ CO2, và các yếu tố khác ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng [6]. Hệ thống điều khiển tự động dựa trên dữ liệu từ cảm biến sẽ điều chỉnh các thiết bị như hệ thống thông gió, hệ thống sưởi ấm, hệ thống làm mát, hệ thống chiếu sáng, hệ thống tưới nước, và hệ thống bón phân để duy trì môi trường bên trong nhà kính luôn ở trạng thái tối ưu cho từng loại cây trồng và từng giai đoạn sinh trưởng [9].

Ví dụ, cửa sổ thông gió của nhà kính có thể tự động mở hoặc đóng dựa trên nhiệt độ bên ngoài và nhiệt độ bên trong nhà kính để đảm bảo thông thoáng và duy trì nhiệt độ phù hợp. Hệ thống chiếu sáng có thể điều chỉnh cường độ và thời gian chiếu sáng phù hợp với nhu cầu ánh sáng của cây trồng, đặc biệt trong những ngày thiếu nắng hoặc mùa đông. Hệ thống tưới nhỏ giọt và bón phân có thể cung cấp nước và dinh dưỡng một cách chính xác và hiệu quả đến từng gốc cây, giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa sự phát triển của cây trồng [7]. Nhà kính thông minh giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng (điện, nhiệt) và chi phí lao động liên quan đến việc điều khiển và can thiệp thủ công vào môi trường nhà kính, đồng thời tạo ra môi trường lý tưởng cho cây trồng phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, kéo dài mùa vụ và giảm sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết tự nhiên.

Giám sát chăn nuôi

Trong lĩnh vực chăn nuôi, IoT mang lại những giải pháp hiệu quả để giám sát sức khỏe, theo dõi hành vi và quản lý đàn vật nuôi một cách khoa học và hiệu quả hơn. Các cảm biến IoT được gắn vào vật nuôi (vòng cổ, thẻ tai, chip cấy ghép) hoặc được đặt trong chuồng trại để thu thập dữ liệu về thân nhiệt, nhịp tim, huyết áp, hoạt động di chuyển, tiếng kêu, lượng thức ăn và nước uống, và các thông số sinh lý khác của vật nuôi [7]. Dữ liệu này được truyền về hệ thống phân tích để theo dõi sức khỏe của từng con vật và toàn đàn, phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh lý, stress, hoặc các vấn đề về dinh dưỡng và môi trường sống [10].

Ví dụ, cảm biến đo thân nhiệt có thể giúp phát hiện sớm các con vật bị sốt, một dấu hiệu sớm của nhiều bệnh truyền nhiễm, từ đó đưa ra biện pháp cách ly và điều trị kịp thời, ngăn chặn dịch bệnh lây lan trong đàn. Công nghệ xử lý ảnh và video cũng được ứng dụng để phân tích hình ảnh và video giám sát vật nuôi, nhận diện các hành vi bất thường, phát hiện các con vật bị thương, bị ngã hoặc bị tấn công bởi con vật khác. Hệ thống quản lý đàn vật nuôi dựa trên IoT còn cho phép theo dõi vị trí của từng con vật, đặc biệt trong chăn nuôi gia súc thả đồng, giúp quản lý đàn hiệu quả hơn, tránh thất lạc và đảm bảo an toàn cho vật nuôi.

Robot và tự động hóa

Robot nông nghiệp đang ngày càng trở nên phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các nhiệm vụ nặng nhọc, lặp đi lặp lại và đòi hỏi độ chính xác cao trong sản xuất nông nghiệp. Những robot này thường được tích hợp với công nghệ IoT và trí tuệ nhân tạo (AI) để nhận diện môi trường xung quanh, định vị và di chuyển tự động, và thực hiện các nhiệm vụ một cách hiệu quả và chính xác [6]. Các ứng dụng của robot nông nghiệp rất đa dạng, bao gồm gieo hạt, cấy giống, phun thuốc bảo vệ thực vật, bón phân, làm cỏ, tỉa cành, thu hoạch, và nhiều công việc khác.

