Học sinh lớp 12 sáng chế xẻng thông minh đo độ ẩm, phục vụ mùa màng

Công nghệ IoT thay đổi phương thức canh tác truyền thống

Nông nghiệp Việt Nam phụ thuộc rất nhiều vào sự thay đổi thời tiết. Nắng cháy, mưa dầm đều là những yếu tố bất lợi ảnh hưởng sự sinh trưởng của cây trồng. Hiện nay, thay vì cách theo dõi độ ẩm của đất bằng canh tác truyền thống, người dân có thể sử dụng “Xẻng thông minh đo độ ẩm”. Đây là một thiết bị được xây dựng dựa trên các công nghệ IoT, nhằm theo dõi độ ẩm, dưỡng chất của đất để nhắc nhở bà con nông dân giám sát, theo dõi định kỳ và chu trình chăm sóc cây.

Xẻng thông minh đo độ ẩm là sáng chế đầu tay của Phạm Hoàng Lâm (học sinh lớp 12 Trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam). Lâm có một đam mê kỳ lạ với công nghệ lập trình và em đã mày mò, nghiên cứu để sáng tạo ra “Xẻng thông minh đo độ ẩm”.

Ý tưởng làm ra sản phẩm này bắt nguồn từ những lần Lâm về quê thăm ông bà ở Ba Vì. Lâm chứng kiến ông bà trồng rau rất vất vả với việc canh tác truyền thống và phụ thuộc vào thời tiết. Cứ nắng là bà lo tưới nước để chăm sóc cho cây nhưng nếu tưới nhiều quá cây có thể ỏng và chết.

Những kiến thức về độ ẩm, dưỡng chất để nuôi cây đối với những nông hộ nhỏ như ông bà đều không tính được nên việc canh tác, theo dõi chất lượng đất của người nông dân còn phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm (mùa mưa, mùa khô,...).

Hỗ trợ theo dõi trực tiếp độ ẩm, chất lượng đất

Do vậy, người trồng cây rất cần có thiết bị để theo dõi chất lượng đất. Lâm cho biết: "Nông hộ nhỏ ai cũng ý thức được có thể áp dụng công nghệ để theo dõi cây trồng nhưng hiện tại thì các thiết bị theo dõi thường cần nhiều tiền, không hợp để các hộ nhỏ sử dụng. Mục đích sử dụng của xẻng là theo dõi chất lượng đất và không khí xung quanh cây trồng, cập nhật chỉ số theo thời gian thực, hỗ trợ bà con theo dõi trực tiếp và đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời".

Xẻng được thiết kế nhỏ gọn trong đó hệ thống đo độ ẩm là ứng dụng công nghệ IoT. Cách sử dụng rất đơn giản: người dùng thiết lập cấu hình wifi của xẻng và kết nối với điện thoại, cắm xẻng xuống đất, Theo dõi chỉ số được cập nhật trên website nongsmartinsight.com, tại web có kèm theo một số lời khuyên để cải thiện chất lượng đất/không khí.

Về hiệu quả kinh tế: Xẻng sử dụng các cảm ứng phổ biến, phần cứng và hộp phần lớn được in 3D, tiết kiệm sức lực, thời gian cho bà con nông dân. Cải tiến phương pháp đo chất lượng đất truyền thống, không còn cần lấy mẫu về và thực hiện nhiều bước.

Hơn thế, thiết bị còn góp phần hỗ trợ trong canh tác và quá trình chăm sóc cây trồng, qua đó tăng năng suất và hiệu quả do dữ liệu cảm biến được cập nhật liên tục, giúp người dân đưa ra quyết định chính xác hơn. Việc tưới tiêu, bón phân đúng lúc, đúng lượng nhờ vào thông tin từ cảm biến cũng giúp giảm chi phí sản xuất.

Sau 2 năm nghiên cứu và lắp đặt hoàn thiện, xẻng đo độ ẩm thông minh đã được Hoàng Lâm thử nghiệm tại nhiều nông hộ trồng rau và có kết quả tốt. Hướng phát triển trong tương lai, Lâm sẽ tích hợp hệ thống AI: từ những dữ liệu cảm biến đã có, đưa ra chi tiết và cụ thể biện pháp cải tạo và cải thiện chất lượng đất, đồng thời phổ cập và giới thiệu sản phẩm đến nhiều hộ nông dân.

Một hộ dân trồng rau và chuối tại chung cư Thanh Bình Garden cho biết, sau khi thử nghiệm thiết bị này, ông thấy khá tiện ích trong theo dõi độ ẩm của đất. Ông cũng hi vọng rồi sản phẩm sẽ được phổ biến trên thị trường để nông dân ai cũng có thể có một chiếc xẻng thông minh đo độ ẩm.

Xẻng đo độ ẩm ứng dụng công nghệ IoT cho phép nhà nông theo dõi và điều chỉnh thời gian, lượng nước tưới phù hợp với điều kiện thời tiết, loại đất và từng giai đoạn phát triển của cây dựa trên thời gian thực thông qua ứng dụng trên điện thoại hoặc máy tính, từ đó hạn chế tình trạng lãng phí nước, đồng thời giúp người dùng quản lý tài nguyên hiệu quả hơn. Nhờ vậy, nhà nông dễ dàng tối ưu hóa nguồn nước và nâng cao năng suất cây trồng.

Phan Hoàng Lâm chia sẻ: Trước mắt em hỗ trợ các nông hộ nhỏ dùng sản phẩm miễn phí. Sau này, em phát triển thành dự án khởi nghiệp để nhân rộng sản phẩm ra thị trường.

Hi vọng với sáng chế đầu tay và lòng đam mê khoa học sẽ giúp Phan Hoàng Lâm cùng xẻng thông minh đo độ ẩm được ứng dụng thiết thực trong đời sống, góp phần hỗ trợ các nông hộ trồng cây trang bị thêm “trợ lý” thời tiết cho mình đảm bảo việc tăng gia sản xuất rau, hoa màu có hiệu quả kinh tế.