Hệ thống phun thông minh “See & Spray” với computer vision and machine learning để tối ưu khu vực phun

Công nghệ tiếp theo là robot hái trái cây, một lĩnh vực khó khăn hơn do trái cây chín không đồng đều và mọc rải rác trên cây. Các startup như Tortuga đã phát triển robot có thể nhẹ nhàng hái từng quả dâu hay chùm nho bằng cánh tay cơ học, giống như một phiên bản Mars Rover giữa vườn cây sum suê trái. Công ty Oishii đã mua lại Tortuga với hy vọng hiện thực hóa tầm nhìn tự động hóa toàn bộ khâu thu hoạch. Ở Israel, công ty Tevel Aerobotics còn đi xa hơn với robot bay có khả năng cắt tỉa, làm thưa và thu hoạch bằng cách dùng AI để xác định độ chín và vị trí của trái cây, sau đó hái chúng bằng robot bay. Tuy nhiên, dù những công nghệ này mang lại nhiều lợi ích về chi phí và năng suất, rào cản lớn nhất vẫn là giá thành và việc mở rộng sản xuất đại trà.

Một yếu tố khác trong bức tranh tự động hoá này là drone và cảm biến từ xa. Chúng liên tục chụp ảnh và thu thập dữ liệu để tạo ra một “bản sao kỹ thuật số” của cánh đồng. Đây về cơ bản là một bản đồ số hiển thị rõ khu vực khô hạn, thừa nước hay bị sâu bệnh. Công nghệ này giúp phát hiện sớm vấn đề và đưa ra giải pháp can thiệp chính xác, từ đó giảm lãng phí và tăng năng suất. Xe máy cày và drones thậm chí có thể phối hợp với nhau, vừa làm việc vừa học hỏi và cập nhật mô hình AI cho từng nông trại, nhờ đó hệ thống trở nên ngày càng thông minh hơn theo thời gian. Điều đặc biệt là mỗi lần thiết bị hoạt động, dữ liệu thu thập lại góp phần cập nhật mô hình AI, mang tính cá nhân hóa cho từng nông trại.

Hay cánh tay robot có khả năng thu hoạch những trái dâu chín

Bên cạnh đó, việc phân tích đất một cách thông minh cũng là một bước tiến quan trọng. Thay vì gửi mẫu đất về phòng thí nghiệm, giờ đây các cảm biến có thể quét và phân tích đất ngay tại chỗ, giúp phát hiện tình trạng nén đất hoặc mất vi sinh vật, vốn là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Công ty SoilOptix tại Canada cho biết phân tích vi sinh trong đất có thể giúp xác định chính xác vùng cần tưới, liều lượng và thời điểm thích hợp, tránh lãng phí toàn bộ cánh đồng. Ngoài ra, điều này giúp các quyết định về làm đất, bón phân trở nên chủ động và chuẩn xác hơn nhờ đánh giá đa chiều cả mặt sinh học lẫn vật lý của đất.

Cuối cùng, nghe lạ nhưng những hàng rào số đang mở ra cách quản lý đàn gia súc thông minh hơn. Thay vì dựng rào bằng gỗ hay thép, nông dân có thể thiết lập ranh giới ảo bằng GPS. Khi một con vật tiến đến gần ranh giới này, vòng cổ thông minh sẽ phát ra âm thanh cảnh báo, sau đó là một cú điện nhẹ nếu nó vẫn tiếp tục. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và dễ dàng điều phối đàn gia súc từ xa. Công nghệ này hiện đã được thử nghiệm rộng rãi tại Mỹ, châu Âu, Úc nhờ ưu điểm giảm thiểu chi phí lắp đặt và linh hoạt trong điều tiết bãi chăn thả.

Thách thức, cơ hội và tương lai tự động hoá nông nghiệp