Lĩnh vực nông nghiệp thông minh: mục tiêu áp dụng công nghệ cao (IoT, AI) vào chăn nuôi và trồng trọt giúp tăng năng suất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải thiện chất lượng sản phẩm hướng tới nông nghiệp sạch.
Nghiên cứu (kết hợp 1 trong các lĩnh vực)
- Xây dựng hệ thống giám sát và quản lý thông số môi trường ảnh hưởng tới cây trồng và vật nuôi. Quản lý nguồn gốc xuất sứ, theo dõi quá trình tăng trưởng cây trồng, sinh trưởng vật nuôi (tiêm chủng, quá trình nuôi,.. cho gà, lợn, bò)
- Tự động hóa hệ thống tưới tiêu, pha phân bón và châm phân tự động tùy theo loại cây trồng trong chăm sóc rau sạch (rau mầm,…)
- Ứng dụng xử lý ảnh, AI trong theo dõi tăng trưởng và sức khỏe của cây trồng, vât nuôi
- Tự động hóa hệ thống chuồng trại: hệ thống cho ăn, tắm. …
- Xây dựng hệ thống giám sát và phần mềm quản lý, theo dõi sức khỏe vật nuôi, cảnh báo bệnh tật và điều kiện môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi
- Ứng dụng hệ thống điện mặt trời giảm thiểu điện năng tiêu thụ và ô nhiễm môi trường
Thị trường Việt Nam hiện nay, đang có nhu cầu về các hệ thống, thiết bị đo và điều khiển để áp dụng vào nông nghiệp như:
- Nhu cầu giám sát và điều khiển tự động hệ thống:
- Hệ thống điều khiển tưới: Hệ thống bao gồm các thiết bị: đầu tưới nhỏ giọt hoặc đầu tưới phun sương/mưa, bộ châm phân, bộ điều khiển tưới….. hệ thống giúp tưới nước/phân một cách tiết kiệm, hiệu quả và đạt năng suất cao. Giúp người nông dân giảm giá thành chi phí sản xuất.
- Hệ thống điều khiển môi trường, sự ô nhiễm do chất thải của động vật gât ra: Hệ thống bao gồm các cảm biến nhận biết nhiệt độ, độ ẩm, phát hiện ô nhiễm qua nồng độ mốt số loại khí đặc chưng…bên trong, hệ thống quạt thông gió để đối lưu không khí, hệ thống đèn chiếu sáng để có thể tăng cường ánh sáng khi cần thiết, trạm đo thời tiết để biết các thông số: cường độ bức xạ mặt trời, cảnh báo mưa, tốc độ gió, lưu lượng mưa,…. Mục đích giúp nhà kính duy trì ở điều kiện mong muốn.
- Dữ liệu thu thập được phải tạo thành database ở quy mô lớn, để dần tự động hóa được cả quá trình (tức là: loại bỏ dần “kinh nghiệm” của con người, chủ động nhận biết vấn đề và đề xuất cách giải quyết). Đó chính là trí tuệ nhân tạo, thay con người đưa ra quyết định.
Chức năng của hệ thống đo:
- Thiết kế, chế tạo các thiết bị đo, truyền dữ liệu không dây, để đo các thông số: Nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, khí CO2, lượng mưa.
- Giúp kiểm soát môi trường tốt nhất cho cây trồng.
- Thiết bị ứng dụng công nghệ thông không dây Lora.
- Dữ liệu được giám sát trên điện thoại, máy tính qua webserver.
Chức năng của hệ thống điều khiển:
- Bộ điều khiển trung tâm có nhiệm vụ điều khiển toàn bộ hệ thống khuấy trộn và bơm tưới tự động theo yêu cầu công nghệ trồng rau cho trước (từ máy tính hiện trường hoặc smart phone) dựa trên các dữ liệu có được từ bộ thu thập dữ liệu cảm biến Master.
Sơ đồ khối của hệ thống thu thập dữ liệu
Sơ đồ khối của thiết bị đo (nút đo slave)
Một số tính năng của thiết bị:
- Thiết bị làm việc được trong môi trường công nghiệp, chống nước, bụi,
- Có khả năng đo các thông số: Lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí, nồng độ khí CO2, cường độ ánh sáng;
- Thiết bị vẫn có chức năng tự động gửi lại những dữ liệu lên server;
- Nguồn điện cung cấp: 6-12V DC.
- Vũ lượng kế tự động: nguyên lý chao lật và tự động ghi lượng mưa, lưu lại trong bộ nhớ, khi cần thì truy xuất.
Vỏ thiết bị thu thập
Vị trí gắn thiết bị thu thập trên thiết bị đo mưa và thiết kế 1 bộ thu thập dữ liệu hoàn chỉnh (gồm TB thu thập, gầu đo mưa và pin mặt trời)
Vị trí gắn thiết bị thu thập: Thiết bị có thể gắn ngay trên thiết bị đo mưa, hay đặt trong tủ điện của trạm quan trắc.
Hình ảnh minh họa bộ thiết bị khi đưa vào sử dụng
Thiết kế giao diện Web
Hình 20: Giao diện khi hiển thị giá trị nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng