• 0945 09 09 08
  • support@hspace.vn

Dự án ilyra: Nông nghiệp thông minh

iLyra công nghệ nền tảng IoT phục vụ cho Smart City, Smart Healthcare, Smart Agriculture… nhằm đáp ứng cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra. Hệ thống bản dành cho nông nghiệp thông minh bao gồm các thành phần chính.

CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH 

1. Giám sát các yếu tố môi trường nông nghiệp

Hệ thống quan trắc môi trường và thu thập dữ liệu bao gồm hệ thống cảm biến được lắp đặt trên toàn bộ khu vực nhà lưới, bộ đọc dữ liệu và máy chủ điện toán đám mây. Các cảm biến được lựa chọn một cách cẩn trọng và tối ưu bao gồm các cảm biến: nhiệt độ, độ ẩm của đất, độ ẩm ướt của lá, ... tùy thuộc vào lựa chọn lắp đặt của doanh nghiệp và nhà nông. Bộ đọc dữ liệu được thiết kế đặt trong nhà màng, nhà lưới để tiếp nhận thông tin từ cảm biến.

2. Hệ thống tưới nhỏ giọt theo dữ liệu quan trắc môi trường

Tưới nhỏ giọt là kỹ thuật tưới cung cấp nước vào đất dưới dạng các giọt nước nhỏ ra đều đều từ công cụ hay thiết bị tạo giọt đặt tại một số điểm trên mặt đất gần gốc cây. Module tưới nhỏ giọt đơn giản bao gồm bồn chứa nước, hệ thống ống dẫn và đầu tưới nhỏ giọt hay dây nhỏ giọt. Phần điều khiển tự động bao gồm van điện điều khiển khu vực tưới, bộ lọc, bộ điều khiển số lần và thời gian tưới trong ngày. Hệ thống tưới nhỏ giọt có thể kết hợp với bộ châm phân tự động, cung cấp phân bón khi tưới, cách này được gọi là tưới bón.

3. Hệ thống châm phân tự động

Trồng cây trong nhà kính hệ thống tưới nhỏ giọt ngoài đảm bảo yếu tố độ ẩm của đất còn phải cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cho cây trồng. Các chất dinh dưỡng được pha trộn cùng với nước tưới theo một tỉ lệ nhất định tùy theo từng giai đoạn phát triển của cây. Trong các chất dinh dưỡng được có các yếu tố đa lượng, vi lượng ở các tỉ lệ khác nhau. Có những chất được trộn với tỉ lệ rất nhỏ so với các chất khác trong hệ thống. Chính vì vậy hệ thống trộn phải đảm bảo được độ chính xác nhất định.

Việc bơm các chất dinh dưỡng đi qua hệ thống đường ống lâu ngày thường dẫn đến hiện tượng kết tủa làm tác nghẽn đường ống.

4. Hệ thống điều khiển các thiết bị phục vụ canh tác

Hệ thống điều khiển từ xa bao gồm bộ điều khiển từ xa được kết nối với các thiết bị ngoại vi, hệ thống phần mềm với các chức năng điều khiển (tự động, bán tự động hoặc bằng tay) và khả năng lập lịch chăm sóc, lịch canh tác.

Với toàn bộ những gì được lắp đặt, nhà màng dưa lưới sẽ được tối ưu hóa bằng các thành tựu công nghệ thống tin hiện đại giúp tăng giá trị sản xuất canh tác nông sản.

5. Quản lý tài nguyên, quy trình, nghiệp vụ

Tất cả các tài nguyên của hệ thống như phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, giống cây trồng và tất cả các vật tư nông nghiệp có liên quan được quản lý ngay từ khâu nhập vật tư vào hệ thống. Các thông tin liên quan đến vật tư như ngày sản xuất, nơi sản xuất, thời hạn sử dụng, số lượng, giá mua vào, v.v... được hệ thống quản lý nhằm tạo điều kiện cho việc sử dụng vật tư, quản lý chi phí sản xuất. Việc nhập, bảo quản, sử dụng vật tư được hệ thống phần mềm hỗ trợ quản lý theo các biểu mẫu tiêu chuẩn của VietGap.

