MOKOSmart IoT trong nông nghiệp

Để phù hợp với dân số thế giới được đề xuất 9.7 tỷ bằng 2050, sản xuất hàng hóa nông nghiệp phải tăng khoảng 69 phần trăm. Các kỹ thuật canh tác mới cần được thực hiện để đạt được điều này một cách quyết liệt.

Thế giới có thể đáp ứng nhu cầu cần thiết bằng cách áp dụng Internet vạn vật trong trồng trọt. IoT trong nông nghiệp cung cấp sự hiểu biết về cách cây trồng và vật nuôi ngăn chặn động vật ốm yếu và tăng sản lượng một cách hiệu quả. Tuy nhiên, các giải pháp IoT này trở nên bất khả thi với kết nối không đáng tin cậy - Kết nối IoT là những gì chúng tôi cung cấp tại MOKOSmart.

Chức năng của các thiết bị IoT trong thế hệ nông nghiệp sắp tới

Ứng dụng tiến bộ của IoT trong nông nghiệp là những triển vọng có ảnh hưởng đối với các hoạt động có tư duy tương lai nhằm tăng sản lượng và, đồng thời, cải thiện sự an toàn và cung cấp thực phẩm. Từ quản lý nước đến giám sát cây trồng và vật nuôi, cảm biến, mô-đun, và các cổng làm việc cùng nhau để cung cấp thông tin chính xác trong thời gian thực được thu thập và xem xét kỹ lưỡng để có các quyết định thành thạo hơn, xác nhận chi phí và tuân thủ quy định hợp lý.

IoT trong nông nghiệp sử dụng nhiều cảm biến được sử dụng để thu thập dữ liệu thời gian thực. Nông dân dựa vào các cảm biến thông minh để kiểm tra độ ẩm trong đất, kiểm tra sức khỏe của vật nuôi và cây trồng, và chạy hiệu quả máy bay không người lái và xe nông nghiệp, hầu hết ở các vùng sâu vùng xa mà không có kết nối băng thông rộng hoàn chỉnh.

Một số phát minh trong công nghệ cảm biến là; sự kết hợp của năng lượng thấp, giảm, và các giải pháp theo dõi không thể tái sử dụng cộng với sức mạnh 5G, hứa hẹn những triển vọng tốt hơn cho người nông dân để đưa công nghệ cảm biến vào các thiết lập độc quyền của họ. Công nghệ IoT có thể giúp nông dân ứng phó kịp thời với sự thay đổi hệ sinh thái, quy định, nhân sự, và yêu cầu các tình huống, cho dù khác biệt hay tập thể.

Luồng dữ liệu đồng thời từ mạng này sang mạng khác được kích hoạt bởi các thiết bị phần cứng được gọi là cổng. Chúng là các liên kết giải pháp quan trọng cung cấp khả năng truy cập đáng tin cậy vào các camera cảm biến, hệ thống, và thiết bị truyền động, quan trọng đối với môi trường xung quanh của IoT trong các trang trại thông minh. Các kết quả bất lợi có thể mang lại do định tuyến dữ liệu hoạt động kém, đặc biệt là khi giám sát vật nuôi, kiểm soát tưới tiêu, và khảo sát một khu vực.

Hầu hết các trang trại nằm ở nông thôn, cài đặt từ xa nơi tất cả các hoạt động của họ được trải rộng trên các khoảng cách lớn và có cảnh quan khác nhau. hơn thế nữa, nhu cầu kết nối thay đổi đáng kể. Trong một thiết kế cổng, đổi mới, đặc biệt là sự kết hợp của các thành phần chính cấp công nghiệp tiên tiến như LTE riêng tư thay đổi trò chơi, mô-đun giao tiếp không dây, và công nghệ 5G từ xa, hỗ trợ các nhà tích hợp IoT trong nông nghiệp để đáp ứng hoàn toàn cho nông dân’ nhu cầu khi hoạt động sàng lọc trong bất kỳ điều kiện nào.

Thay vì gửi dữ liệu thô qua các cổng, các ứng dụng đã có thể hoạt động được nhúng nhờ vào sự tiến bộ nhanh chóng trong các quy trình cạnh IoT. Kỹ thuật xử lý cạnh IoT này hỗ trợ quản lý dễ dàng các thiết bị và đưa ra quyết định phù hợp tại hoặc gần điểm cuối của việc tạo dữ liệu. Một số mô-đun di động tiêu chuẩn NB-IoT và LTE-M cho phép các thiết bị liên kết trực tiếp với mạng IoT di động.

Chúng lý tưởng để thêm chức năng mạng di động hoặc Wi-Fi vào cảm biến và các tiện ích IoT khác. Do sự phức tạp của kỹ thuật tần số vô tuyến và nhu cầu tuân thủ quy định nghiêm ngặt, các nhà thiết kế và tích hợp thiết bị IoT trong ngành nông nghiệp phải phụ thuộc vào các mô-đun sẵn sàng sử dụng khác với phương pháp hạ chip phù hợp với các khối thiết kế chức năng khác. Cách tiếp cận này đối với các giải pháp kết nối mang lại nhiều khả năng khác nhau và cung cấp thời gian lý tưởng để tiến hành nghiên cứu và tiếp thị. Nó cũng cung cấp khả năng phát triển ROI cho các nhà tích hợp giải pháp IoT nông nghiệp để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của ngành.

Mô-đun là yếu tố thiết yếu của các thiết bị IoT. Các mô-đun IoT được triển khai trong các hệ thống canh tác phải có chất lượng cao và được thiết kế chắc chắn để luôn nhất quán và đáng tin cậy, ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt nhất. Nông nghiệp thông minh là một nền tảng giải pháp mang tính sứ mệnh quan trọng. Việc chọn mô-đun thiết bị nông nghiệp được liên kết dựa trên ROI và toàn bộ chi phí vòng đời là rất quan trọng thay vì giá mua.

