Kinh nghiệm làm hệ thống tưới rau màu IoT 4.0

Đăng bởi CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TƯỚI TÔ GIA 01/10/2020
Kinh nghiệm làm hệ thống tưới rau màu IoT 4.0

Hôm nay TOGIACO xin chia sẻ một bài viết của một anh kỹ sư nông nghiệp có Facebook "Chu Dinh Chau", về quá trình mày mò nghiên cứu và thử nghiệm xây dựng tưới tự động trong sản xuất nông nghiệp của mình:

Sau 8 tháng lăn lộn với đủ loại kỹ thuật cuối cùng mình cũng hoàn thành 1 sản phẩm IoT đú trend 4.0 phục vụ cho nông nghiệp. Sản phẩm là hệ thống tưới điều khiển hoàn toàn tự động bằng máy tính thông qua các van điện. Mỗi ngày người nông dân chỉ cần mất 10-15 phút dùng smartphone để lập kế hoạch tưới cho diện tích lên đến 10ha sau đó ấn mở rồi đi uống cafe, công việc còn lại sẽ do máy tính thực hiện.

Những tính năng hiện đại của hệ thống thì chắc chả có gì đáng để khoe vì đương nhiên công nghệ 4.0 phải làm được như thế. Vấn đề mình muốn khoe với các bạn là tổng chi phí của hệ thống tưới chỉ bằng 1/2 các hệ thống tưới vặn van tay trên thị trường. Hệ thống tưới ở đây được tính bao gồm: Bơm, đường ống, dây tưới, van điện, mạch điều khiển... tức là một hệ thống tưới hoàn chỉnh như ngoài thị trường hiện nay và cộng thêm phần điều khiển nữa.

Ống phun mưa 34

LÀM THẾ NÀO MÀ MỘT HỆ THỐNG HITECH 4.0 LẠI CHỈ RẺ BẰNG 1/2 HỆ THỐNG LOW TECH?.

Van điện từ 34

Trong tâm trí chúng ta luôn có những thành kiến và thành kiến nó cản trở chúng ta vượt qua những giới hạn mà xã hội luôn cho rằng đó là giới hạn. Nếu một ngày đẹp trời tôi tìm đến một kỹ sư và yêu cầu "Ê! mày thiết kế cho anh hệ thống tưới điều khiển từ smartphone nhưng giá chỉ = 1/2 giá các hệ thống tưới trên thị trường" chắc sẽ mất không quá 1 giây để tôi bị tống cổ ra ngoài đường kèm theo hastag "điên". Một hệ thống 4.0 thông minh thì chắc hẳn phải đắt tiền, thành kiến này nó làm cho chính những kỹ sư thiết kế ngay từ đầu đã đi theo con đường phức tạp hóa công nghệ và đẩy giá thành trở nên đắt đỏ. Họ tống vào một hệ thống thực sự thì rất đơn giản vô số những công nghệ phức tạp để nó trở nên đắt đỏ (đúng như họ nghĩ thế). Nếu nhìn nhận mọi thứ theo hướng đơn giản hơn, công nghệ chỉ để phục vụ cuộc sống và 4.0 chỉ để chúng ta tiết kiệm thời gian và công sức hơn thì mọi thứ trở nên đơn giản hơn nhiều.

VẬY CỤ THỂ LÀM THẾ NÀO MÀ MỘT HỆ THỐNG TƯỚI CÔNG NGHỆ 4.0 LẠI RẺ CHỈ BẰNG MỘT NỬA HỆ THỐNG 2.0?.

Ống phun mưa 34

Giả sử bạn đang canh tác trên 2ha, chúng ta có những phương án tưới tiêu như thế nào?.

  • Phương án 1: Vác ống đi tưới tay trên cả vườn, tốn ít chi phí đầu tư nhưng chi phí nhân công sẽ rất lớn.

  • Phương án 2: Chia nhỏ 2 ha thành 4 khu tưới (mỗi khu 5.000m2), hàng ngày vặn vòi tưới cho mỗi khu 30 đến 60 phút sau đó đóng van lại và tưới cho khu khác. Đây là phương án tưới tự động phổ biến hiện nay, tất nhiên là phương án này có rất nhiều ưu điểm nên nó mới trở nên phổ biến như vậy

  • Phương án 3: Chia 2 ha thành 30 khu tưới (mỗi khu 600-700m2), lần lượt đi vặn vòi cho mỗi khu 10 đến 15 phút rồi đổi sang khu khác. Phương án này sẽ làm giảm chi phí đầu tư do áp lực tưới mỗi khu vực tưới giảm đi 8 lần so với phương án 2, tuy nhiên sẽ nảy sinh vấn đề là nó quá tốn công. 10 đến 15 phút khoảng thời gian giữa mỗi lần tưới quá vụn không đủ để bạn làm bất cứ việc gì nên thành ra vặn vòi hết 2ha cũng tốn của bạn 8 tiếng làm việc, chi phí hết 1 nhân công chả hơn gì phương án 1 mà lại tốn tiền đầu tư. Chắc đây là phương án tệ nhất vừa tốn công lại tốn chi phí đầu tư!.

