MIMOSATEK – Giấc mơ về nông nghiệp chính xác
Từng dấn thân vào lĩnh vực nông nghiệp để làm người nông dân thực sự và cũng đã từng thất bại nhiều lần để biết được làm nông nghiệp khó như thế nào với những người không chuyên, chúng tôi nhận ra rằng, công nghệ mới là cách tốt nhất giúp chúng tôi dùng sở trường của mình để thỏa đam mê trong nông nghiệp.
Nông nghiệp chính xác
Nông nghiệp, có lẽ đã từ lâu nằm đâu đó trong tiềm thức của chúng tôi, nên chúng tôi suy nghĩ rất nhiều về cách làm nông nghiệp truyền thống, nơi người nông dân chủ yếu dựa vào thói quen và kinh nghiệm truyền miệng trong việc chăm sóc vụ mùa mà không thực sự nắm bắt đúng nhu cầu đa dạng và biến động liên tục của cây trồng, vật nuôi của họ theo từng giai đoạn sinh trưởng hay theo từng điều kiện môi trường khác nhau. Hệ quả của phương pháp truyền thống này là sự lãng phí đáng kể về mặt sử dụng tài nguyên nước, phân bón, thuốc trừ sâu, thức ăn,… cho vụ mùa nhưng vẫn không mang lại năng suất như mong đợi, thậm chí, cũng không kiểm soát được kịp thời những rủi ro của vụ mùa. Việc này khiến người nông dân càng đầu tư lâu càng không thấy hiệu quả, trong khi đó những sản phẩm đưa ra thị trường lại chưa đạt được năng suất tốt nhất như lẽ ra phải có để mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Mày mò khắp Internet để học cách các nước tiên tiến giải quyết vấn đề này, chúng tôi mừng rỡ khi bắt gặp khái niệm Nông nghiệp chính xác (Precision Agriculture). Nông nghiệp chính xác đến với chúng tôi như một câu trả lời hơn cả mong đợi khi thấy rằng, mọi hành động ở trang trại – từ việc gieo hạt, tưới nước, chăm sóc,… của người nông dân – đều đến từ kết quả phân tích của quá trình giám sát liên tục và tỉ mỉ trên từng thông số của cây trồng, vật nuôi tương ứng với điều kiện hiện tại của trang trại. Một điều rất hay là toàn bộ việc giám sát, phân tích và ra quyết định này đều được thực hiện tức thời theo thời gian thực. Với nông nghiệp chính xác, mọi nhu cầu cho vụ mùa dường như được hiện lên rõ ràng và trở thành kim chỉ nam điều phối mọi hoạt động cho trang trại. Việc này khiến cho chi phí quản lý trang trại luôn nằm ở mức tối ưu, trong khi chỉ sử dụng tài nguyên vừa đủ cho nhu cầu của cây trồng, vật nuôi tại bất kỳ điều kiện nào. Với việc được đáp ứng theo đúng nhu cầu, không dư cũng không thiếu, nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra cây trồng, vật nuôi có điều kiện phát huy tối đa năng suất của mình.
Chúng tôi mê mẩn với những ứng dụng về nông nghiệp chính xác khi thấy sự tỉ mỉ đến cả những vấn đề rất cơ bản hay bị bỏ qua trong cách làm nông nghiệp truyền thống như việc tính toán chính xác đến từng hạt giống gieo xuống đồng hay từng giọt nước được tưới cho cây. Rõ ràng, đây là một đáp án hoàn hảo cho những gì chúng tôi đi tìm để bước đầu thực hiện cái gọi là nông nghiệp công nghệ cao cho người nông dân.
Cơ hội từ Internet of Things…
Tuy nhiên, rất sớm sau đó, chúng tôi nhận ra rằng, không thể áp dụng nông nghiệp chính xác tại Việt Nam khi mà ở các nước tiên tiến, nông nghiệp chính xác được vận hành trên nền tảng mà ở đó thông tin giám sát được cung cấp qua các vệ tinh và toàn bộ việc điều khiển tự động được thực hiện qua những cơ sở hạ tầng đã được cơ giới hóa ở mức độ cao. Điều này chỉ là một giấc mơ với điều kiện hiện có của Việt Nam và chưa lúc nào chúng tôi cảm thấy việc áp dụng nông nghiệp chính xác xa vời và vĩ mô như vậy.
