Máy cày không người lái - Tương lai của nghề nông

Từ khi chiếc máy cày đầu tiên ra đời để giúp nhà nông công việc cơ bản và nặng nề nhất là làm đất, con “trâu sắt” đã ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn .

Ở Viêt Nam, đặc biệt là miền Bắc, máy cày bắt đầu được sử dụng cùng với công cuộc hợp tác hóa nông nghiệp đã dần thay đổi bộ mặt nông thôn bởi “Nông thôn có máy làm trâu cho người” (trong bài “Ba mươi năm đời ta có Đảng” của nhà thơ Tố Hữu). Lên vùng cao, chiếc máy cày thậm chí còn chấn động cả núi rừng như trong hai câu thơ dung dị của nhà thơ người dân tộc Dao Bàn Tài Đoàn. Tuy nhiên, máy cày ở Việt Nam chưa phải là thứ không thể thiếu với mọi nhà nông bởi canh tác nhiều nơi vẫn còn manh mún, nhỏ lẻ và ở đó con trâu nước vẫn là “đầu cơ nghiệp”.

“Trâu bò húc nhau hay hổ đẻ? Vào xem mới biết máy đang cày” (thơ Bàn Tài Đoàn)

Tại các nước phát triển, trái lại, mỗi nông gia có thể sở hữu hàng chục, hàng trăm héc ta đất canh tác trong  khi nhân lực ngày càng khan hiếm thì tự đông hóa máy nông nghiệp trong đó có máy cày là nhu cầu cấp thiết và được các nhà sản xuất máy nông ngiệp ráo riết nghiên cứu, đầu tư.

Mới đây, trong cuộc họp báo tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES 2022) ở Las Vegas, John Deere, nhà sản xuất máy móc nông nghiệp nổi tiếng trên thế giới của Mỹ, vừa tiết lộ về chiếc máy cày không người lái đầu tiên của họ có thể được nông dân điều khiển bằng điện thoại thông minh và thậm chí ngừng cày nếu có con vật chạy trước mặt.  Đây là chiếc máy kéo hoàn toàn tự động có khả năng hoạt động trên đồng ruộng 24 giờ một ngày. Nó đã sẵn sàng để sản xuất với số lượng lớn và sẽ được cung cấp cho nông dân trong tương lai gần. Nó là sự kết hợp giữa máy kéo Deere 8R với công nghệ TruSet, định vị GPS và các công nghệ tiên tiến mới.

Trên chiếc máy cày này, các hình ảnh do máy ảnh ghi lại đi qua một mạng lưới mắt thần AI phân loại từng pixel trong khoảng 100 mili giây và xác định xem máy kéo tiếp tục di chuyển hay dừng lại, tùy thuộc vào vật cản nào được phát hiện. Tước đây đã có một số máy kéo đã hoạt động tự động theo cơ chế trên, nhưng chỉ trong những tình huống hạn chế, chẳng hạn theo một tuyến đường GPS xác định, mà không có khả năng tránh chướng ngại vật. Số khác có khả năng tự động nhất định, những  vẫn cần có người nông dân ngồi trên điều khiển.

Máy kéo đi kèm với sáu cặp camera và trí thông minh nhân tạo, cho phép nó kiểm tra vị trí của nó đến từng inch và dừng lại nếu nó phát hiện một con vật hoặc vật thể trên đường đi của nó.

Hoạt động qua điện thoại thông minh điều khiển từ xa

Máy cày 8R này hoàn toàn tự động sử dụng các thuật toán mạng nơ-ron để cho phép thiết bị điện tử nhận dạng thông tin từ camera của máy kéo. Deere đã thu thập và ghi lại dữ liệu cần thiết để đào tạo các thuật toán này trong vài năm. Máy kéo Deere 8R liên tục kiểm tra vị trí của nó liên quan đến định vị địa lý bằng cách sử dụng GPS với độ chính xác dưới hai cm để đảm bảo rằng nó đang hoạt động chính xác ở vị trí cần thiết.

Ngoài ra, hệ thống có thể thu thập dữ liệu đất trong quá trình hoạt động. Thông tin này sẽ được sử dụng để tinh chỉnh công việc bằng các thuật toán nhằm giúp cải thiện hiệu suất và năng suất của máy móc, đồng thời cung cấp cho nông dân những ý tưởng mới về cách canh tác đất tốt hơn.

Để sử dụng một máy cày thông minh, bạn chỉ cần đưa nó vào thực địa và ra lệnh để nó vận hành tự động. Khi sử dụng Trung tâm điều hành di động John Deere, người điều khiển có thể khởi động máy bằng một ngón tay. Trong khi máy cày đang chạy, người nông dân có thể rời ruộng để tập trung vào các công việc khác mà vẫn theo dõi tiến độ từ thiết bị di động của mình.