Kết nối IoT MOKOSmart

Các kế hoạch kết nối và giải pháp quản lý MOKOSmart IoT cho phép bạn có được quyền truy cập một chạm vào mạng kết nối toàn cầu của mình. Các công cụ và tài nguyên kết nối IoT có sẵn tại MOKOSmart giúp bạn tham gia thị trường một cách nhanh chóng và thành thạo, không phân biệt kích thước mạng của bạn, sân khấu, hoặc quy mô.

Tại MOKOSmart, bây giờ bạn có thể nhận được kết nối IoT dễ dàng truy cập. Hơn nữa, mạng của bạn sẽ có khả năng hiển thị toàn cầu và chuyển đổi chi tiết sang một SIM riêng lẻ.

Các giải pháp Canh tác Thông minh hoạt động như thế nào?

IoT trong nông nghiệp cho phép nông dân giảm thiểu chất thải và nâng cao năng suất bằng cách xác định loại phân bón và thuốc trừ sâu phù hợp để áp dụng cho nông trại. hơn thế nữa, IoT cho phép nông dân sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên sẵn có như điện, Nước, và nhiều thứ khác nữa.

Tự động hóa hệ thống canh tác với các cảm biến giúp dễ dàng theo dõi cây trồng trên đồng ruộng từ xa từ bất kỳ vị trí nào. Nó cũng giúp nông dân lựa chọn chính xác giữa các quyết định thủ công và tự động dựa trên dữ liệu thu thập được trước khi thực hiện các hành động cần thiết. Ví dụ, nông dân có thể triển khai các cảm biến để tự động tưới trang trại khi độ ẩm trong đất giảm. Canh tác thông minh hiệu quả hơn và có tổ chức tốt hơn các phương pháp thông thường.

Các ứng dụng của IoT trong canh tác thông minh

Nông nghiệp thông minh dựa trên nền tảng IoT đóng một vai trò quan trọng trong việc cách mạng hóa các phương pháp canh tác bảo thủ. Nó nhắm mục tiêu các phương pháp tiếp cận nông nghiệp như nông nghiệp hữu cơ, canh tác gia đình và thúc đẩy canh tác minh bạch cao. Cũng thế, IoT trong nông nghiệp thông minh rất có lợi về các vấn đề sinh thái. Nó có thể cho phép nông dân sử dụng tài nguyên nước một cách hiệu quả và cải thiện đầu vào và phương pháp xử lý của trang trại.

Một số ứng dụng chính của nông nghiệp thông minh dựa trên IoT chuyển đổi ngành nông nghiệp là;

Canh tác chính xác

Còn được gọi là nông nghiệp chính xác, canh tác chính xác liên quan đến tất cả các thành phần làm cho toàn bộ quy trình nông nghiệp trở nên chính xác và dễ kiểm soát khi nói đến trồng trọt và chăn nuôi. Công nghệ thông tin là một trong những yếu tố chính góp phần vào hoạt động canh tác này. Những người khác bao gồm; cảm biến, hệ thống điều khiển, người máy, phần cứng tự động, xe tự động hóa, và công nghệ tỷ lệ biến đổi.

Canh tác chính xác

Những tiến bộ về công nghệ đã và đang diễn ra với tốc độ rất cao trong vài năm qua. Việc sử dụng máy bay không người lái là một trong những tiến bộ quan trọng dẫn đến sự phát triển của công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp.
Một số lợi ích thu được khi máy bay không người lái được sử dụng trong nông nghiệp là; tăng sản lượng cây trồng tiết kiệm thời gian, dễ sử dụng, lập bản đồ GIS tích hợp, và hình ảnh sức khỏe cây trồng. Ngành nông nghiệp có thể có được sự lột xác về công nghệ cao khi công nghệ bay không người lái được kết hợp với các phương pháp tiếp cận phù hợp và lập kế hoạch thu thập dữ liệu theo thời gian thực.

Giám sát chăn nuôi

Các chủ trang trại lớn sử dụng các ứng dụng IoT không dây để theo dõi vị trí vật nuôi của họ, Sức khỏe, và thể dục. Dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị IoT cho phép những người chủ chăn nuôi này dễ dàng xác định những con vật bị bệnh và tách những con bị bệnh ra khỏi đàn để chăm sóc chúng. hơn thế nữa, Cảm biến IoT giúp chủ sở hữu xác định vị trí gia súc của họ, do đó dễ dàng cắt giảm chi phí nhân công.

Nhà kính thông minh

Nhà kính thông minh được lắp đặt với các loại cảm biến IoT nông nghiệp khác nhau. Chúng giúp phân tích các yếu tố môi trường và kiểm tra tính bền vững của các yếu tố này đối với thực vật.

Các cảm biến IoT trong nhà kính thông minh cung cấp dữ liệu cần thiết về áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, và mức độ ánh sáng ở các khu vực xung quanh. Các cảm biến IoT này sử dụng tín hiệu Wi-Fi để điều khiển mọi thứ trong nhà kính, từ quản lý nhiệt độ bằng cách mở cửa sổ đến bật và tắt đèn.

Giám sát điều kiện khí hậu

Khí hậu là yếu tố cần thiết trong sản xuất cây trồng. Để các loại cây trồng khác nhau phát triển, họ yêu cầu các điều kiện khí hậu khác nhau. Một nông dân có thể sử dụng các giải pháp IoT để xác định điều kiện thời tiết theo thời gian thực. Các bộ cảm biến được gắn trong các cánh đồng nông nghiệp thu thập dữ liệu từ xung quanh để giúp nông dân biết một loại cây trồng có thể cho năng suất cao hơn khi được trồng trong các điều kiện khí hậu nhất định.