Nhưng một khi đã thấy được mục tiêu, chúng tôi biết rằng, bằng cách này hay cách khác, chúng tôi sẽ phải thực hiện được mục tiêu của mình. Và rồi làn sóng của Internet of Things (IoT) đến, mở toang cơ hội cho những gì chúng tôi chờ đợi để làm nông nghiệp chính xác. Cảm giác đón đầu làn sóng IoT cũng mới mẻ và nhiều cảm xúc như cảm giác chúng tôi biết đến khái niệm Nông nghiệp chính xác. Ở thời điểm hiện tại, ngay cả với ngành công nghệ, IoT vẫn là một xu hướng mới và được biết đến nhiều qua ứng dụng nhà thông minh, thành phố thông minh, mạng lưới điện thông minh hay giao thông thông minh… Chưa dám gọi là Nông nghiệp thông minh nhưng chúng tôi tìm thấy ở IoT một tiềm năng rất lớn để làm Nông nghiệp chính xác, một công nghệ cho phép liên tục lắng nghe từng dữ liệu của trang trại qua các cảm biến không dây để từ đó xử lý, phân tích, ra quyết định và điều khiển ngược lại các thiết bị của trang trại ngay trên thiết bị di động của người nôn dân vào bất kỳ lúc nào tại bất cứ nơi đâu có kết nối Internet. Một trong những yếu tố chúng tôi nhận thấy có thể làm nông nghiệp chính xác với IoT tại Việt Nam là chi phí phù hợp và có thể làm từng bước một trên những trang trại từ nhỏ đến lớn.
Nhận định rõ cơ hội của mình, chúng tôi thành lập MimosaTEK, một startup của những người làm công nghệ đam mê nông nghiệp, tập trung vào giải quyết bài toán sản xuất của nông nghiệp theo hướng Nông nghiệp chính xác với tầm nhìn không để ngành nông nghèo mãi và những người nông dân phải thực sự giàu với đúng công sức và giá trị sản phẩm mình tạo ra. Chúng tôi bắt đầu gần như lập tức từ những thiết bị phần cứng để kết nối các cảm biến với Internet, những module phân tích dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra lời khuyên cho đến phần mềm cho người dùng đầu cuối trên các thiết bị đi động theo đúng mô hình chuẩn của IoT.
… và những khó khăn
Tham vọng xây dựng cả nền tảng IoT cho nông nghiệp của chúng tôi gặp nhiều khó khăn vì IoT mới ngay cả với ngành công nghệ. Nhưng sau hết, có lẽ khó khăn đáng kể nhất là kiến thức trong lĩnh vực nông nghiệp của chúng tôi đều là qua sách vở, trong nhóm không có thành viên là chuyên gia thực thụ trong ngành. Nhiều hình thức hợp tác đã được xây dựng với các chuyên gia nông nghiệp nhưng không đi đến đâu, một số kỹ sư nông nghiệp đã được mời về làm với chúng tôi nhưng rồi chỉ trụ được chưa đầy hai tháng ở giai đoạn thử việc vì họ không thực sự hiểu chúng tôi đang làm gì khi mà khoảng cách giữa nông nghiệp và công nghệ còn quá lớn trong nhận thức của họ. Chúng tôi may mắn gặp được các bạn thực tập sinh từ chương trình hợp tác với Israel để lấp vào khoảng trống này, những cái đầu mở với các nhận thức mới mẻ được học hỏi tại nước có ngành nông nghiệp phát triển nhất nhì thế giới giúp chúng tôi tiếp tục hành trình của mình một cách tự tin và suôn sẻ hơn.
Tuy nhiên, càng dấn thân sâu, chúng tôi càng thấy những hạn chế của thực tại. Khi xây dựng các module phân tích dữ liệu nông nghiệp, chúng tôi phát hiện ra rằng, khoa học cơ bản cho nông nghiệp Việt Nam cũng còn nhiều việc cần được hoàn thiện. Những thông số đặc trưng cho cây trồng chúng tôi có thể tìm thấy trong các nghiên cứu của nước ngoài một cách công khai với quá trình nghiên cứu rất bài bản và tỉ mỉ trên đất của họ nhưng thực sự khó khăn cho các cây trồng của Việt Nam để có được các thông số này. Không có các thông số đặc trưng của từng loại cây trồng, những module phân tích dữ liệu của chúng tôi chỉ là những cỗ máy vô hồn. May mắn cho chúng tôi khi tiếp cận những tài liệu mở của FAO để tìm ra những nét tương đồng trong các kết quả nghiên cứu của họ cho các loại cây trồng trong khu vực, bao gồm Việt Nam. Những nguồn thông tin vô giá đó lại một lần nữa giúp chúng tôi tiến về phía trước.