Ví dụ, robot làm cỏ có thể sử dụng hệ thống thị giác máy tính và AI để nhận diện cỏ dại và phân biệt chúng với cây trồng, sau đó loại bỏ cỏ dại một cách chính xác bằng các phương pháp cơ học hoặc hóa học, mà không gây hại cho cây trồng [5]. Robot thu hoạch có thể được trang bị các cảm biến và hệ thống điều khiển chính xác để thu hoạch các loại trái cây, rau củ một cách nhẹ nhàng và hiệu quả, giảm thiểu hư hỏng và lãng phí sau thu hoạch. Robot nông nghiệp không chỉ giúp giảm chi phí lao động và tăng năng suất mà còn cải thiện điều kiện làm việc cho người nông dân, giảm sự tiếp xúc với hóa chất độc hại và các công việc nặng nhọc, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và thu nhập cho người lao động nông thôn. Việc ứng dụng robot giúp giảm sự tiếp xúc với hoá chất độc hại. Để có quy trình sản xuất an toàn và chất lượng, các đơn vị cần lựa chọn thực phẩm công nghiệp và những thông tin cần biết.

Lợi ích của IoT trong quản lý sản xuất nông nghiệp

Ứng dụng công nghệ IoT trong quản lý sản xuất nông nghiệp mang lại nhiều lợi ích vượt trội và toàn diện, tác động tích cực đến nhiều khía cạnh của ngành nông nghiệp, từ kinh tế, xã hội đến môi trường.

Tăng năng suất và chất lượng sản phẩm

Một trong những lợi ích quan trọng nhất của IoT là khả năng tăng cường năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Bằng cách cung cấp dữ liệu thời gian thực và chính xác về tình trạng cây trồng, vật nuôi và môi trường, IoT cho phép người nông dân phát hiện sớm các vấn đề như sâu bệnh, thiếu dinh dưỡng, stress nhiệt, hoặc các yếu tố bất lợi khác ảnh hưởng đến sản xuất [2]. Từ đó, người nông dân có thể thực hiện các biện pháp khắc phục kịp thời và chính xác, như điều chỉnh chế độ tưới tiêu, bón phân, phun thuốc, hoặc cải thiện điều kiện môi trường sống cho vật nuôi, giảm thiểu thiệt hại và tối ưu hóa tiềm năng năng suất [1]. Kết quả là năng suất cây trồng và vật nuôi tăng lên đáng kể, chất lượng sản phẩm được cải thiện, đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường và nâng cao giá trị gia tăng cho sản phẩm nông nghiệp.

Tiết kiệm tài nguyên

IoT đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm và sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá như nước, đất đai, năng lượng, và phân bón. Hệ thống tưới tiêu tự động dựa trên cảm biến độ ẩm đất giúp cung cấp lượng nước vừa đủ cho cây trồng, tránh tưới quá nhiều gây lãng phí nước và năng lượng bơm tưới, hoặc tưới quá ít làm cây bị thiếu nước [8]. Việc sử dụng phân bón cũng được tối ưu hóa dựa trên dữ liệu thu thập từ cảm biến về nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng và độ phì nhiêu của đất, giảm thiểu lượng phân bón dư thừa và thất thoát ra môi trường, gây ô nhiễm nguồn nước và không khí [4]. Trong chăn nuôi, IoT giúp tối ưu hóa việc sử dụng thức ăn và nước uống cho vật nuôi, giảm thiểu lãng phí và chi phí đầu vào. Việc tiết kiệm tài nguyên không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo tính bền vững cho ngành nông nghiệp.