Viễn thám

Cảm biến nông nghiệp IoT đặt trong trang trại được sử dụng trong viễn thám. Chúng giúp thu thập và gửi dữ liệu thu thập được đến các công cụ phân tích để phân tích. Với cái này, Giờ đây, nông dân có thể dễ dàng theo dõi cây trồng của họ thông qua bảng điều khiển phân tích và, kết quả là, nhận thức cho phù hợp. Trong viễn thám, IoT trong nông nghiệp là rất cần thiết vì nó giúp;
• Tiếp cận cây trồng
• Kiểm soát điều kiện thời tiết
• Tiếp cận chất lượng của đất

Lợi ích của IoT trong nông nghiệp

Giảm rủi ro sản xuất

Khả năng dự đoán kết quả sản xuất cho phép người nông dân lập kế hoạch hiệu quả để cải thiện phân phối sản xuất. Khi bạn đã quen với số lượng cây trồng của mình được thu hoạch, nhiều khả năng sản phẩm của bạn sẽ được đưa vào thị trường nhanh hơn và dễ dàng hơn.

Năng suất vượt trội

IoT trong nông nghiệp cho phép nông dân giám sát cây trồng của họ được sản xuất dễ dàng trong thời gian thực. Họ có được thông tin chi tiết giúp họ dự báo các vấn đề nhanh hơn trước khi chúng xảy ra, cho phép họ đưa ra những lựa chọn thông thạo.

Sự bành trướng

Nhà kính được quản lý bằng IoT cho phép cung cấp chuỗi thức ăn nhanh. Chúng cho phép sản xuất trái cây tươi và rau. Các kế hoạch canh tác thông minh theo chu trình khép kín cho phép tăng trưởng thực phẩm về cơ bản ở bất kỳ nơi nào mà mọi người thoải mái như ở nhà.

Tài nguyên bị giảm

Canh tác thông minh sử dụng IoT phụ thuộc vào thông tin được thu thập bởi các cảm biến được gắn trên đồng ruộng. Nó cho phép nông dân chỉ định đủ nguồn lực cho từng loại cây trồng một cách chính xác.

Quy trình sạch hơn

Ngoài việc tiết kiệm nước và năng lượng và làm cho nông nghiệp xanh hơn, canh tác chính xác cũng gợi ý cân bằng chất lượng phân bón và thuốc trừ sâu được sử dụng trên đồng ruộng. Chiến thuật này góp phần tạo ra nhiều sản phẩm hữu cơ hơn và sạch hơn.

Chi phí vận hành thấp

Việc tiêu thụ tài nguyên, chi phí hoạt động, và lỗi của con người có thể được giảm thiểu đáng kể bằng cách tự động hóa các quy trình trồng cây, sự đối xử, và thu hoạch.

Nhanh nhẹn

Với sự trợ giúp của hệ thống dự đoán và giám sát thời gian thực, Người nông dân hiện có thể nhanh chóng tìm ra giải pháp cho bất kỳ sự thay đổi đáng kể nào trong điều kiện thời tiết, chất lượng không khí, độ ẩm, đất, và sức khỏe của tất cả các loại cây trồng trên đồng ruộng.

Chất lượng sản phẩm được cải thiện

IoT trong nông nghiệp phần lớn góp phần vào việc sản xuất tốt hơn. Bằng cách sử dụng các hệ thống được kết nối, một người nông dân bây giờ có thể tối đa hóa giá trị dinh dưỡng và tái tạo các điều kiện tốt hơn của sản phẩm.

Các giá trị chính của IoT trong nông nghiệp

Cải thiện sức khỏe sản xuất và vật nuôi

IoT trong nông nghiệp cho phép người trồng trọt thu hẹp khoảng cách giữa cung và cầu. Nó đã đóng một phần quan trọng trong việc tối đa hóa sản lượng, lợi nhuận, và bảo vệ môi trường. Giờ đây, nông dân có thể tăng năng suất cây trồng và sức khỏe vật nuôi khi họ áp dụng công nghệ IoT vào hệ sinh thái của họ. IoT giúp theo dõi vị trí vật nuôi và xác định các vấn đề ảnh hưởng đến sức khỏe của cây trồng.

Sự bền vững

Các công nghệ IoT được áp dụng trong canh tác thông minh giúp tăng cường tính bền vững. Bằng cách sử dụng các cảm biến giám sát tốt và các ứng dụng phần mềm, nông dân có thể tiết kiệm nhiều tiền hơn và trang trại bền vững khi họ cải thiện dòng chảy của các nguồn tài nguyên sẵn có.

Thị trường IoT trong nông nghiệp

Bởi 2025, việc triển khai các tiện ích IoT trong lĩnh vực kinh doanh nông nghiệp dự kiến sẽ tăng ít nhất 20 phần trăm hàng năm. hơn thế nữa, thị trường nông nghiệp thông minh toàn cầu dự kiến sẽ đạt được $15.3 tỷ vào cuối năm 2025.

Nghiên cứu điển hình

40 giảm phần trăm lượng nước sử dụng và 30 nhiều hơn phần trăm sản lượng

Mực nước không đủ và quá cao có thể gây hại cho cây trồng. Đây là lý do tại sao điều quan trọng là phải tưới cây theo nhu cầu của chúng để đạt được hiệu quả canh tác chính xác. Giải pháp Nông nghiệp IoT kết hợp các cảm biến IoT để đánh giá lượng nước mà mỗi cây trồng trên đồng ruộng yêu cầu. Nó là điều cần thiết trong việc cung cấp lượng nước thích hợp cần thiết cho mỗi cây.

