Hệ thống giám sát và điều khiển ứng dụng công nghệ IoT phục vụ canh tác lúa theo kỹ thuật ướt và khô xen kẽ AWD
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
-
Nguyễn Hồng Tín, Lương Vinh Quốc Danh, Trần Nhựt Khải Hoàn, Hồng Minh Hoàng, Hồ Chí Thịnh, Châu Mỹ Duyên, Huỳnh Việt Hùng, Lê Anh Tuấn
Từ khóa:
Canh tác lúa
giám sát và điều khiển
Internet của vạn vật (IoT)
quản lý nước tưới
ướt và khô xen kẽ
Tóm tắt
Do tác động của biến đổi khí hậu, vấn đề thiếu hụt nguồn nước tưới là mối đe dọa hiện hữu đối với ngành sản xuất lúa gạo. Trong bài viết này, tác giả trình bày việc thiết kế và triển khai hệ thống giám sát và điều khiển phục vụ canh tác lúa theo kỹ thuật tưới nước tiết kiệm ướt và khô xen kẽ AWD tại Đồng bằng Sông Cửu Long. Hệ thống được xây dựng dựa trên cấu trúc mạng Internet của vạn vật (IoT) cho phép người trồng lúa theo dõi các thông số môi trường như nhiệt độ, ẩm độ không khí, cường độ ánh sáng, độ ẩm đất và mực nước đồng ruộng một cách tự động 24/7. Với tính năng điều khiển thiết bị bơm nước từ xa, hệ thống cho phép nông dân quản lý việc tưới tiêu ruộng lúa một cách thuận tiện và hiệu quả. Kết quả nghiên cứu sẽ được tiếp tục cải tiến và tối ưu để có thể ứng dụng vào canh tác lúa theo cánh đồng mẫu lớn cũng như các mô hình ứng dụng nông nghiệp thông minh tại Việt Nam.
Tài liệu tham khảo
-
[1] TÀI LIỆU THAM KHẢO
[2] FAO. URL: http://www.fao.org/3/i3107e/i3107e03.pdf, truy cập ngày 18/3/2020.
[3] Việt Nam lọt top 10 quốc gia có diện tích trồng lúa gạo lớn nhất thế giới. URL: https://tamnhin.net.vn/viet-nam-lot-top-10-quoc-gia-co-dien-tich-trong-lua-gao-lon-nhat-the-gioi-1862.html, truy cập ngày 18/3/2020.
[4] Monaco, F., Sali, G., Ben Hassen, M., Facchi, A., Romani, M., Valè, G., “Water Management Options for Rice Cultivation in a Temperate Area: A Multi-Objective Model to Explore Economic and Water Saving Results”, Water 2016, 8, 336.
[5] USAID Mekong ARCC Climate Change Impact and Adaptation Study: Summary. Technical report, Nov. 2013. URL: https://bit.ly/33tsngA, truy cập ngày 18/3/2020.
[6] Xâm nhập mặn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân. URL: https://congthuong.vn/xam-nhap-man-anh-huong-nghiem-trong-den-san-xuat-nong-nghiep-va-sinh-hoat-cua-nguoi-dan-133363.html, truy cập ngày 18/3/2020.
[7] Nguyen Hong Tin, Dang Kieu Nhan, and To Lan Phuong, “Effectiveness of alternate wetting and drying (AWD) technique rice production adapting to saline intrusion and water shortage in the Mekong Delta, Vietnam - Case study in Soc Trang Province”, The 4th International Rice Congress, Thailand, 2014, 51-52.
[8] Allen, JustinSander, Bjoern Ole, “The Diverse Benefits of Alternate Wetting and Drying (AWD)”. URL: https://ccafs.cgiar.org/publications/diverse-benefits-alternate-wetting-and-drying-awd, truy cập ngày 18/3/2020.
[9] Hồng Minh Hoàng, Văn Phạm Đăng Trí và Nguyễn Hiếu Trung, “So sánh lượng nước và số lần tưới của các kỹ thuật tưới nước cho cây lúa: áp dụng mô hình hệ thống STELLA”, Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường, Số 40 (2015): 50-61.
[10] Köksal, Ö., Tekinerdogan, B., “Architecture design approach for IoT-based farm management information systems”, Precision Agriculture, Vol.20, pp. 926–958, 2019.
[11] Laxmi S, Shabadi and Hemavati B Biradar, “Design and Implementation of IoT-based Smart Security and Monitoring for Connected Smart Farming”, International Journal of Computer Applications, 179 (11):1-4, January 2018.
[12] Sidhanth Kamath B., Kiran K Kharvi, Abhir Bhandary, Jason Elroy Martis, “IoT based Smart Agriculture”, International Journal of Science, Engineering and Technology Research, Vol. 8, Issue 4, April 2019.