Giảm chi phí lao động

Nhờ vào khả năng tự động hóa và điều khiển từ xa mà IoT mang lại, nhiều nhiệm vụ trước đây yêu cầu sự can thiệp thủ công của con người giờ đây có thể được thực hiện bởi máy móc, robot hoặc hệ thống tự động. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí lao động, đặc biệt trong bối cảnh lao động nông thôn ngày càng khan hiếm và chi phí nhân công ngày càng tăng [5]. Ví dụ, hệ thống tưới tiêu tự động, hệ thống nhà kính thông minh, robot làm cỏ, robot thu hoạch, và hệ thống quản lý đàn vật nuôi tự động đều giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào lao động thủ công, giải phóng sức lao động cho người nông dân để tập trung vào các công việc quản lý, giám sát và ra quyết định chiến lược hơn. Nội dung quản trị nhân lực giúp nâng cao năng suất và đạt được mục tiêu kinh doanh.

Bảo vệ môi trường

IoT góp phần quan trọng vào việc bảo vệ môi trường và hướng tới một nền nông nghiệp xanh và bền vững. Các giải pháp canh tác chính xác dựa trên IoT giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học bằng cách tối ưu hóa liều lượng, thời điểm và phương pháp sử dụng, chỉ can thiệp khi thực sự cần thiết và đúng vị trí [2]. Điều này giúp giảm thiểu ô nhiễm đất, nước và không khí do hóa chất nông nghiệp gây ra, bảo vệ đa dạng sinh học và sức khỏe con người. Việc tối ưu hóa sử dụng tài nguyên nước, đất, năng lượng và phân bón cũng giúp giảm tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên, giảm phát thải khí nhà kính và ứng phó với biến đổi khí hậu [9].

Thách thức khi triển khai IoT trong nông nghiệp

Mặc dù tiềm năng và lợi ích của IoT trong nông nghiệp là rất lớn, nhưng việc triển khai và ứng dụng công nghệ này trên thực tế vẫn còn đối mặt với nhiều thách thức không nhỏ, cần được nhận diện và giải quyết một cách hiệu quả để thúc đẩy sự phát triển bền vững của nông nghiệp thông minh.

Chi phí đầu tư ban đầu cao

Một trong những rào cản lớn nhất đối với việc triển khai IoT trong nông nghiệp, đặc biệt đối với nông hộ nhỏ lẻ và các hợp tác xã nông nghiệp, là chi phí đầu tư ban đầu khá cao. Việc trang bị các thiết bị cảm biến, gateway, nền tảng phân tích dữ liệu, thiết bị điều khiển, hệ thống mạng và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin đòi hỏi nguồn vốn đầu tư đáng kể [8]. Chi phí này có thể vượt quá khả năng tài chính của nhiều nông hộ và doanh nghiệp nông nghiệp nhỏ, đặc biệt ở các nước đang phát triển hoặc các vùng nông thôn còn khó khăn về kinh tế. Để vượt qua thách thức này, cần có các chính sách hỗ trợ tài chính, tín dụng ưu đãi, hoặc các mô hình hợp tác công tư để giảm bớt gánh nặng chi phí đầu tư ban đầu cho người nông dân. Để kêu gọi đầu tư hiệu quả, các nhà quản trị cần nắm rõ bản chất, vai trò và chức năng của quyết định trong quản trị để có thể đưa ra quyết định tốt nhất cho quá trình kêu gọi vốn.

Vấn đề bảo mật dữ liệu

Hệ thống IoT trong nông nghiệp tạo ra một lượng lớn dữ liệu nhạy cảm và có giá trị liên quan đến hoạt động sản xuất, thông tin cá nhân của người nông dân, và dữ liệu về tài nguyên đất đai, cây trồng, vật nuôi. Việc bảo mật và bảo vệ những dữ liệu này là một thách thức lớn, do nguy cơ bị tấn công mạng, xâm nhập hệ thống, đánh cắp dữ liệu, hoặc mất mát thông tin do lỗi hệ thống hoặc sự cố kỹ thuật [9]. Các cuộc tấn công mạng như Mirai năm 2016, lợi dụng các thiết bị IoT có lỗ hổng bảo mật để tạo ra mạng botnet khổng lồ, đã làm lộ rõ những rủi ro và lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn trong hệ thống IoT [9]. Để đảm bảo an toàn và bảo mật cho dữ liệu IoT trong nông nghiệp, cần có các giải pháp bảo mật toàn diện, từ việc lựa chọn thiết bị và phần mềm có tính bảo mật cao, đến việc triển khai các biện pháp mã hóa dữ liệu, xác thực người dùng, kiểm soát truy cập, và giám sát an ninh mạng liên tục.