Do thực hiện công nghệ, cả nông dân Pháp và Tunisia đã chứng kiến sự sụt giảm đáng kể của 40 phần trăm sử dụng nước. Điều này đã cho phép họ cuối cùng tiết kiệm 25 phần trăm chi phí tưới tiêu, trong khi đầu ra của họ đã tăng lên 30 phần trăm.

Giảm lãng phí thực phẩm

Nhiều hơn 40 phần trăm thực phẩm của người Mỹ bị bỏ đi và thối rữa khi trên đường từ nông trại đến ngã ba. Sự lãng phí thực phẩm đáng kinh ngạc này có thể giảm hơn 50 phần trăm bằng cách kết hợp công nghệ blockchain và IoT nông nghiệp. Hầu hết các giải pháp IoT trong chuỗi cung ứng đều đặt cảm biến vào pallet trong quá trình thu hoạch để theo dõi nhiệt độ và thời gian.

Trong quá trình vận chuyển, Sữa hợp nhất của Úc theo dõi nhiệt độ của sữa bằng các cảm biến. Điều này thực sự cho phép công ty tiết kiệm nhiều hơn vì nó sẽ mất $10,000 trong trường hợp một xe chở sữa bị hư hỏng.

Phân tích độ ẩm trong đất và sức khỏe nông trại

MOKOSmart là một nền tảng dựa trên đám mây áp dụng nhiều công nghệ. Một số công nghệ nó kết hợp để có hiệu quả bao gồm; Cảm biến IoT, máy bay không người lái, AI, ML, vệ tinh, và điện toán đám mây. Điều này giúp dễ dàng thu thập và phân tích dữ liệu và đưa ra một bản đồ với các ý tưởng và nhận thức hữu ích. Chương trình dự định thu thập dữ liệu bằng cách sử dụng các thiết bị rẻ tiền như máy ảnh, cảm biến, và máy bay không người lái truyền thông tin qua khoảng trắng TV và bộ định tuyến Wi-Fi để phân tích và xử lý dữ liệu nhiều hơn.

Hệ thống làm ướt và sấy lúa

Trung bình của 1,400 lít nước được sử dụng để sản xuất một kg gạo. MOKOSmart đã phát triển các thiết bị cảm biến nước mới để giúp theo dõi mực nước trong ruộng. Dữ liệu thu thập được thông qua mạng và liên kết với điện thoại thông minh của nông dân. Hệ thống cho phép nước khô đến mức cụ thể trước khi nhiều người ăn hơn bị ngập trong ruộng.

Hệ thống hỗ trợ IoT này đã góp phần làm giảm lượng nước sử dụng 50 phần trăm, giảm sử dụng nitơ bằng cách 25 phần trăm, và giảm lượng khí thải mêtan bằng 50 phần trăm.

Tại sao nông nghiệp thông minh lại quan trọng?

Dân số trên thế giới đang phải đối mặt với những thách thức mới và ngày càng tăng liên quan đến sản xuất lương thực. Canh tác thông minh là rất quan trọng trong nền kinh tế hiện nay vì nó đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp lương thực đầy đủ cho các thế hệ sau một cách bền vững. Một số thách thức mà nông dân trên thế giới đang phải đối mặt ngày nay bao gồm;

Cạn kiệt tài nguyên

Các nguồn tài nguyên thiên nhiên trên toàn cầu đang ngày càng mất giá với tốc độ cao do dân số thế giới ngày càng tăng và điều kiện kinh tế được cải thiện. Ví dụ, Hoa Kỳ đã chứng kiến sự cạn kiệt ba lần quy mô lớn đối với nguồn nước dưới đất của họ trong khoảng thời gian từ những năm 1950 đến 1990. Hơn nữa, cạn kiệt tài nguyên phần lớn góp phần vào biến đổi khí hậu, rủi ro ngày càng tăng đòi hỏi các kỹ thuật bền vững hơn cho nông nghiệp thông minh.

Thiếu đất canh tác

Trong bốn thập kỷ qua, diện tích đất canh tác trên toàn cầu đã giảm đáng kể. Ô nhiễm môi trường và xói mòn góp phần nhiều hơn vào việc này. Hậu quả có thể trở nên tồi tệ hơn trừ khi người nông dân thiết lập các chiến lược để giảm thiểu thiệt hại nhiều hơn và thực hiện các cách mới để tận dụng đất có sẵn để canh tác.

Thiếu lao động

Các quốc gia như Hoa Kỳ với sự phát triển công nghệ tiên tiến phải đối mặt với sự thiếu hụt lao động con người do số lượng lao động nhập cư tiếp tục giảm ngày này qua ngày khác. Nông nghiệp thông minh có thể tạo ra một bước tiến mới trong việc giảm thiểu sức lao động của con người trên đồng ruộng. Tự động hóa các nhiệm vụ nông nghiệp giải quyết vấn đề thiếu hụt lao động.

Tăng nhu cầu toàn cầu

Bởi 2050, dân số thế giới được dự đoán sẽ đạt tới 9.1 tỷ. Điều này sẽ đòi hỏi sản xuất lương thực phải tăng 50 phần trăm. Điều này trở thành một thách thức lớn để bắt kịp với nhu cầu như vậy vì các phương pháp tiếp cận nông nghiệp mới sẽ là cần thiết.

Những điều cần cân nhắc trước khi bạn phát triển giải pháp canh tác thông minh của mình

Phần cứng

Xây dựng giải pháp IoT nông nghiệp sẽ giúp cài đặt hoặc tạo cảm biến hải quan cho thiết bị của bạn. Loại dữ liệu bạn định thu thập và ổ đĩa chung của giải pháp đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định lựa chọn của bạn. ngoài ra, sự thành công của các sản phẩm của bạn chủ yếu được đóng góp bởi độ chính xác của dữ liệu được ghi lại cũng như chất lượng và độ tin cậy của các cảm biến của bạn.

