Thế hệ robot đa nhiệm, tích hợp đa giá trị

Không chỉ là những robot thu hoạch hoặc diệt cỏ đơn thuần, các công ty công nghệ tại Anh còn biến robot trở thành những trạm đo sức khỏe đất.

Mẫu trình diễn của robot diệt cỏ thương mại.

Small Robot Company (SRC), một công ty khởi nghiệp nông nghiệp của Anh về nông nghiệp bền vững, vừa công bố mẫu robot thương mại đầu tiên. Lấy tên "Tom", robot giám sát này đang được kiểm tra lần cuối, trước khi tới phục vụ các trang trại ở Vương quốc Anh. Hiện SRC nhận nhiều đơn hàng lớn, từ các nơi như Lockerley Estate, Waitrose & Partners hay National Trust, nơi robot là một phần quan trọng trong chiến lược canh tác.

Dịch vụ đầu tiên mà SRC sử dụng Tom là làm cỏ. Sau khi quét thực địa, robot này sẽ xác định các loại cây trồng trên thửa vườn, trước khi nhận diện cỏ và "cắt" bằng một dụng cụ đánh điện. SRC quảng cáo, cách diệt trừ này thân thiện hơn với môi trường và tốt cho đa dạng sinh học do không sử dụng hóa chất.

Không chỉ dừng ở khía cạnh đơn lẻ, SRC còn nghiên cứu ra một cặp robot, lấy tên là "Tom & Dick" để diệt cỏ trên những địa hình phức tạp. Bằng cách phối hợp với công cụ tư vấn trí tuệ nhân tạo 'Wilma', hai robot sẽ tách cỏ khỏi môi trường bằng cách sử dụng những cánh tay robot igus delta, trước khi "cắt cỏ" bằng công nghệ RootWave - một thiết bị rời, chạy điện, có thể sử dụng để cắt cỏ bằng tay hoặc lắp vào robot.

Ben Scott-Robinson, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập SRC cho biết: “Để chứng minh sức mạnh của việc canh tác trên mỗi cây trồng, chúng tôi tập trung toàn bộ vào giải quyết vấn đề lớn nhất mà bất cứ nông dân cũng phải đối mặt, đó là làm cỏ. Đây là một cột mốc quan trọng về công nghệ, cho phép làm cỏ tự động, chính xác, cho từng cây trồng. Thời gian tới, chúng tôi sẽ nghiên cứu mở rộng quy mô". 

Khả năng quét và đo lường của Tom có thể áp dụng cho nhiều lĩnh vực trong nông nghiệp. Cụ thể: tính toán mật độ cây trồng, đo sức khỏe đất... Khả năng đo lường chính xác của Tom giúp nông dân dễ đương đầu hơn với những thách thức như biến đổi khí hậu, dịch bệnh, hoặc mất những khoản trợ cấp thời hậu Brexit.

“Nền nông nghiệp Vương quốc Anh đã có những hướng đi táo bạo, đặc biệt là việc xử lý và giảm thiểu khí thải nhà kính. Robot có thể thực hiện hàng tỷ phép đo chính xác trong mỗi lĩnh vực. Đó chính là nguồn dữ liệu lớn (big data), để ngành nông nghiệp chuyển đổi số", Sam Watson Jones, Chủ tịch và đồng sáng lập SRC nói. 

Craig Livingstone, Giám đốc trang trại Lockerley Estate và ban cố vấn Chiến lược Lương thực Quốc gia  Anh, một khách hàng của SRC nhận xét, rằng "Robot mang đến một cơ hội thực sự để ngừng sử hóa chất, đồng thời giúp chúng tôi hướng tới những mô hình nông nghiệp bền vững trong canh tác".

Rob Macklin, Trưởng bộ phận Nông nghiệp và Đất của National Trust nói thêm, rằng những công nghệ  như robot, hay trí tuệ nhân tạo không những chỉ ứng phó với các khó khăn trong canh tác, mà còn liên kết để xử lý nhiều vấn đề toàn cầu, như: cải thiện sức khỏe đất, hấp thụ cacbon, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và phân bón. 