6. Hỗ trợ truy xuất nguồn gốc

Quy trình hỗ trợ truy xuất nguồn gốc của sản phẩm nông nghiệp được thực hiện theo các bước sau:

• Sau khi thu hoạch xong, hệ thống sẽ cung cấp mã QR code theo ID của vườn đó. Mã QR sẽ được in ra trên tem chống giả và dán vào từng sản phẩm đã đóng gói.
• Khi sản phẩm chuyển đến nhà phân phối. Hệ thống sẽ ghi nhận lại thông tin của nhà phân phối, số lượng hàng đã nhận, thông tin vận chuyển.
• Khi sản phẩm đến các cửa hàng, người sử dụng có thể truy xuất nguồn gốc bằng cách quét mã QR đã được dán trên bao bì sản phẩm đã đóng gói để truy cập vào đường link của trang web chứa thông tin về sản phẩm đó.
 

7. Lập lịch hỗ trợ canh tác bán tự động

Với chức năng lập lịch canh tác bán- tự động này sẽ tối ưu hóa quy trình chăm sóc cây trồng thông qua bộ xử lý trung tâm điều khiển tất cả các hoạt động của các thiết bị phục vụ canh tác như hệ thống tưới nhỏ giọt, phun sương, quạt , rèm…

Thông qua ứng dụng trên SmartPhone người nông dân có thể tự xây dựng một lịch điều khiển tự động cho vườn cây của mình, linh hoạt trong việc thay đổi thời gian, canh tác, theo dõi quy trình chăm sóc để đưa ra các quyết định thay đổi kịp thời.

8.Tích hợp quy trình trồng trên cây dưa lưới

Chúng tôi chọn thực nghiệm và tích hợp : Giống dưa AB Sweet Gold, với đặc điểm: cây sinh trưởng tốt, kháng bệnh, độ đường cao, thịt trái giòn, phù hợp với thị hiếu và khẩu vị của nhiều người Việt Nam.

9. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo xây dựng hệ chuyên gia

Nhóm nghiên cứu đề xuất mô hình mạng nơ-ron thích nghi mờ dựa trên dữ liệu lịch sử quan trắc được từ các vườn cây, trong đó chúng tôi chia ra làm 3 giai đoạn xây dựng:

Giai đoạn 1: Học từ chuyên gia

trọng tâm vào việc thu thập ghi nhận dữ liệu quan trắc môi trường tại từng thời điểm các hành động được khuyến nghị từ các chuyên gia.

Giai đoạn 2: Học tự động

Dựa trên các dữ liệu đầu vào lịch sử trong quá trình canh tác, mạng nơ-ron thích nghi mờ đề xuất sẽ dùng các dữ liệu đầu vào như:

-          Lịch sử canh tác, lịch sử chăm sóc

-          Số liệu đã được ghi nhận từ các cảm biến môi trường

-          Dữ liệu ghi nhận từ phân hệ quản lý: giống- vật tư – phân bón

dữ liệu kết quả như:

-          Lịch sử khuyến nghị từ chuyên gia

-          Sản lượng từng mùa vụ

-          Chất lượng từng mùa vụ

-          Doanh thu từng mùa vụ

Giai đoạn 3: Xây dựng tri thức chăm sóc từng loại cây

Mục tiêu của hệ chuyên gia xây dựng gói chăm sóc từng loại cây cho các thị trường khác nhau.

 

Lợi ích thu lại

  1. Tăng năng suất lao động: đối với hệ thống nhà màng khi chưa có hệ thống tưới tự động cần khoảng 4-5 công nhân / 1000m2, sau khi áp dụng công nghệ tưới và chăm sóc tự động số lượng công nhân giảm xuống còn 1 người/ 1000m2.
  2. Giảm cho phí phân bón và tăng năng suất cây dưa lưới: việc áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt giảm thiểu tối đa việc dư thừa nước và phân bón trong quá trình tưới vì các cảm biển thu thập được độ ẩm của các giá thể và hệ thống chỉ tưới khi cây cần.
  3. Tăng khả năng cạnh tranh hàng nông sản so với các sản phẩm nhập khẩu cùng loại.
  4. Nâng cao trình độ kĩ thuật của sản xuất
  5. Nâng cao trình độ quản lý sản xuất, quản lý lao động, quản lý