Mục tiêu của nông nghiệp thông minh là ứng dụng các công nghệ tiên tiến như IoT và AI vào hoạt động chăn nuôi và trồng trọt nhằm nâng cao năng suất, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm theo hướng phát triển nền nông nghiệp sạch và bền vững.

Định hướng nghiên cứu (có thể lựa chọn kết hợp một hoặc nhiều lĩnh vực):

Xây dựng hệ thống giám sát và quản lý các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cây trồng và vật nuôi. Quản lý truy xuất nguồn gốc, theo dõi toàn bộ quá trình sinh trưởng của cây trồng và vật nuôi (tiêm phòng, chăm sóc, quá trình nuôi đối với gà, lợn, bò…).

Tự động hóa hệ thống tưới tiêu, pha và bón phân theo từng loại cây trồng; ứng dụng các giải pháp chăm sóc tự động cho mô hình trồng rau sạch (rau mầm,…).

Ứng dụng công nghệ xử lý hình ảnh và trí tuệ nhân tạo (AI) để theo dõi sự phát triển và tình trạng sức khỏe của cây trồng, vật nuôi.

Tự động hóa hệ thống chuồng trại, bao gồm hệ thống cho ăn, cấp nước, làm mát…

Xây dựng hệ thống giám sát kết hợp phần mềm quản lý nhằm theo dõi sức khỏe vật nuôi, cảnh báo sớm dịch bệnh và các điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng tiêu cực đến đàn vật nuôi.

Ứng dụng năng lượng mặt trời để giảm tiêu thụ điện năng và hạn chế ô nhiễm môi trường trong sản xuất nông nghiệp.

Nhu cầu thị trường tại Việt Nam

Hiện nay, thị trường Việt Nam đang có nhu cầu lớn đối với các hệ thống đo lường và điều khiển tự động phục vụ nông nghiệp, bao gồm:

1. Hệ thống giám sát và điều khiển tự động

Hệ thống điều khiển tưới tiêu:

Bao gồm các thiết bị như đầu tưới nhỏ giọt, đầu tưới phun sương/phun mưa, bộ châm phân và bộ điều khiển trung tâm. Hệ thống giúp cung cấp nước và phân bón một cách tiết kiệm, chính xác, nâng cao năng suất cây trồng và giảm chi phí sản xuất cho nông dân.

Hệ thống kiểm soát môi trường:

Giải quyết các vấn đề ô nhiễm do chất thải trong chăn nuôi. Hệ thống tích hợp các cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, phát hiện khí độc; hệ thống thông gió để lưu thông không khí; hệ thống chiếu sáng tăng cường khi cần thiết; trạm quan trắc thời tiết đo các thông số như cường độ bức xạ mặt trời, lượng mưa, tốc độ gió…

Mục đích là tạo điều kiện tối ưu cho sinh trưởng của cây trồng và vật nuôi.

2. Dữ liệu và trí tuệ nhân tạo

Dữ liệu thu thập từ các hệ thống cần được lưu trữ và xây dựng thành cơ sở dữ liệu quy mô lớn. Trên nền tảng đó, hệ thống có thể tự động phân tích, học hỏi và đưa ra khuyến nghị xử lý trong từng tình huống cụ thể – tức là chuyển từ mô hình phụ thuộc vào “kinh nghiệm cá nhân” sang mô hình ra quyết định dựa trên trí tuệ nhân tạo, hỗ trợ con người một cách chủ động và chính xác hơn.

Chức năng của hệ thống đo

Thiết kế và chế tạo các thiết bị đo có khả năng truyền dữ liệu không dây, dùng để theo dõi các thông số môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, nồng độ CO₂ và lượng mưa.

Hỗ trợ kiểm soát và duy trì điều kiện môi trường tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

Ứng dụng công nghệ truyền thông không dây tầm xa LoRa, giúp đảm bảo khả năng kết nối ổn định và tiết kiệm năng lượng.

Dữ liệu thu thập được hiển thị và giám sát từ xa thông qua điện thoại thông minh, máy tính hoặc hệ thống webserver.

Chức năng của hệ thống điều khiển

Bộ điều khiển trung tâm có nhiệm vụ quản lý và vận hành toàn bộ hệ thống, bao gồm hệ thống khuấy trộn và bơm tưới tự động theo yêu cầu kỹ thuật trồng rau đã được thiết lập trước.

Việc điều khiển có thể thực hiện trực tiếp tại hiện trường bằng máy tính hoặc từ xa thông qua smartphone, dựa trên dữ liệu được thu thập từ bộ cảm biến Master.

Một số tính năng nổi bật của thiết bị

Thiết bị được thiết kế để hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp, có khả năng chống nước và chống bụi, đảm bảo độ bền và tuổi thọ cao.

Có khả năng đo và ghi nhận các thông số môi trường quan trọng như: lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm không khí, nồng độ khí CO₂ và cường độ ánh sáng.

Tích hợp chức năng tự động truyền và lưu trữ dữ liệu lên máy chủ (server), giúp người dùng dễ dàng theo dõi và quản lý từ xa.

Sử dụng nguồn điện một chiều 6–12V DC, phù hợp với nhiều giải pháp cấp nguồn khác nhau, bao gồm cả hệ thống năng lượng mặt trời.

Trang bị vũ lượng kế tự động hoạt động theo nguyên lý lật gáo, có khả năng tự động ghi nhận và lưu trữ dữ liệu lượng mưa trong bộ nhớ, sẵn sàng truy xuất khi cần thiết.