Công nghệ thông minh 5G đảm nhận việc nặng nhọc cho nhiều nông dân Nhật lớn tuổi

Theo trang Insider, từ năm 2015 đến 2020, số lượng lao động nông nghiệp ở Nhật Bản đã giảm hơn 20%. Trong số người làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp còn lại, gần 70% đã 65 tuổi trở lên.

Trong nỗ lực phục hồi ngành công nghiệp, các công ty tư nhân và chính quyền địa phương đang hợp tác để phát triển các công nghệ có thể giảm bớt áp lực cho những người nông dân già và lực lượng lao động đang bị thu hẹp. Công nghệ internet di động 5G đang đóng vai trò quan trọng.

Công nghệ hỗ trợ 5G đang giúp nông dân giám sát cây trồng

Nông dân Nhật Bản đóng vai trò quan trọng để sản xuất các mặt hàng xuất khẩu chính như gạo, lúa mạch và lúa mì. Abe Masakuza, người đứng đầu chiến lược quản lý và triển khai tại NTT AgriTechnology, bộ phận sản xuất nông nghiệp của hãng Nippon Telegraph and Telephone, cho biết công nghệ nông nghiệp thông minh có thể giúp làm công việc nông nghiệp dễ dàng và hiệu quả hơn khi lực lượng lao động thay đổi.

Abe Masakuza cho biết trong email gửi tới Insider: “Cách tiếp cận này thân thiện với môi trường, loại bỏ thời gian đi lại và cho phép các chuyên gia hỗ trợ nhiều nông dân hơn trong một khoảng thời gian giới hạn, góp phần giảm tình trạng thiếu lao động trong nông nghiệp và hiện thực hóa hoạt động canh tác có lợi nhuận”.

Công nghệ thông minh đã được NTT AgriTechnology đưa vào nông nghiệp Nhật Bản tại thành phố Chofu, Tokyo (thủ đô Nhật Bản) vào năm 2020 trong một dự án kéo dài ba năm.

Các chuyên gia từ trung tâm nghiên cứu nông nghiệp của chính quyền địa phương ở thành phố Tachikawa, Tokyo (cách Chofu khoảng một giờ lái xe) đã hỗ trợ nông dân ở Chofu thông qua công nghệ kết nối 5G, cho phép canh tác mà không cần giúp đỡ tại chỗ. Các chuyên gia đã giúp nông dân trồng trọt bằng sự hướng dẫn hoàn toàn từ xa.

Cùng năm đó, những chiếc robotractor (máy cày tự động) kết nối 5G đầu tiên đã xuất hiện ở thành phố Iwamizawa, phía bắc Nhật Bản. Thiết bị được tạo ra thông qua sự hợp tác giữa Đại học Hokkaido, NTT AgriTechnology và chính quyền địa phương, đồng thời chứng minh rằng 5G có khả năng truyền lượng lớn thông tin từ máy cày đến các địa điểm giám sát dữ liệu một cách đáng tin cậy.

Robotractor và robot kết nối 5G cho phép nông dân giám sát từ xa cây trồng trên nhiều cánh đồng từ một địa điểm duy nhất và nhận được sự hỗ trợ từ các chuyên gia nghiên cứu nông nghiệp. Robot hỗ trợ 5G cũng giúp nông dân phun thuốc trừ sâu, cắt cỏ từ xa và thực hiện các công việc đòi hỏi thể lực khác mà lẽ ra sẽ gây khó khăn cho lực lượng lao động già.

Abe Masakuza cho biết điều quan trọng là 5G cho phép nông dân truyền tải cảnh quay 4K trong thời gian thực nhờ băng thông đáng kể của nó, điều sẽ rất khó khăn nếu thực hiện trên các mạng Wi-Fi thông thường.

Việc đó giúp nông dân theo dõi bệnh cây trồng và tạo ra lịch trình thu hoạch, đồng thời điều hướng các điều kiện có thể thay đổi hàng ngày. Quan trọng hơn nữa, độ trễ thấp tích hợp trong công nghệ 5G đảm bảo rằng các chuyên gia có thể vận hành robot một cách an toàn.

Abe Masakuza nói: “Khả năng dừng nhanh và điều khiển robot từ xa là rất quan trọng xét từ quan điểm an toàn. 5G tư nhân giúp robot có thể vận hành thực tế". Nông dân được hưởng lợi từ hệ thống này vì cho phép họ nhận được hỗ trợ từ các chuyên gia hàng ngày, thay vì hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng như trước đây.

“Họ không còn phải kiểm tra cây trồng hàng ngày nữa. Hình ảnh và dữ liệu có thể được thu thập và phân tích dễ dàng", ông cho biết thêm.

Trong một số tình huống nghiên cứu điển hình, công nghệ 5G đã được triển khai. Tại thành phố Chofu, NTT AgriTechnology đã xây dựng các nhà kính hoàn toàn tự động, nơi người nông dân sử dụng công nghệ được kết nối 5G như kính thông minh để điều khiển các yếu tố như nhiệt độ và độ ẩm. Trong trường hợp nghiên cứu này, nhà kính đã giảm bớt gánh nặng cho nông dân và bảo vệ cây trồng khỏi thời tiết khắc nghiệt.