Cuộc chơi sẽ thay đổi nếu ở phương án 3 chúng ta đổi được công việc đi vặn vòi cho robot nó làm. Khi đó tưới 1 lúc 5000m2 hay tưới 700m2 cũng không quan trọng với bạn nữa, làm sao thì làm miễn là cuối ngày mọi cây đều được tưới là được. Vặn vòi nhiều có sao đâu, máy nó vặn chứ mình có phải vặn đâu. Và lúc đó khoảng chênh lệch trong 1 lần tưới giữa 5000m2 và 700m2 là một câu chuyện thú vị về chi phí.

Khi diện tích tưới trong mỗi lần vặn vòi giảm xuống còn 700 m2 tôi sẽ sử dụng được dây tưới đục lỗ thay cho hệ thống ống cứng - béc tưới. Giá thành của dây tưới trên thị trường loại phi 34 trên dưới 3000 đồng/m. Trong khi đó ống PVC phi 27 thì cũng đã 10.000 - 12.000/m rồi, giả sử 1 ha tôi cần 6.000 m dây tưới thì khi mua dây tưới tôi chỉ mất khoảng 18 triệu, nếu phải mua ống PVC cứng thì đã mất 60 triệu (có thể rẻ hơn nhưng chất lượng tưới sẽ kém đi). Khoảng chênh lệch 60-14 = 46 triệu tôi bỏ ra 16 triệu là thoải mái mua sắm các thiết bị điều khiển tự động: van điện, dây điện, cáp mạng, máy tính, như vậy vẫn còn dư ra 30 triệu ! Đó là lý do một hệ thống 4.0 chỉ rẻ bằng 1/2 hệ thống 2.0. Với rau màu tính ra mỗi ha đầu tư hết 35 triệu, với cây công nghiệp và cây lâu năm thì chưa đo lường chính xác chỉ ước lượng khoảng 25-35tr/ha.

CHẤT LƯỢNG TƯỚI TỐT HƠN.

Động cơ thúc đẩy chúng tôi phát triển hệ thống tưới 4.0 không phải là vì giá rẻ mà vì chất lượng tưới. Khi bắt đầu khởi nghiệp trồng rau với RAVI chúng tôi đã bỏ ra gần 200 triệu để lắp đặt các hệ thống tưới tự động đủ loại mà kết quả thì không dùng được cái nào cả. Tất cả hệ thống lắp xong đều vứt xó rồi lại phải lắp vòi tưới tay để sử dụng. Lý do là vì rau ăn lá cần rất nhiều nước các hệ thống tưới diện rộng không thể cung cấp đủ nước cho nhu cầu của cây.

Để cho dễ hình dung bạn hãy tiến hành một thí nghiệm đơn giản như sau: Vào một ngày nắng bạn tạt 1 cốc nước ra ngoài sân và quan sát chỉ vài phút sau là nước bốc hơi hết, cũng cốc nước đó nếu đổ vào trong 1 cái mâm thì mất khoảng 2 đến 3 giờ còn nếu để nguyên trong cốc thì chắc phải cả tháng. Vậy bạn hãy hình dung vào 1 ngày nắng mà nước phun lên trên diện tích 5.000m2 thì chắc chả giọt nào xuống được đến rễ cây. Đó là lý do để chúng tôi suy nghĩ và đưa ra giải pháp dồn lượng nước trên 5.000m2 đó vào chỉ 700-1000m2, tính sơ sơ thì làm như vậy lượng nước bay hơi sẽ giảm 4-5 lần. Nước khi đủ lớn sẽ thành dòng và khả năng ngấm xuống đất cũng tốt hơn.

NHỮNG NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG.

Không có hệ thống nào là ưu việt tuyệt đối, hệ thống tưới 4.0 do tôi thiết kế cũng có một vài những nhược điểm:

  •  Tốn công vận hành hơn: Hệ thống dùng dây tưới phun lên từ mặt đất nên sẽ bị vướng khi cỏ quá cao, cần phải làm cỏ thường xuyên xung quanh dây tưới. Với rau ăn lá chúng tôi thường phải làm cỏ rãnh 2-3 tuần/lần. Với cây ăn quả lâu năm thì không cần thiết phải làm cỏ dọc theo dây tưới nhưng cũng cần phải cắt cỏ trong bán kính 30cm quanh lỗ phun.