Não

Mọi giải pháp canh tác thông minh nên có phân tích dữ liệu ở cốt lõi của nó. Dữ liệu được thu thập có giá trị khi bạn không hiểu về nó. Vì thế, áp dụng các thuật toán dự đoán và phân tích dữ liệu cấp nguồn là điều cần thiết để giúp bạn có được thông tin chi tiết đáng tin cậy về dữ liệu được thu thập.

Sự bảo trì

Mặc dù việc duy trì phần cứng IoT nông nghiệp của bạn là một thách thức, nó vẫn là điều cần thiết. Vì các cảm biến có thể dễ bị hỏng vì chúng thường được sử dụng tại hiện trường, điều cần thiết là phải chăm sóc chúng tốt. Luôn đảm bảo rằng các cảm biến của bạn mạnh mẽ và dễ bảo trì, hoặc nếu không, bạn sẽ phải tiếp tục thay thế chúng.

Tính di động

Các ứng dụng của nông nghiệp thông minh nên được tùy chỉnh để chỉ sử dụng trong lĩnh vực này. IoT đóng một vai trò quan trọng trong việc truy cập từ xa bất kỳ tập dữ liệu nào bằng điện thoại thông minh hoặc máy tính. hơn thế nữa, mọi tiện ích được kết nối phải độc lập và có phạm vi không dây tuyệt vời có thể gửi dữ liệu đến máy chủ trung tâm và dễ dàng liên kết với các tiện ích khác.

Cơ sở hạ tầng

Để nền nông nghiệp thông minh của bạn hoạt động tốt, điều cần thiết là phải có một cơ sở hạ tầng nội bộ mạnh mẽ. hơn thế nữa, điều này có thể đạt được nếu hệ thống nội bộ của bạn an toàn hơn. Nếu hệ thống của bạn kém an toàn, nhiều khả năng ai đó đột nhập và kiểm soát dữ liệu của bạn.

Kết nối

Hiện tại, Các thiết bị IoT đang áp dụng nhiều giao thức kết nối khác nhau, mặc dù các tiêu chuẩn xây dựng tích hợp trong phần này vẫn đang được tiến hành. Với việc phát minh ra mạng 5G và các công nghệ internet khác, hy vọng hơn rằng vấn đề này sẽ được giải quyết.

Tần suất thu thập dữ liệu

Vì ngành nông nghiệp đang trải qua nhiều loại dữ liệu, vấn đề là thu thập dữ liệu tần số tối ưu. Dữ liệu được thu thập có thể là đối tượng của các ràng buộc và các nguyên tắc hướng dẫn.

Bảo mật dữ liệu

IoT trong nông nghiệp chỉ định sử dụng các bộ dữ liệu lớn. Điều này làm tăng số lượng lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn mà thủ phạm có thể sử dụng để lấy cắp và hack thông tin.

Mục đích

Khi xây dựng một ứng dụng, các nhà phát triển nên xem xét ý định của người dùng cuối về việc áp dụng công nghệ IoT. Điều này ngụ ý rằng mục đích của giải pháp IoT được xác định bởi loại cảm biến được phát triển.

Công nghệ

Khoảng cách đóng một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn công nghệ được sử dụng trong các giải pháp canh tác. Cảm biến trong nông nghiệp rất cần thiết vì chúng giúp thu thập và gửi dữ liệu đến máy chủ. Không thể sử dụng cùng một công nghệ để thu thập dữ liệu ở khoảng cách xa của cả hai 10 mét và 1000 mét.

Yêu cầu về nguồn điện

Điều quan trọng là phải thiết lập một ứng dụng điện năng thấp trong nông nghiệp thông minh vì hầu hết các giải pháp IoT nông nghiệp được phổ biến rộng rãi trong một trang trại. Khi khối lượng lớn dữ liệu được truyền đi, điều này dẫn đến tỷ lệ tiêu thụ điện năng cao và tăng chi phí dữ liệu. Các nhà phát triển cần cân nhắc điều này trước khi xây dựng các giải pháp IoT giá rẻ cho nông dân.

Vị trí của cảm biến

Đặt các cảm biến theo cách mang lại hiệu suất tối ưu là một thách thức đối với hầu hết các kỹ sư. Vị trí đặt cảm biến thích hợp là rất quan trọng để thu được nhiều lợi ích hơn ngay cả khi giải pháp nông nghiệp có tất cả các cảm biến cần thiết.

Phạm vi không dây cần thiết là bao nhiêu?

Công nghệ được sử dụng bị ảnh hưởng chủ yếu bởi khoảng cách cần thiết để truyền dữ liệu. Công nghệ được sử dụng để thu thập dữ liệu trong khoảng cách 10 mét xa không thể được sử dụng cho một cái gì đó 1,500 cách xa mét. Trong phạm vi khoảng cách ngắn, thích hợp để áp dụng nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) hoặc giao tiếp trường gần (NFC).

Khi gửi dữ liệu đến các đối tượng không quá 10 cách xa mét, tùy chọn thuận tiện nhất để sử dụng là Bluetooth hoặc Bluetooth Low Energy (ĐÃ TRỞ THÀNH). Ví dụ, một cảm biến Bluetooth có thể được gắn vào một con lợn như một chiếc thẻ tai để giúp người dùng cuối dễ dàng xác định tuổi của nó và các dữ liệu quan trọng khác về chúng.

Hơn nữa, năng lượng thấp, mạng diện rộng (LPWAN) có thể là một lựa chọn tốt nếu ứng dụng của bạn được yêu cầu truyền dữ liệu trong phạm vi mở rộng hơn hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mét. Mạng LPWAN có thể được áp dụng để phân tích lượng ẩm trong đất và theo dõi gia súc. Ngoài ra, mạng này là một giải pháp hoàn hảo để giám sát các trang trại lớn khó tiếp cận.