Thiếu nguồn nhân lực chuyên môn

Để vận hành, quản lý và khai thác hiệu quả hệ thống IoT trong nông nghiệp đòi hỏi phải có nguồn nhân lực chuyên môn cao về công nghệ thông tin, điện tử, tự động hóa, khoa học dữ liệu, và các lĩnh vực liên quan. Tuy nhiên, nhiều khu vực nông thôn, đặc biệt ở các nước đang phát triển, vẫn còn thiếu hụt nhân lực có trình độ và kỹ năng cần thiết để đáp ứng yêu cầu này [10]. Nông dân và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp cần được đào tạo và trang bị kiến thức, kỹ năng về IoT, phân tích dữ liệu, và các công nghệ liên quan để có thể sử dụng và quản lý hệ thống IoT một cách hiệu quả. Các chương trình đào tạo, tập huấn, chuyển giao công nghệ cần được triển khai rộng rãi và liên tục để nâng cao năng lực cho nguồn nhân lực nông nghiệp, đáp ứng nhu cầu phát triển của nông nghiệp thông minh.

Kết luận

Ứng dụng công nghệ IoT trong quản lý sản xuất nông nghiệp mang lại những lợi ích to lớn và tiềm năng phát triển mạnh mẽ cho ngành nông nghiệp trong tương lai. IoT không chỉ giúp tăng năng suất, tiết kiệm tài nguyên, giảm chi phí lao động, và bảo vệ môi trường mà còn mở ra những cơ hội mới cho việc phát triển nông nghiệp bền vững, thông minh và thích ứng với biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, để tận dụng tối đa tiềm năng của IoT trong nông nghiệp, cần vượt qua những thách thức về chi phí đầu tư, bảo mật dữ liệu, và nguồn nhân lực chuyên môn. Để làm được điều này, cần có sự chung tay và hợp tác chặt chẽ từ phía chính phủ, doanh nghiệp, nhà khoa học, và người nông dân, thông qua các chính sách hỗ trợ, đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, và xây dựng hệ sinh thái nông nghiệp số toàn diện. Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật và sự quan tâm ngày càng tăng của xã hội đối với nông nghiệp bền vững, tương lai của ngành nông nghiệp thông minh dựa trên nền tảng IoT hứa hẹn sẽ mở ra những cơ hội mới và mang lại những giá trị to lớn cho người nông dân, ngành nông nghiệp và toàn bộ nền kinh tế.

Tài liệu tham khảo

1. https://atpro.com.vn/ung-dung-iot-trong-nong-nghiep-cong-nghe-cao/
2. https://intechvietnam.com/tin-tuc/tin-cong-nghe/iot-trong-nong-nghiep-ung-dung-da-dang-va-loi-ich-to-lon-1049/
3. https://www.semanticscholar.org/paper/1bee9d1a8795755de6e15ad689c29479efda33c9
4. https://agridrone.vn/mo-hinh-ung-dung-iot-trong-nong-nghiep-thong-minh/
5. https://www.elcom.com.vn/iot-khien-nganh-nong-nghiep-tro-nen-thong-minh-nhu-the-nao-1699440994
6. https://khuyennonghatinh.com/?x=13808%2Fhoat-dong-nganh-nn%2Fbai-1-nong-nghiep-thong-minh-voi-su-ung-dung-cua-internet-of-things-iot
7. https://www.semanticscholar.org/paper/e0334c04be0c36983e3b9c44c9109d4b10c8081d
8. https://www.semanticscholar.org/paper/e88fe9e48089d674f78443ad0281b24242fb637f
9. https://www.semanticscholar.org/paper/d971c81e847a8048d7b59a3e2d10541aa0d0d745
10. https://aitech.com.vn/iot-trong-nong-nghiep/