Chúng tôi đã tập trung gần một năm xây dựng hệ thống tưới chính xác, nhằm đi tìm lời giải cho những thứ tưởng chừng rất đơn giản: khi nào cần tưới và tưới bao nhiêu nước mỗi lần để có thể đáp ứng vừa đủ nhu cầu của cây trồng trên những hệ thống tưới đa dạng, từ tưới phun đến tưới nhỏ giọt. Kết quả của một năm lao động là hệ thống quản lý tưới chính xác cho cây trồng với khả năng giám sát nhu cầu nước hằng ngày của cây qua hệ thống cảm biến đặt tại trang trại kết hợp với các module phân tích dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra lời khuyên về thời điểm và lượng nước cần tưới cho từng loại cây trong mỗi lần tưới. Với hệ thống quản lý tưới chính xác, mọi hành động từ việc theo dõi nhu cầu nước, nhận lời khuyên đến việc ra lệnh tưới cho trang trại được nằm gọn trên thiết bị di động của người nông dân.
Việc bắt đầu từ những thứ rất bản chất của nông nghiệp, như hệ thống tưới chính xác, là một phép thử trước khi chúng tôi đi xa hơn với mong muốn thay Nông nghiệp truyền thống bằng Nông nghiệp chính xác với muôn vàn lợi điểm mang lại. Tuy nhiên, thời điểm hiện tại, chúng tôi gặp nhiều thách thức trong việc đưa sản phẩm đến tay người nông dân khi mà tâm lý ngại thay đổi và an phận đã theo họ từ rất lâu với cách làm nông nghiệp truyền thống. Đây là một rào cản không hề nhỏ và chúng tôi xác định sẽ cần nhiều thời gian hơn nữa cùng với sự giúp sức của cả cộng đồng để Nông nông nghiệp chính xác đến được với 70% dân số làm nông nghiệp. Với chúng tôi, giấc mơ Nông nghiệp chính xác cho toàn bộ người nông dân vẫn còn đâu đó trong tương lai, hy vọng là không quá xa và chúng tôi từng ngày vẫn đang tiến về phía trước với nhiều điều cần học hỏi trong nông nghiệp.
Nông nghiệp, có lẽ đã từ lâu nằm đâu đó trong tiềm thức của chúng tôi, nên chúng tôi suy nghĩ rất nhiều về cách làm nông nghiệp truyền thống, nơi người nông dân chủ yếu dựa vào thói quen và kinh nghiệm truyền miệng trong việc chăm sóc vụ mùa mà không thực sự nắm bắt đúng nhu cầu đa dạng và biến động liên tục của cây trồng, vật nuôi của họ theo từng giai đoạn sinh trưởng hay theo từng điều kiện môi trường khác nhau. Hệ quả của phương pháp truyền thống này là sự lãng phí đáng kể về mặt sử dụng tài nguyên nước, phân bón, thuốc trừ sâu, thức ăn,… cho vụ mùa nhưng vẫn không mang lại năng suất như mong đợi, thậm chí, cũng không kiểm soát được kịp thời những rủi ro của vụ mùa. Việc này khiến người nông dân càng đầu tư lâu càng không thấy hiệu quả, trong khi đó những sản phẩm đưa ra thị trường lại chưa đạt được năng suất tốt nhất như lẽ ra phải có để mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Mày mò khắp Internet để học cách các nước tiên tiến giải quyết vấn đề này, chúng tôi mừng rỡ khi bắt gặp khái niệm Nông nghiệp chính xác (Precision Agriculture). Nông nghiệp chính xác đến với chúng tôi như một câu trả lời hơn cả mong đợi khi thấy rằng, mọi hành động ở trang trại – từ việc gieo hạt, tưới nước, chăm sóc,… của người nông dân – đều đến từ kết quả phân tích của quá trình giám sát liên tục và tỉ mỉ trên từng thông số của cây trồng, vật nuôi tương ứng với điều kiện hiện tại của trang trại. Một điều rất hay là toàn bộ việc giám sát, phân tích và ra quyết định này đều được thực hiện tức thời theo thời gian thực. Với nông nghiệp chính xác, mọi nhu cầu cho vụ mùa dường như được hiện lên rõ ràng và trở thành kim chỉ nam điều phối mọi hoạt động cho trang trại. Việc này khiến cho chi phí quản lý trang trại luôn nằm ở mức tối ưu, trong khi chỉ sử dụng tài nguyên vừa đủ cho nhu cầu của cây trồng, vật nuôi tại bất kỳ điều kiện nào. Với việc được đáp ứng theo đúng nhu cầu, không dư cũng không thiếu, nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra cây trồng, vật nuôi có điều kiện phát huy tối đa năng suất của mình.