Ngoài ra, 5G cho phép công nhân của thành phố Chofu không có kiến thức về nông nghiệp nhận được sự hướng dẫn từ xa từ các chuyên gia, sau đó trồng thành công cà chua và đưa cây trồng trở lại thành nguồn cung cấp thực phẩm cho địa phương.

Truy cập 5G sẵn sàng đồng nghĩa hướng dẫn có thể diễn ra ở độ phân giải cao và trong thời gian thực. Cây cà chua được hưởng lợi từ những đổi mới này vì khí hậu Nhật Bản, nơi thường nóng và ẩm, cần được theo dõi liên tục để phát triển.

Mạng 5G tư nhân tỏ ra đáng tin cậy hơn cho sự đổi mới

Mạng 5G của Nhật Bản đã phủ sóng khoảng 55,5% dân số, với mục tiêu là phủ sóng 95% vào cuối năm 2023. Phần lớn phạm vi phủ sóng này đến từ các nhà cung cấp dịch vụ ĐTDĐ cung cấp mạng công cộng. Tuy nhiên, các nhà sản xuất trang trại thông minh đang hy vọng tăng cường phát triển mạng lưới tư nhân, địa phương để phủ sóng đến các vùng nông thôn trồng trọt.

Shahid Ahmed, Phó chủ tịch điều hành liên doanh mới và đổi mới tại NTT AgriTechnology, cho biết mạng 5G tư nhân tốt hơn cho nông nghiệp vì chúng có khả năng tùy chỉnh cao hơn để đáp ứng nhu cầu của điều kiện địa phương và có thể phủ sóng các khu vực nông thôn một cách đáng tin cậy hơn.

Ông nói: “Những robotractor này đã trở nên thực sự tiên tiến và chúng phải được kết nối mọi lúc. Khi chúng tôi hướng tới phân tích thời gian thực và học máy, bạn cần có được dữ liệu thời gian thực".

Shahid Ahmed nói thêm rằng khả năng kết nối mạnh mẽ, nhất quán là chìa khóa cho nông nghiệp và các ngành công nghiệp khác có nhiệm vụ lặp đi lặp lại. Độ trễ trong kết nối có thể gây rắc rối nếu robot làm việc dựa trên thông tin đã lỗi thời.

Ông cho hay: “Nếu muốn điều chỉnh thành phần phân bón bên trong máy cày của mình, bạn không thể đợi dù chỉ vài giây. Trong vòng một giây, bạn nên thích nghi vì khi máy cày di chuyển trên mặt đất, đất sẽ có các đặc điểm khác nhau. Bạn muốn điều chỉnh ngay lập tức".

Theo Shahid Ahmed, 5G là công cụ phù hợp cho công việc vì băng thông lớn hơn và độ trễ thấp hơn so với các thế hệ internet di động trước đây.

Shahid Ahmed và Abe Masakuza cho biết các bước tiếp theo của canh tác 5G liên quan đến việc mở rộng quy mô các dự án này để nông dân có thể giám sát nhiều cánh đồng hơn cùng lúc. Muốn làm được điều đó, các công ty và chính quyền địa phương sẽ cần tiếp tục đầu tư vào mạng 5G địa phương, tư nhân.

Việc triển khai máy bay không người lái phun thuốc trừ sâu và công nghệ thu hoạch cũng có thể làm giảm nhu cầu về lực lượng lao động và gánh nặng cho những người làm việc. Họ hy vọng rằng trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ sớm có thể đưa ra các khuyến nghị dựa trên dữ liệu đã được thu thập.

Shahid Ahmed nói về việc sử dụng 5G: “Bạn thực sự không thể tận dụng các hệ thống phần mềm tiên tiến như học máy và AI nếu bạn không có dữ liệu thời gian thực được đưa vào và thu thập. Bạn cần một mạng lưới mạnh mẽ".

Học máy là một lĩnh vực trong AI tập trung vào việc phát triển các thuật toán và mô hình máy tính có khả năng học hỏi từ dữ liệu và cải thiện hiệu suất của chúng theo thời gian mà không cần lập trình cụ thể. Các hệ thống học máy có khả năng tự động tìm hiểu và áp dụng kiến thức từ dữ liệu để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể như phân loại, dự đoán, nhận dạng mẫu và tối ưu hóa quyết định.

Những ứng dụng của học máy rất đa dạng và bao gồm trong lĩnh vực như xử lý ngôn ngữ tự nhiên, thị giác máy tính, xe tự hành, dự đoán thời tiết, quản lý dữ liệu lớn, và nhiều lĩnh vực khác.

Học máy đã có sự tiến bộ đáng kể trong thập kỷ gần đây, nhờ sự phát triển của các mô hình học sâu (deep learning) và khả năng xử lý dữ liệu lớn (big data), mang lại nhiều cơ hội và tiềm năng trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp và cải thiện hiệu suất trong nhiều lĩnh vực khác nhau.