Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GNSS) đang ngày càng trở thành xương sống cho sự phát triển của nông nghiệp tự động hóa, đặc biệt là các robot nông nghiệp tự hành. Từ gieo hạt đến phun thuốc, thu hoạch, công nghệ này hứa hẹn một cuộc cách mạng về hiệu quả, năng suất và tính bền vững cho ngành nông nghiệp toàn cầu, bao gồm cả Việt Nam.
Trong bối cảnh nông nghiệp hiện đại đối mặt với nhiều thách thức như thiếu hụt lao động, biến đổi khí hậu và nhu cầu tối ưu hóa tài nguyên, việc ứng dụng các giải pháp tự động hóa là một xu thế tất yếu. Tuy nhiên, để các robot có thể hoạt động hiệu quả, độ chính xác trong định vị là yếu tố then chốt. GPS thông thường với sai số vài mét không đủ đáp ứng yêu cầu của canh tác chính xác. Thay vào đó, nông nghiệp cần đến các giải pháp GNSS tiên tiến, có khả năng định vị với độ chính xác “dưới một inch” (khoảng 2,5 cm).
Để đạt được độ chính xác phi thường này, các nhà phát triển đã tích hợp nhiều công nghệ bổ trợ. Trong đó, hai phương pháp chính là RTK (Real-Time Kinematic – Định vị động thời gian thực) và PPP (Precise Point Positioning – Định vị điểm chính xác). RTK sử dụng một trạm tham chiếu mặt đất để hiệu chỉnh tín hiệu vệ tinh, mang lại độ chính xác cao trong bán kính nhất định. PPP thì dựa vào các mô hình khí quyển và quỹ đạo vệ tinh cực kỳ chính xác, cho phép định vị chính xác ở bất cứ đâu trên thế giới mà không cần trạm tham chiếu cục bộ. Kết hợp với việc thu nhận tín hiệu từ nhiều chòm sao vệ tinh khác nhau như GPS (Mỹ), GLONASS (Nga), Galileo (EU) và BeiDou (Trung Quốc), khả năng định vị được tăng cường đáng kể.
Bên cạnh độ chính xác, độ tin cậy cũng là một yếu tố sống còn. Trong môi trường nông nghiệp, tín hiệu vệ tinh có thể bị gián đoạn do cây cối che khuất, địa hình phức tạp hoặc các yếu tố nhiễu khác. Để khắc phục, các hệ thống GNSS tiên tiến kết hợp công nghệ cảm biến quán tính (IMU), thị giác máy (camera) và LiDAR (công nghệ quét laser). Sự kết hợp đa cảm biến này giúp robot duy trì hoạt động ổn định và chính xác ngay cả khi tín hiệu vệ tinh bị yếu hoặc mất tạm thời, đảm bảo độ tin cậy lên tới 99,9% trong các điều kiện hoạt động khắc nghiệt.
Khả năng mở rộng quy mô (scalability) là một lợi ích lớn của GNSS trong nông nghiệp. Công nghệ này không chỉ phù hợp với các trang trại lớn sử dụng đội hình robot khổng lồ mà còn có thể ứng dụng linh hoạt cho các quy mô canh tác nhỏ hơn. Từ việc hướng dẫn máy kéo tự động cày xới, gieo hạt theo hàng thẳng tắp, phun thuốc chính xác theo từng vùng đất, đến việc thu hoạch tối ưu hóa, GNSS cho phép các nhà sản xuất thiết bị nông nghiệp tạo ra các giải pháp tự hành đa dạng, phục vụ nhiều công đoạn sản xuất.
Đối với nông dân, việc áp dụng công nghệ GNSS và robot tự hành mang lại nhiều lợi ích rõ rệt. Thứ nhất là tối ưu hóa hiệu quả: giảm đáng kể lượng nhiên liệu, phân bón và thuốc bảo vệ thực vật nhờ canh tác chính xác. Thứ hai là tăng năng suất và chất lượng mùa màng do gieo trồng, chăm sóc đồng đều hơn. Thứ ba, giúp giải quyết bài toán thiếu hụt lao động và giảm thiểu gánh nặng công việc nặng nhọc. Cuối cùng, nó góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, hướng tới một nền nông nghiệp bền vững hơn.
Tại Việt Nam, nơi nông nghiệp vẫn đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế và đang đối mặt với nhiều thách thức như già hóa dân số nông thôn, thiếu hụt lao động trẻ, và áp lực cạnh tranh về năng suất, việc ứng dụng GNSS và robot nông nghiệp tự hành mở ra nhiều cơ hội lớn. Công nghệ này có thể giúp nông dân Việt Nam nâng cao năng lực sản xuất, tối ưu hóa chi phí đầu vào, và tiếp cận các tiêu chuẩn nông nghiệp tiên tiến của thế giới. Tuy nhiên, những thách thức cũng không nhỏ, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu về kiến thức kỹ thuật, và việc phát triển hạ tầng trạm hiệu chỉnh RTK đồng bộ trên diện rộng.
Trong tương lai, việc tích hợp GNSS với trí tuệ nhân tạo (AI), học máy và dữ liệu lớn trên nền tảng điện toán đám mây sẽ tiếp tục nâng cao khả năng tự hành và ra quyết định thông minh cho robot nông nghiệp. Để Việt Nam có thể tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ này, cần có sự đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu và phát triển, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, cùng với các chính sách hỗ trợ từ nhà nước nhằm giảm gánh nặng chi phí ban đầu và khuyến khích nông dân tiếp cận công nghệ mới. Việc phát triển các giải pháp GNSS và robot nông nghiệp phù hợp với đặc thù canh tác quy mô nhỏ của Việt Nam cũng sẽ là một hướng đi quan trọng.
Nguồn: Future Farming