Nguồn điện trong các thiết bị IoT

Có một mối quan hệ rất chặt chẽ giữa phạm vi và tuổi thọ của pin. Các cảm biến IoT được sử dụng để lắp ráp và truyền thông tin trên một khoảng cách xa cần rất nhiều năng lượng. Để khắc phục điều này, Các nhà phát triển IoT thích tạo một ứng dụng gửi ít dữ liệu thường xuyên hơn để tiết kiệm năng lượng và chi phí.

Khi cài đặt ứng dụng cảm biến trên trang trại của bạn, đầu tiên biết sức mạnh sẽ đến từ đâu. Hãy xem xét một ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp vì hầu hết nông nghiệp thông minh IoT đều trải dài ngoài trời trên một khu vực rộng lớn. Việc duy trì và bảo dưỡng hầu hết các cảm biến ở xa có sức tàn phá đáng kể đối với người dùng cuối.

Tần suất người dùng cuối nên thu thập dữ liệu?

Hầu hết mọi người nghĩ rằng một cảm biến sẽ gửi nhiều gói dữ liệu hơn, nhưng điều này không nhất thiết phải như vậy. Các yếu tố như môi trường xung quanh cục bộ và các ứng dụng của người dùng cuối xác định số lượng gói dữ liệu cần thiết để gửi thông tin.

Ví dụ, một nông dân có cảm biến độ ẩm trong trang trại của mình không cần thu thập dữ liệu sau mỗi hai giây. Nếu không thì, có lẽ là đủ để anh ta thu thập dữ liệu một hoặc hai lần một ngày, nghĩa là thời lượng pin của cảm biến sẽ tốt hơn.

Ngược lại, một ứng dụng được sử dụng để truyền tọa độ GPS, và dữ liệu khác do máy kéo thu thập có thể truyền các gói dữ liệu gần như không đổi một cách thuận tiện tới cổng kết nối. ngoài ra, máy kéo cung cấp một nguồn điện lý tưởng. Do đó, khối lượng dữ liệu lớn có thể được chia sẻ mà không tạo ra sự tắc nghẽn trong mạng.

So sánh giữa tưới tiêu và san lấp bể là một minh họa tuyệt vời khác. Hầu hết các trang trại sử dụng bể lớn để chứa thức ăn chăn nuôi, phân bón, nhiên liệu, và các sản phẩm khác. Vì họ không theo dõi chiều cao của các bể này hàng ngày, họ triển khai công nghệ IoT. Ngoài ra, cập nhật liên tục có thể đảm bảo rằng lượng chính xác được sử dụng hàng ngày và không bị rò rỉ khi tưới.

Những thách thức của IoT trong nông nghiệp

Công nghệ dữ liệu lớn và IoT trong hệ thống canh tác thông minh có thể cứu ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, một số thách thức đi kèm với việc tích hợp IoT trong nông nghiệp trong các quy trình nông nghiệp truyền thống là;

Kết nối

Để làm cho một hệ thống IoT trở nên thuận lợi hơn, điều cần thiết là cung cấp kết nối tất cả thông qua môi trường nông nghiệp. Kết nối hệ thống lý tưởng cung cấp kết nối liên tục nhất quán hơn để chịu đựng các điều kiện thời tiết khắc nghiệt và các sự kiện không gian mở.

không may, vấn đề kết nối vẫn còn phổ biến trong IoT vì các hệ thống khác nhau áp dụng các giao thức khác nhau để truyền dữ liệu. Hi vọng, vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách đưa ra các tiêu chuẩn và phát triển công nghệ 5G và các không gian dựa trên internet khác. Điều này sẽ cung cấp kết nối internet đáng tin cậy hơn và nhanh hơn cho mọi không gian IoT bất kể độ lớn và điều kiện của nó.

Thiết kế và độ bền

Khác với kết nối, bất kỳ hệ thống IoT nông nghiệp nào cũng phải có khả năng xử lý các điều kiện của không gian ngoài trời. Để máy bay không người lái và cảm biến di động làm việc hiệu quả trong trang trại, chúng phải được xây dựng với một thiết kế đơn giản và chức năng với một mức độ chắc chắn.

Nguồn lực và thời gian có hạn

IoT đóng một vai trò rất quan trọng trong nông nghiệp thông minh, mặc dù sự tích hợp của nó xảy ra trong bối cảnh của một môi trường liên tục thay đổi. Tất cả các công ty phát triển IoT cho nông nghiệp cần phải xem xét sự thay đổi nhanh chóng của khí hậu, điều kiện thời tiết phát triển và làm việc với các nguồn lực hạn chế có sẵn.

Thị trường phân mảnh của những người chơi cá nhân nhỏ lẻ

Những tiến bộ về công nghệ đã dẫn đến ngày càng nhiều giải pháp phần mềm được sử dụng để kết nối người bán với người mua, cung cấp hướng dẫn canh tác, giáo dục nông dân quy mô nhỏ, và cho phép nông dân tiếp cận kiến thức cấp doanh nghiệp một cách dễ dàng. Công việc này hiện đang được tiến hành, do đó mang lại hy vọng về một tương lai kết nối hơn và tốt đẹp hơn.

Vi phạm bảo mật dữ liệu

Một cách hợp lý, tất cả các doanh nghiệp yêu cầu bảo vệ dữ liệu. Mặc dù hệ sinh thái nông nghiệp đang được hưởng lợi một cách tàn khốc từ sự phong phú của dữ liệu mở được chia sẻ, nó được liên kết với nhiều dữ liệu nhạy cảm khác nhau. Loại bỏ khả năng tiếp xúc có thể xảy ra như vậy là một trong những yếu tố chính mà các công ty phát triển phần mềm cân nhắc khi tạo các dự án nông nghiệp IoT.

