Nhật Bản đã ứng dụng công nghệ IoT trong nông nghiệp như thế nào?

IoT (Internet of Things) hay “Internet vạn vật” là hệ thống mạng lưới các thiết bị, máy móc hiện đại. Chúng liên kết và tự truyền dữ liệu với nhau qua mạng Internet. Điều này giúp loại bỏ sự tương tác giữa người với người hoặc giữa người với máy tính.

Công nghệ IoT ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xã hội hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ sản xuất công nghiệp, y tế, truyền thông, năng lượng cho đến ngành nông nghiệp.

Sự thật về nền nông nghiệp tại Nhật Bản

Không như nhiều người vẫn lầm tưởng, ngành nông nghiệp Nhật Bản thực chất chỉ mới phát triển một vài năm gần đây. Trên thực tế, Nhật Bản là một trong những quốc gia có tỷ lệ tự cung tự cấp lương thực khá thấp và phụ thuộc tương đối nhiều vào việc nhập khẩu lương thực từ nước ngoài.

Có nhiều vấn đề quốc gia này cần phải đối mặt, ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ tự cung tự cấp lương thực. Về mặt địa lý tự nhiên, hai phần ba đất nước là đồi núi và có rất ít diện tích đồng bằng, gây khó khăn cho việc phát triển nông nghiệp. Ngoài ra, số lượng nông dân tại Nhật Bản cũng ngày một suy giảm, trong khi độ tuổi trung bình của người làm nông ngày một tăng (trung bình là 67 tuổi, theo Trung tâm Hợp tác Công nghiệp EU - Nhật Bản). Cuối cùng, tình trạng thiếu hụt nguồn nước sạch vào năm 2030 cũng đã góp phần gây nên sức ép khiến Chính phủ Nhật Bản phải thay đổi.

Ảnh: japangov — Người Nhật đã mở ra một hướng đi mới, không dựa vào lực lượng lao động nhập cư và giảm lệ thuộc vào lao động chân tay để giải quyết những khó khăn cho ngành nông nghiệp, đó chính là đầu tư vào công nghệ.

Sự khởi đầu của IoT trong nông nghiệp Nhật Bản

Vào năm 2016, Văn phòng Nội các Nhật Bản thông báo rằng họ đã tìm ra cách giúp nông nghiệp tăng trưởng vượt bậc, đó là thông qua việc áp dụng các công nghệ hiện đại như Big Data, IoT, AI… Chính điều này đã trở thành bước tiến, thúc đẩy việc cải cách không chỉ với nông nghiệp, mà còn cả với lâm nghiệp và thủy sản. Bằng sự giúp sức của nhiều nhà sản xuất, chính quyền các thành phố, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp, một lộ trình mở rộng kinh doanh và áp dụng công nghệ canh tác thông minh đã được thiết lập.

Nền nông nghiệp truyền thống chủ yếu dựa trên sự hiểu biết, kinh nghiệm của người nông dân được tích lũy và truyền lại qua các thế hệ. Nông nghiệp kỹ thuật số với nền tảng IoT và AI hướng đến việc dữ liệu hóa những kiến thức trên, giúp người nông dân đánh giá đất đai, kiểm soát dịch hại, phán đoán lượng nước, phân bón phù hợp cho cánh đồng của mình một cách chính xác nhất có thể từ điều kiện thực tế và môi trường xung quanh, khiến việc áp dụng trở nên dễ dàng ngay cả với những người chưa có nhiều kinh nghiệm. Nông dân Nhật Bản dần chuyển từ canh tác dựa vào kinh nghiệm và trực giác sang canh tác bền vững, trong đó cốt lõi là tối ưu hóa dữ liệu.

Công nghệ IoT trong nông nghiệp được áp dụng thế nào tại Nhật

Máy móc tự động nhờ IoT trong nông nghiệp: Công nghệ IoT giúp người Nhật giám sát chặt chẽ thời tiết, điều kiện môi trường, thời gian chiếu sáng của mặt trời… Từ đó, tăng khả năng tăng trưởng của các loại cây trồng trên cánh đồng lẫn trong nhà kính.

Kỹ thuật bón tưới bằng công nghệ IoT: Theo Giáo sư Kiyoshi Ozawa, Đại học Meiji cho biết bón tưới (fertigation) là một kỹ thuật nông nghiệp có nguồn gốc từ Israel, một quốc gia thiếu nước trầm trọng. Thay vì phun một lượng lớn nước bằng vòi phun, người nông dân sẽ tưới phân và nước bằng các đường ống hẹp, nhỏ giọt trực tiếp vào rễ của cây trồng. Nhật Bản đã sử dụng IoT và AI để cải tiến quy trình bón tưới này. IoT giúp thu thập dữ liệu từ các cảm biến và nhiệm vụ của AI là phân tích dữ liệu thông qua kinh nghiệm của những người nông dân lâu năm để xác định lượng nước, phân bón phù hợp.

Hệ thống máy móc tự động tại Nhật Bản ngày càng phát triển ở ngành nông nghiệp. Ảnh: Lombard Odier

Ứng dụng máy bay không người lái: Drone là một thuật ngữ dùng chung cho các phương tiện bay không người lái. Nó được phát triển để phát hiện chướng ngại vật và bay an toàn bằng cách sử dụng GPS, cảm biến con quay hồi chuyển và nhiều camera cảm biến khác nhau. Trong nông nghiệp, máy bay không người lái sử dụng camera gắn trên thân máy chính để ghi lại tình hình thực tế của các loại cây trồng trên mặt đất và rải nhiều loại thuốc trừ sâu, phân bón đã được nạp.

Trên đây chỉ là một số ví dụ cơ bản về cách người Nhật ứng dụng IoT trong nông nghiệp. Tuy vẫn còn khá “non trẻ”, nhưng nền nông nghiệp kỹ thuật số hứa hẹn mang lại một tương lai phát triển bền vững cho Nhật Bản thông qua nhiều công nghệ tiên tiến, điển hình là IoT - Internet of Things.