Ứng dụng chính của robot trong nông nghiệp hiện nay là ở khâu thu hoạch. Kiểm soát và diệt trừ cỏ dại mới được nghiên cứu nhiều từ vài năm trở lại đây. Ngoài ra, robot còn được dùng trong việc gieo hạt, giám sát môi trường và phân tích đất. Dự báo, thị trường robot nông nghiệp sẽ đạt ngưỡng 11,5 tỷ đô la vào năm 2025. 

Chưa hài lòng với những gì đã làm, SRC đang ấp ủ kế hoạch "nâng cấp" robot Tom. Chẳng hạn, thu thập dữ liệu bằng cảm biến và micrô (nhận diện tiếng côn trùng, chim hót), thay vì quét bằng laser như hiện tại. 

Tom hiện được chuyển giao công nghệ, để sẵn sàng cho việc mở rộng dịch vụ lên hơn 100 trang trại trên khắp nước Anh và thế giới vào năm 2023. Tom được sản xuất tại Blyth, Northumberland bởi Tharsus, nhà thiết kế và sản xuất robot tiên tiến của Vương quốc Anh. Trước mắt, Tom sẽ được tối ưu để sử dụng trên những cánh đồng lúa mì, loại cây trồng chính tại Anh. Ngoài diệt cỏ, Tom còn được xây dựng để phát hiện bệnh trên cây, hoặc xử lý sinh học sâu bệnh bằng cách sóng phát ra vào ban đêm.

SRC tin rằng, mỗi robot Tom có thể hoạt động hiệu quả trên diện tích 20 ha mỗi ngày, thu thập khoảng 6 TB dữ liệu trong một ngày làm việc 8 tiếng, và phát hiện hàng triệu điểm dữ liệu trên mỗi trường. Khảo nghiệm thực tế cho thấy, Tom đã thu thập dữ liệu từ 12,7 triệu cây trên một cánh đồng rộng 6 ha, trong đó 250.000 cây được xác định là cỏ dại. 

Điểm đặc biệt nhất ở Tom, là nó được trang bị các siêu camera, có thể phân biệt các chi tiết thực vật ở kích thước khoảng 1mm dưới mặt đất. Camera này được chế tạo bằng những vật liệu chống chịu được thời tiết và có thể sử dụng quanh năm.  

John Toal, Giám đốc Phát triển Kinh doanh Công ty Tharsus nhận xét, “SRC đã thay đổi bộ mặt của một ngành công nghiệp đang gặp những thách thức lớn về kinh tế và môi trường. Bằng những điều khác biệt, như thương mại hóa thành công robot diệt cỏ, họ chứng tỏ được tầm nhìn, tham vọng và khả năng tạo ra các sản phẩm thành công về mặt thương mại”.

Khi công nghệ 5G phổ biến rộng rãi hơn trên toàn cầu, thế hệ "Tom & Dick" có thể được lắp những chip mới của Qualcomm, giúp robot tải lên lượng dữ liệu lớn hơn, đồng thời cho phép chúng "học" lẫn nhau bằng cách tận dụng một tập dữ liệu hoàn chỉnh, thay vì làm việc riêng lẻ. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và giảm chi phí tổng thể, giúp nước Anh tiến tới nhanh hơn mục tiêu đạt 22.000 ha đất được canh tác bởi robot vào năm 2023. 

Nông nghiệp được xem là một ngành công nghiệp trị giá 2.400 tỷ USD, với thị trường nông nghiệp chính xác được đánh giá là còn nhiều dư địa phát triển trên toàn cầu. Nhiều nhà đầu tư đang tiếp cận lĩnh vực này. Theo các chuyên gia kinh tế, dung lượng thị trường dành cho kỹ thuật, công nghệ có thể tăng lên 240 tỷ USD vào năm 2050, dù hiện mới đạt khoảng 5 tỷ USD.