Kết nối bị loại bỏ ở các vùng xa xôi trên toàn cầu

Từ cuối những năm 2010, phạm vi phủ sóng của internet vệ tinh và mạng di động đã được cải thiện đáng kể. Trong canh tác thông minh, kết nối vẫn là một vấn đề phổ biến ảnh hưởng đến sự phát triển IoT, đặc biệt là ở Châu Á và Châu Phi. Hầu hết các khu vực này đều thiếu kết nối internet mạnh để truyền các gói dữ liệu từ thực địa đến ứng dụng di động.

Đầu tư vốn là điều cần thiết khi triển khai và duy trì các hệ thống IoT

Các phần không thể thiếu của một chuỗi giá trị cần thiết để triển khai IoT trong nông nghiệp là rất khác nhau và tốn kém. Trong canh tác chính xác, điều cần thiết là sử dụng nhiều thiết bị cảm biến trên toàn trang trại. hơn thế nữa, một số thành phần như mạng di động, yếu tố phân tích, ứng dụng, và nền tảng kết nối cần một khoản đầu tư trả trước đáng kể.

Những thách thức về an ninh mạng trong nông nghiệp thông minh: Làm thế nào để giải quyết nó một cách hiệu quả

Khi đầu tư vào hệ sinh thái IoT thông minh, nông dân phải đối mặt với rất nhiều thách thức. Một số thách thức trong nông nghiệp thông minh bao gồm các thiết bị’ màn trình diễn kém, rủi ro rò rỉ dữ liệu, tỷ lệ lỗ hổng bảo mật cao đối với thiệt hại phần cứng, và giao tiếp không cân bằng trong các tiện nghi canh tác thông minh.

Với những rủi ro có thể xảy ra của phần cứng không đáng tin cậy có thể dự đoán được, không dễ dàng để phát hiện các mối đe dọa an ninh mạng trên dữ liệu của bạn. Dưới đây là bốn nguyên tắc hướng dẫn cơ bản đưa ra các chiến lược liên quan để giải quyết các vấn đề về an ninh mạng bằng cách sử dụng công nghệ nông nghiệp thông minh IoT:

Không bao giờ bỏ qua các bản cập nhật phần mềm thường xuyên - Các bản cập nhật phần mềm hiện đại thường được sửa các lỗi bảo mật.
Đánh giá công nghệ mới nhất để bảo vệ dữ liệu tinh vi - Các thị trường toàn cầu đã bị chinh phục bởi công nghệ blockchain, bao gồm các công nghệ IoT. Điều này giúp bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu và cung cấp khả năng lưu trữ đáng tin cậy.
Đặt các hạn chế của kết nối internet của thiết bị IoT - Tính bảo mật của toàn bộ hệ thống tăng lên khi chức năng của thiết bị IoT không được yêu cầu.
Cải thiện bảo mật của tất cả các thiết bị - Điều này có thể đạt được tốt nhất bằng cách sử dụng các thuật toán mã hóa truyền tải để bảo mật các giao thức truyền thông.

Thông tin rất quan trọng khi đánh giá rủi ro liên quan đến nông nghiệp thông minh. Mặc dù vẫn có thể giảm thiểu các mối đe dọa và vi phạm an ninh mạng tiềm ẩn, các tiêu chuẩn tích hợp vẫn chưa được thiết lập.

Công nghệ có sẵn cho nông dân ngày nay

Internet of Things đề cập đến công nghệ mới nhất xác định sự kết nối giữa con người với con người, con người với mọi thứ, và mọi thứ. Công nghệ loT là một kỹ năng toàn cầu cho thấy sự trao đổi giữa dữ liệu và máy tính trong tương lai. IoT dựa trên giao tiếp giữa các cảm biến thông minh và hồng ngoại, viễn thám, GPS, RFID, thông tin di động, và các hệ thống thông tin liên lạc khác. hơn thế nữa, IoT cũng đề cập đến một hệ thống các chất và thường là một hệ thống không dây có thể tự cấu hình.

Động lực chính của loT là tạo ra một mạng rộng bằng cách kết hợp các thiết bị cảm biến khác nhau như RFID, GPS, viễn thám, máy quét laze, và các mạng khác để hiểu sự phân phối dữ liệu của những thứ toàn cầu. Hơn nữa, loT kết hợp hàng nghìn thiết bị thông minh cố định được nối mạng được gọi là những thứ thông minh. Tất cả những thứ thông minh đều có tiềm năng thu thập dữ liệu về chúng, môi trường xung quanh, và các thiết bị thông minh đồng minh. Những thứ thông minh cũng giao tiếp dữ liệu thu thập được với các mạng và thiết bị thông minh khác thông qua kết nối internet.

Một số công nghệ IoT có sẵn cho nông dân ngày nay bao gồm;

Cảm biến - Được sử dụng để quản lý ánh sáng, đất, nhiệt độ, Nước, và độ ẩm
Vị trí - GPS, Vệ tinh, Vân vân.
Kết nối - LoRa. Di động, v.v..
Robotics - Cơ sở chế biến, máy kéo tự động, và hơn thế nữa
Phần mềm - Các giải pháp IoT hoài nghi ứng dụng và các giải pháp phần mềm chuyên dụng nhắm mục tiêu vào một số loại trang trại nhất định
Phân tích dữ liệu– Các giải pháp phân tích riêng biệt, kênh dữ liệu cho các giải pháp hạ nguồn, Vân vân.