Chúng tôi mê mẩn với những ứng dụng về nông nghiệp chính xác khi thấy sự tỉ mỉ đến cả những vấn đề rất cơ bản hay bị bỏ qua trong cách làm nông nghiệp truyền thống như việc tính toán chính xác đến từng hạt giống gieo xuống đồng hay từng giọt nước được tưới cho cây. Rõ ràng, đây là một đáp án hoàn hảo cho những gì chúng tôi đi tìm để bước đầu thực hiện cái gọi là nông nghiệp công nghệ cao cho người nông dân.
Cơ hội từ Internet of Things…
Tuy nhiên, rất sớm sau đó, chúng tôi nhận ra rằng, không thể áp dụng nông nghiệp chính xác tại Việt Nam khi mà ở các nước tiên tiến, nông nghiệp chính xác được vận hành trên nền tảng mà ở đó thông tin giám sát được cung cấp qua các vệ tinh và toàn bộ việc điều khiển tự động được thực hiện qua những cơ sở hạ tầng đã được cơ giới hóa ở mức độ cao. Điều này chỉ là một giấc mơ với điều kiện hiện có của Việt Nam và chưa lúc nào chúng tôi cảm thấy việc áp dụng nông nghiệp chính xác xa vời và vĩ mô như vậy.
Nhưng một khi đã thấy được mục tiêu, chúng tôi biết rằng, bằng cách này hay cách khác, chúng tôi sẽ phải thực hiện được mục tiêu của mình. Và rồi làn sóng của Internet of Things (IoT) đến, mở toang cơ hội cho những gì chúng tôi chờ đợi để làm nông nghiệp chính xác. Cảm giác đón đầu làn sóng IoT cũng mới mẻ và nhiều cảm xúc như cảm giác chúng tôi biết đến khái niệm Nông nghiệp chính xác. Ở thời điểm hiện tại, ngay cả với ngành công nghệ, IoT vẫn là một xu hướng mới và được biết đến nhiều qua ứng dụng nhà thông minh, thành phố thông minh, mạng lưới điện thông minh hay giao thông thông minh… Chưa dám gọi là Nông nghiệp thông minh nhưng chúng tôi tìm thấy ở IoT một tiềm năng rất lớn để làm Nông nghiệp chính xác, một công nghệ cho phép liên tục lắng nghe từng dữ liệu của trang trại qua các cảm biến không dây để từ đó xử lý, phân tích, ra quyết định và điều khiển ngược lại các thiết bị của trang trại ngay trên thiết bị di động của người nôn dân vào bất kỳ lúc nào tại bất cứ nơi đâu có kết nối Internet. Một trong những yếu tố chúng tôi nhận thấy có thể làm nông nghiệp chính xác với IoT tại Việt Nam là chi phí phù hợp và có thể làm từng bước một trên những trang trại từ nhỏ đến lớn.
Nhận định rõ cơ hội của mình, chúng tôi thành lập MimosaTEK, một startup của những người làm công nghệ đam mê nông nghiệp, tập trung vào giải quyết bài toán sản xuất của nông nghiệp theo hướng Nông nghiệp chính xác với tầm nhìn không để ngành nông nghèo mãi và những người nông dân phải thực sự giàu với đúng công sức và giá trị sản phẩm mình tạo ra. Chúng tôi bắt đầu gần như lập tức từ những thiết bị phần cứng để kết nối các cảm biến với Internet, những module phân tích dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra lời khuyên cho đến phần mềm cho người dùng đầu cuối trên các thiết bị đi động theo đúng mô hình chuẩn của IoT.