  • Tuổi thọ của dây tưới thấp hơn: theo nhà sản xuất thì dây tưới dùng được khoảng 2-3 năm, vì vậy nếu tính chi phí khấu hao / thời gian thì chi phí hệ thống không thấp hơn so với các hệ thống ống cứng - béc tưới tưới hiện nay. Nên lợi thế chủ yếu vẫn là: chất lượng tưới tốt, chi phí đầu tư ban đầu thấp và tự động hóa.

CÁC CẢM BIẾN VỚI TỰ ĐỘNG HÓA.

cảm biến và tủ điện nông nghiệp

Cảm biến rất hấp dẫn với những người yêu công nghệ, chẳng có gì tuyệt vời hơn một hệ thống hoàn chạy hoàn toàn tự động mà không cần đến sự có mặt của con người. Nhưng hãy cẩn trọng vì nông nghiệp cần có sự hài hòa giữa con người - tự nhiên - công nghệ. Không phải trong trường hợp nào sử dụng các cảm biến để tự động hóa cũng mang lại hiệu quả kinh tế.

Ví dụ như ý tưởng sử dụng các cảm biến độ ẩm đất để tưới cho cây khi nào cây cần nước. Thoạt nghe thì hay nhưng khi thực hiện sẽ gặp vấn đề: diện tích canh tác thì vài hecta trong khi cảm biến độ ẩm đất chỉ đại diện cho 1 vùng 1-2m2, tăng số lượng cảm biến sẽ kéo theo tăng chi phí khổng lồ. Trong khi đó vấn đề này sẽ được giải quyết rất đơn giản bởi con người, tai mắt làn da người nông dân là những cảm biến tuyệt vời và chỉ cần mất vài phút đã có thể quyết định chính xác cần phải tưới bao nhiêu cho mỗi thửa ruộng. Vậy sao phải tốn công thay thế cho những thứ mà con người có thể làm rất tốt.

Khi đưa các cảm biến vào hệ thống tôi rất thận trọng vì công nghệ không miễn phí, nếu vì quá ham công nghệ và tống vào hệ thống những công nghệ không cần thiết thì cuối cùng người nông dân lại phài è cổ trả tiền cho những thứ vô tích sự. Những thứ con người và tự nhiên có thể giải quyết tốt hơn thì phải để tự giải quyết. Chỉ những trường hợp chứng minh được tính hiệu quả của công nghệ mới được đưa vào hệ thống.

Ví dụ như trường hợp: kỹ sư nông nghiệp nói với tôi về vấn đề khi gió to thì tưới không hiệu quả, gió sẽ làm bay hơi nước rất mạnh và nước không tưới đúng chỗ. Bạn ấy đề nghị tôi lắp cho 1 cảm biến tốc độ gió để khi nào gió lớn thì cho hệ thống tưới tạm dừng, khi nào hết gió thì tiếp tục. Trường hợp này thì đúng là cảm biến làm tốt hơn con người bởi vì thứ nhất là tốc độ gió đại diện cho cả vùng nên không tốn kém nhiều cảm biến, thứ hai là con người không ai đủ thời gian mà suốt ngày ngày canh gió nên trong trường hợp này cảm biến mang lại tác dụng rõ rệt.

Tóm lại là chúng ta không nên quá cực đoan sử dụng công nghệ một cách thái quá hay quá coi trọng con người và tự nhiên theo kiểu nông nghiệp thuận tự nhiên. Cứ cái gì có lợi thì chúng ta làm, có lẽ như vậy là điều thuận tự nhiên nhất.

Sưu tầm và đã được sự cho phép của tác giả Chu Dinh Chau

 

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TƯỚI TÔ GIA

Địa chỉ: P1018-CT5DN3, Nguyễn Cơ Thạch, Nam Từ Liêm, Hà Nội

Hotline: 0977977886

email: togia@togia.com.vn

website: https://tuoinhogiot.com

Để lại bình luận của bạn cho chúng tôi
binh-luan

Phong

Bài viết rất hữu ích. Tôi cũng đang loay hoay mày mò tự thiết kế hệ thống tưới cho cây rau trên sân thượng

01 tháng 10, 2020 04:58 CH
Gửi bình luận
Chất lượng hàng đầu
Chất lượng hàng đầu

Cam kết tất cả sản phẩm chính hãng 100%

Giao hàng siêu nhanh
Giao hàng siêu nhanh

Chúng tôi cam kết giao hàng trong 24h

Mua hàng tiết kiệm
Mua hàng tiết kiệm

Giảm giá & khuyến mãi với ưu đãi cực lớn

Hỗ trợ online 24/7
Hỗ trợ online 24/7

Gọi ngay 0977977886 để được tư vấn