Khi một người nông dân được trang bị những công cụ như vậy, nó trở nên dễ dàng theo dõi các điều kiện hiện trường mà không cần đến hiện trường từ xa. Cũng thế, chúng cho phép người nông dân đưa ra các quyết định chiến lược liên quan đến các yếu tố đầu vào trong toàn bộ trang trại hoặc cho một nhà máy riêng lẻ. IoT là lực lượng thúc đẩy nông nghiệp thông minh một cách hiệu quả. Bằng cách liên kết các cảm biến thông minh và máy móc trong các trang trại, các quy trình canh tác được kích hoạt bằng dữ liệu và theo hướng dữ liệu.

Chu trình canh tác thông minh IoT

Nông nghiệp thông minh có bốn giai đoạn. họ đang;

Thu thập dữ liệu / cảm biến dữ liệu

Dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị cảm biến khác nhau gắn trên máy bay không người lái, nông cụ, và các trường trong giai đoạn này. Ví dụ, một máy bay không người lái có thể được sử dụng để chụp ảnh trong trang trại, do đó giúp nông dân thu thập dữ liệu về sức khỏe của cây trồng và điều kiện đất đai và quản lý trang trại một cách hiệu quả.

Dữ liệu cộng đồng

Trong giai đoạn này, dữ liệu được thu thập trong giai đoạn 1 được gửi đến đám mây hoặc một ứng dụng để lưu trữ và xử lý bởi các hệ thống khác nhau từ các sắp xếp IoT khác nhau. Kết nối là một yếu tố cần thiết trong nông nghiệp thông minh. Các phương pháp truyền dữ liệu lên đám mây hoặc ứng dụng được thực hiện từ xa qua Wi-Fi, Bluetooth, NFC, RFID, hoặc mạng LPWAN.

Lưu trữ dữ liệu

Dữ liệu được xử lý phải được lưu trữ ở đâu đó để phân tích. Hầu hết các công nghệ IoT đều cung cấp, riêng, máy chủ kết hợp, hoặc đám mây để lưu trữ dữ liệu.

Xử lí dữ liệu

Trong giai đoạn này, dữ liệu được thu thập và thu thập được phân tích bằng cách sử dụng các thuật toán ML và AI để đưa ra nhận thức có thể hành động có thể hỗ trợ nông dân đưa ra quyết định phù hợp trong việc quản lý cây trồng và sản lượng của họ. Giai đoạn này thường xảy ra trong một nền tảng công nghệ cụ thể hoặc bên trong các ứng dụng phần mềm được cài đặt trong bối cảnh của một hệ thống canh tác được kết nối nhất định.

Chuỗi giá trị nông nghiệp thông minh

Internet of Things là một hệ thống gồm nhiều thiết bị hoạt động cùng nhau gần gũi với thiết bị kia để đảm nhận một chức năng cụ thể. Với IoT trong nông nghiệp, một mạng như vậy thường bao gồm một cảm biến được sử dụng để thu thập dữ liệu: một thiết bị vật lý để đo độ ẩm trong đất, một máy ảnh chụp ảnh, và một ứng dụng lập bản đồ hiện trường nhận dữ liệu do cảm biến gửi. Các công nghệ và nhà cung cấp khác nhau tham gia vào việc vận chuyển và chuyển đổi dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến cho đến khi nó đến tay người dùng cuối dưới dạng nhận thức có thể hành động.

Chuỗi giá trị nông nghiệp thông minh thường kết hợp với nhà cung cấp ứng dụng, cảm biến, nhà phân tích dữ liệu, mạng di động, Hệ thống tích hợp, và một nhà cung cấp kết nối. Sự tồn tại của nhiều bên và khó khăn trong mạng là những lý do chính tại sao chỉ những người chơi nổi bật hơn mới triển khai các giải pháp IoT. Ngược lại, những người chơi nhỏ đôi khi thấy công nghệ quá phức tạp.

Bảng dưới đây minh họa các công nghệ được sử dụng trong nông nghiệp cho mục đích trực quan hóa ở mọi giai đoạn của luồng dữ liệu trong IoT.

Tác động của COVID-19 đến thị trường IoT nông nghiệp thế giới

Một số công ty lớn hiện có trong thị trường IoT nông nghiệp là; Deere & Công ty (CHÚNG TA), Nhóm AKVA (Na Uy), Trimble Inc. (CHÚNG TA), Raven Industries (CHÚNG TA), Hệ thống InnovaSea (CHÚNG TA), DeLaval (Thụy Điển), Hệ thống định vị Topcon (CHÚNG TA), DJI (CHÚNG TA), DICKEY-john (CHÚNG TA), Công nghệ TeeJet (CHÚNG TA), AgJunction (CHÚNG TA), AgEagle (CHÚNG TA), Allflex (Công ty con của Merck & Co., Inc.), Công nghệ hàng đầu AG (CHÚNG TA), Ponsse (Phần Lan), PrecisionHawk (CHÚNG TA), Rừng Komatsu AB (Thụy Điển), Steinsvik (Cầu thangAQ) (Na Uy), Afimilk (Người israel), và Eruvaka Technologies (Ấn Độ). Các công ty nông nghiệp IoT này có các cơ sở công nghiệp và văn phòng trải khắp Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu á Thái Bình Dương, và RoW.

Các công ty này sản xuất các sản phẩm phần cứng IoT nông nghiệp mà các bên liên quan khác nhau mua cho nhiều ứng dụng. Đại dịch COVID-19 đã ảnh hưởng chủ yếu đến các nhà sản xuất phần cứng IoT nông nghiệp, thương nhân, và các nhà cung cấp. hơn thế nữa, nhu cầu ngắn hạn đối với phần cứng IoT nông nghiệp được dự đoán sẽ hơi trì trệ và bị tác động tiêu cực bởi việc giảm lượng hàng xuất khẩu và nhu cầu địa phương chậm lại đối với phần cứng IoT nông nghiệp so với mức COVID-19 trước đó.