… và những khó khăn
Tham vọng xây dựng cả nền tảng IoT cho nông nghiệp của chúng tôi gặp nhiều khó khăn vì IoT mới ngay cả với ngành công nghệ. Nhưng sau hết, có lẽ khó khăn đáng kể nhất là kiến thức trong lĩnh vực nông nghiệp của chúng tôi đều là qua sách vở, trong nhóm không có thành viên là chuyên gia thực thụ trong ngành. Nhiều hình thức hợp tác đã được xây dựng với các chuyên gia nông nghiệp nhưng không đi đến đâu, một số kỹ sư nông nghiệp đã được mời về làm với chúng tôi nhưng rồi chỉ trụ được chưa đầy hai tháng ở giai đoạn thử việc vì họ không thực sự hiểu chúng tôi đang làm gì khi mà khoảng cách giữa nông nghiệp và công nghệ còn quá lớn trong nhận thức của họ. Chúng tôi may mắn gặp được các bạn thực tập sinh từ chương trình hợp tác với Israel để lấp vào khoảng trống này, những cái đầu mở với các nhận thức mới mẻ được học hỏi tại nước có ngành nông nghiệp phát triển nhất nhì thế giới giúp chúng tôi tiếp tục hành trình của mình một cách tự tin và suôn sẻ hơn.
Tuy nhiên, càng dấn thân sâu, chúng tôi càng thấy những hạn chế của thực tại. Khi xây dựng các module phân tích dữ liệu nông nghiệp, chúng tôi phát hiện ra rằng, khoa học cơ bản cho nông nghiệp Việt Nam cũng còn nhiều việc cần được hoàn thiện. Những thông số đặc trưng cho cây trồng chúng tôi có thể tìm thấy trong các nghiên cứu của nước ngoài một cách công khai với quá trình nghiên cứu rất bài bản và tỉ mỉ trên đất của họ nhưng thực sự khó khăn cho các cây trồng của Việt Nam để có được các thông số này. Không có các thông số đặc trưng của từng loại cây trồng, những module phân tích dữ liệu của chúng tôi chỉ là những cỗ máy vô hồn. May mắn cho chúng tôi khi tiếp cận những tài liệu mở của FAO để tìm ra những nét tương đồng trong các kết quả nghiên cứu của họ cho các loại cây trồng trong khu vực, bao gồm Việt Nam. Những nguồn thông tin vô giá đó lại một lần nữa giúp chúng tôi tiến về phía trước.
Chúng tôi đã tập trung gần một năm xây dựng hệ thống tưới chính xác, nhằm đi tìm lời giải cho những thứ tưởng chừng rất đơn giản: khi nào cần tưới và tưới bao nhiêu nước mỗi lần để có thể đáp ứng vừa đủ nhu cầu của cây trồng trên những hệ thống tưới đa dạng, từ tưới phun đến tưới nhỏ giọt. Kết quả của một năm lao động là hệ thống quản lý tưới chính xác cho cây trồng với khả năng giám sát nhu cầu nước hằng ngày của cây qua hệ thống cảm biến đặt tại trang trại kết hợp với các module phân tích dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra lời khuyên về thời điểm và lượng nước cần tưới cho từng loại cây trong mỗi lần tưới. Với hệ thống quản lý tưới chính xác, mọi hành động từ việc theo dõi nhu cầu nước, nhận lời khuyên đến việc ra lệnh tưới cho trang trại được nằm gọn trên thiết bị di động của người nông dân.
Việc bắt đầu từ những thứ rất bản chất của nông nghiệp, như hệ thống tưới chính xác, là một phép thử trước khi chúng tôi đi xa hơn với mong muốn thay Nông nghiệp truyền thống bằng Nông nghiệp chính xác với muôn vàn lợi điểm mang lại. Tuy nhiên, thời điểm hiện tại, chúng tôi gặp nhiều thách thức trong việc đưa sản phẩm đến tay người nông dân khi mà tâm lý ngại thay đổi và an phận đã theo họ từ rất lâu với cách làm nông nghiệp truyền thống. Đây là một rào cản không hề nhỏ và chúng tôi xác định sẽ cần nhiều thời gian hơn nữa cùng với sự giúp sức của cả cộng đồng để Nông nông nghiệp chính xác đến được với 70% dân số làm nông nghiệp. Với chúng tôi, giấc mơ Nông nghiệp chính xác cho toàn bộ người nông dân vẫn còn đâu đó trong tương lai, hy vọng là không quá xa và chúng tôi từng ngày vẫn đang tiến về phía trước với nhiều điều cần học hỏi trong nông nghiệp.
* Nguyễn Khắc Minh Trí – Giám đốc kỹ thuật Tập đoàn TDS; Giám đốc Công nghệ tập đoàn DTS; CEO Viện Công nghệ Kỹ thuật Sài Gòn (SaigonCTT); Sáng lập và CEO Mimosa Technology
Tác giả
(Visited 3 times, 1 visits today)