Hình trên cho thấy cách thức hoạt động của máy kéo không người lái. Nó được điều khiển bởi một người nông dân bằng điện thoại thông minh và có camera ở phía trước và phía sau để phát hiện nó đang đi đâu hoặc có con vật nào chạy trước mặt nó hay không. Nó có thể xới đất và gieo hạt theo đường thẳng

Trung tâm điều hành di động John Deere cung cấp quyền truy cập vào video, hình ảnh, dữ liệu và số liệu theo thời gian thực, đồng thời cho phép người nông dân điều chỉnh tốc độ máy cày, độ sâu xới đất và hơn thế nữa. Trong trường hợp có bất kỳ thay đổi nào về chất lượng công việc hoặc các vấn đề về tình trạng  sử dụng của máy kéo, người nông dân sẽ được thông báo từ xa ngay lập tức và sẽ có thể điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất của máy.

Để cho ra đời chiếc máy cày tự động này, tư năm 2019, một số  nông dân Mỹ  đã được chọn để thử nghiệm thiết bị được quảng cáo khi đó như  là “một phương tiện để cung cấp thực phẩm cho thế giới và giải quyết tình trạng thiếu nhân sự hiện nay”.

Máy kéo tự động có sáu cặp camera âm thanh nổi và trí thông minh nhân tạo tiên tiến để nhận biết tình huống và điều hướng. Điều này cho phép nó phát hiện chướng ngại vật xung quanh máy kéo, tính toán khoảng cách đến chúng và đưa ra quyết định lái chính xác.

“Thời thế đang thay đổi”

Ngành nông nghiệp ở Mỹ và nhiều nước khác đang gặp khó khăn về nhân lực trong nhiều thập kỷ. Nguyên nhân là do những người di cư từ các vùng nông thôn vào thành phố, đặc biệt là những người trẻ tuổi  dẫn đến tình trạng ở nông thôn tuổi trung bình của nông dân hiện đã trên 55. Trong lĩnh vực nông nghiệp, việc tìm kiếm công nhân để vận hành máy kéo là một khó khăn kinh niên, nay càng trở nên cấp bách hơn do đại dịch Covid-19 đang diễn ra.

Nhìn từ góc độ lương thực, Jahmy Hindman, Giám đốc công nghệ của John Deere cho biết: “Dân số toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng từ khoảng 8 tỷ lên gần 10 tỷ người vào năm 2050, làm tăng nhu cầu lương thực toàn cầu lên 50%. Hơn nữa, Người nông dân lại phải đối mặt với các biến đổi như điều kiện thời tiết thay đổi, sự thay đổi chất lượng đất và quản lý cỏ dại và sâu bệnh - tất cả đều ảnh hưởng đến khả năng canh tác trong những thời điểm quan trọng trong năm.'

Jahmy Hindman, Giám đốc công nghệ tại John Deere cho biết: 'Dân số toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng từ khoảng 8 tỷ lên gần 10 tỷ người vào năm 2050, làm tăng nhu cầu thực phẩm toàn cầu lên 50%.

Không chỉ John Deere , các nhà sản xuất thiết bị nông nghiệp lớn khác bao gồm New Holland có trụ sở tại Hoa Kỳ và công ty Kubuta của Nhật Bản cũng đang phát triển các máy kéo tương tự.

Một nông dân ở bang Illinois nói: 'Máy kéo hoàn toàn tự động, tương tự như chiếc máy kéo ra mắt trong tuần này của nhà sản xuất John Deere, rõ ràng là một trong những phát triển công nghệ có khả năng mang lại lợi ích lớn cho nông dân trên toàn thế giới’. 'Do là máy kéo tự động - trong đó thay vì một người điều khiển mỗi máy, giờ có thể chỉ một người điều khiển trông coi hai hoặc ba máy - hay cả nhóm robot làm việc trên đồng ruộng. Quả là thời thế đang thay đổi’.

Tuy nhiên, không phải ai cũng hoan nghênh máy cày không người lái bởi có người  không chắc máy kéo không người lái có phù hợp với  gia đình mình hay không, bởi theo họ thì “giá chát quá”. Họ vẫn muốn tự mình ra ngoài đồng ôm vô lăng, cho dù nhà sản xuất có an ủi: 'Máy móc công nghệ cao như vậy sẽ ắt hẳn giá phải đắt và không thể ngay lập tức có thể phù hợp với túi tiền của mọi nông dân ngay được.

Điều quan trọng là khi công nghệ phát triển, nó cũng trở nên dễ tiếp cận hơn đối với các nông trại. Chúng ta cũng phải lưu ý rằng các khu vực nông thôn cần năng lượng và cơ sở hạ tầng kỹ thuật số để hỗ trợ những máy móc mới này. '

Theo MailOnline và naukatehnika