[13] Tran Anh Khoa, Mai Minh Man, Tan-Y Nguyen, Van Dung Nguyen and Nguyen Hoang Nam, “Smart Agriculture Using IoT Multi-Sensors: A Novel Watering Management System”, J. Sens. Actuator Networks, Vol.8, issue 45, 2019.
[14] Muhammad Shoaib Farooq, Shamyla Riaz, Adnan Abid, Tariq Umer and Yousaf Bin Zikria, “Role of IoT Technology in Agriculture: A Systematic Literature Review”, Electronics, 9, 319, 2020.
[15] Charlotte D., Philippe C. and Samuel D., “IoT for Aquaculture 4.0: Smart and easy-to-deploy real-time water monitoring with IoT”, Conference: 2018 Global Internet of Things Summit (GIoTS), Bilbao, Spain, 4-7 June 2018.
[16] Daudi S. Simbeye and Shi Feng Yang, “Water Quality Monitoring and Control for Aquaculture Based on Wireless Sensor Networks”, Journal of Networks, Vol. 9, No. 4, pp. 840-849, April 2014.
[17] Hoàng Văn Thực, Phạm Thành Nam, Nguyễn Văn Cường, “Thiết kế hệ thống quan trắc nông nghiệp thời gian thực dựa trên nền tảng IoT”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, 208(15): 111 – 116, 2019.
[18] Nguyễn Văn Đưa, Nguyễn Hoàng Long, Phạm Đình Kha, Trịnh Thị Thương, Nguyễn Viết Cảnh, Đỗ Trọng Tấn, “Công nghệ LoRa và ứng dụng trong nông nghiệp công nghệ cao”, Tạp chí Khoa học và Công Nghệ, Số 50, trang 27-31, 2019.
[19] Giải pháp ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp của VNPT. URL: https://sta.soctrang.gov.vn/tin-tuc-su-kien/giai-phap-ung-dung-cong-nghe-cao-trong-san-xuat-nong-nghiep-cua-vnpt.html, truy cập ngày 15/02/2020.
[20] Giải pháp nông nghiệp thông minh – Hệ thống quan trắc môi trường Nông nghiệp điều khiển thiết bị và châm phân tự động qua smartphone. URL: https://www.nextfarm.vn/giai-phap-nong-nghiep-thong-minh-he-thong-quan-trac-moi-truong-nong-nghiep-dieu-khien-thiet-bi-va-cham-phan-tu-dong-qua-smartphone-2, truy cập ngày 15/02/2020.
[21] Phạm Văn Bình, Nguyễn Hồng Quân, Phạm Văn Hiền, “Xây dựng nền tảng IoT (Internet of Things) cho nông nghiệp”. URL: https://case.vn/vi-VN/26/28/534/details.case, truy cập ngày 15/02/2020.
[22] Ứng dụng công nghệ trong thời đại công nghiệp 4.0 trong sản xuất lúa. URL: https://binhdien.com/truyenthong/tintuc/ung-dung-cong-nghe-4-0-trong-san-xuat-lua.html, truy cập ngày 15/02/2020.
[23] Cùng nông dân canh tác ruộng lúa trên smartphone. URL: https://www.thesaigontimes.vn/lf/299951/cung-nong-dan-canh-tac-ruong-lua-tren-smartphone.html, truy cập ngày 15/02/2020.
[24] Siopongco, Joel & Sander, Bjoern Ole & Wassmann, Reiner. "Alternate wetting and drying in Philippine rice production: feasibility study for a Clean Development Mechanism". Technical Report, IRRI, 2013.
[25] MSP430 ultra-low-power sensing & measurement MCUs. URL: http://www.ti.com/microcontrollers/msp430-ultra-low-power-mcus/overview.html, truy cập ngày 15/02/2020.
[26] ThingSpeak. URL: https://thingspeak.com/, truy cập ngày 15/02/2020.
[27] Android Studio. URL: https://developer.android.com/studio, truy cập ngày 15/02/2020.
Xem thêm
Ẩn bớt
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Aug 31, 2020
Download
Cách trích dẫn
Nguyen Hong Tin, Luong Vinh Quoc Danh, Tran Nhut Khai Hoan, Hong Minh Hoang, Ho Chi Thinh, Chau My Duyen, Huynh Viet Hung, Le Anh Tuan. “Hệ thống giám sát Và điều khiển ứng dụng công nghệ IoT phục vụ Canh tác Lúa Theo kỹ thuật ướt Và Khô Xen Kẽ AWD”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 18, số p.h 8, Tháng Tám 2020, tr 7-12, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/3165.