Công nghệ 5G đang được sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp ở Nhật Bản như thế nào?

Lực lượng lao động ngày càng già đi và dân số trong độ tuổi lao động ngày càng giảm đang ảnh hưởng đáng kể đến ngành nông nghiệp của Nhật Bản. Theo cuộc điều tra dân số nông lâm nghiệp năm 2020 cho thấy, từ năm 2015 đến năm 2020, số lượng lao động nông nghiệp ở Nhật Bản đã giảm hơn 20%. Đặc biệt, trong số người làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp còn lại, gần 70% đã 65 tuổi trở lên.

Trong các nỗ lực nhằm phục hồi ngành nông nghiệp, các công ty tư nhân và chính quyền địa phương đang hợp tác để phát triển các công nghệ có thể giúp giảm bớt áp lực cho những người nông dân và lực lượng lao động đang bị thu hẹp. Công nghệ Internet di động 5G được xem là đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình này.

Tình hình triển khai 5G tại Nhật Bản

Dịch vụ điện thoại di động thương mại 5G đã được cung cấp cho người dùng Nhật Bản vào tháng 3 năm 2020. Từ đó, công nghệ này được chính phủ Nhật Bản thúc đẩy triển khai một cách mạnh mẽ. Các nhà mạng di động lớn như NTT Docomo, KDDI, SoftBank và Rakuten Mobile đã tiến hành triển khai và cung cấp dịch vụ 5G cho người dùng ở nhiều khu vực trên khắp đất nước.

Các dịch vụ 5G tại Nhật Bản tập trung vào việc cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn, đáng tin cậy hơn và khả năng kết nối hàng loạt thiết bị thông minh. Các thành phố lớn ở Nhật Bản là những địa điểm đầu tiên được chính phủ ưu tiên triển khai công nghệ mới này.

Việc triển khai mạng của các nhà mạng di động Nhật Bản ban đầu tập trung vào các khu vực thành thị và những nơi tập trung đông đúc như sân bay, ga tàu điện ngầm,…nhằm mục tiêu phủ sóng 90% dân số vào năm 2025. Tuy nhiên, sau đó Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản đã thay đổi kế hoạch với mục tiêu phủ sóng tới 95% dân số vào tháng 3 năm 2024 và bao phủ 99% dân số vào năm 2031.

Điều này cho thấy, chính phủ Nhật Bản đặc biệt quan tâm đến việc thúc đẩy phát triển công nghệ 5G. Số lượng thuê bao 5G tại Nhật Bản tăng mạnh sau khi triển khai thương mại, đạt hơn 69,8 triệu thuê bao vào tháng 3 năm 2023.

Ngoài ra, chính phủ Nhật Bản cũng đã thể hiện cam kết đối với sự phát triển của 5G và hỗ trợ các doanh nghiệp nước này để nhanh chóng thích ứng với công nghệ mới. Điều này giúp tạo điều kiện thuận lợi cho sự mở rộng và ứng dụng rộng rãi của 5G trong cả các lĩnh vực như y tế, giáo dục, công nghiệp và nông nghiệp. Trong 5 năm tới, bốn nhà mạng di động Nhật Bản sẽ chi tổng cộng hơn 14 tỷ USD để xây dựng mạng 5G của họ, bao gồm các khoản đầu tư vào trạm gốc 5G, máy chủ và các tuyến cáp quang.

Công nghệ 5G đang hỗ trợ nông dân giám sát cây trồng

Ngành nông nghiệp đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc sản xuất các mặt hàng xuất khẩu chính như gạo, lúa mạch và lúa mì cũng như đáp ứng nhu cầu trong nước tại Nhật Bản. Abe Masakuza, người đứng đầu bộ phận quản lý và triển khai công nghệ tại Công ty công nghệ nông nghiệp NTT AgriTechnology (Nhật Bản) cho biết, công nghệ nông nghiệp thông minh có thể giúp lĩnh vực nông nghiệp Nhật Bản tiếp tục phát triển một cách hiệu quả hơn khi lực lượng lao động thay đổi.

Theo ông Abe Masakuza, cách tiếp cận với các công nghệ nông nghiệp thông minh là giải pháp thân thiện với môi trường, giúp giảm bớt thời gian đi lại và cho phép các chuyên gia hỗ trợ nhiều nông dân hơn trong một khoảng thời gian giới hạn, góp phần giảm tình trạng thiếu lao động trong nông nghiệp và hiện thực hóa hoạt động canh tác có lợi nhuận.

Nông nghiệp thông minh đã được NTT AgriTechnology áp dụng vào nông nghiệp Nhật Bản vào năm 2020 trong một dự án kéo dài ba năm. Các chuyên gia từ Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp của chính quyền địa phương ở thành phố Tachikawa thuộc ngoại ô thủ đô Tokyo (cách thành phố Chofu khoảng một giờ lái xe) đã hỗ trợ nông dân ở thành phố Chofu thông qua công nghệ 5G, cho phép canh tác mà không cần hỗ trợ tại chỗ. Các chuyên gia đã giúp người nông dân trồng trọt thông qua sự hướng dẫn hoàn toàn từ xa.

Cũng trong năm 2020, loại rô-bốt được điều khiển thông qua công nghệ 5G đầu tiên đã xuất hiện ở Iwamizawa, một thành phố ở miền Bắc Nhật Bản. Loại rô-bốt này được tạo ra thông qua sự hợp tác giữa Đại học Hokkaido, NTT AgriTechnology và chính quyền địa phương, đồng thời chứng minh rằng công nghệ 5G có khả năng truyền một lượng lớn thông tin từ những chiếc máy kéo tự động đến các địa điểm giám sát dữ liệu một cách đáng tin cậy.

Những chiếc máy kéo tự động (Robotractors) và rô-bốt kết nối 5G cho phép nông dân giám sát từ xa cây trồng trên nhiều cánh đồng từ một địa điểm duy nhất và nhận được sự hỗ trợ từ các chuyên gia nghiên cứu nông nghiệp. Rô-bốt kết nối 5G cũng giúp nông dân phun thuốc trừ sâu, cắt cỏ từ xa và thực hiện các công việc đòi hỏi thể lực khác mà lẽ ra sẽ gây khó khăn cho lực lượng lao động già.

Ông Abe Masakuza cho rằng, điều quan trọng là công nghệ 5G cho phép nông dân truyền tải cảnh quay chất lượng 4K trong thời gian thực nhờ băng thông cao mà công nghệ này mang lại, điều mà rất khó đạt được nếu thực hiện mạng Wi-Fi thông thường.

Điều này giúp nông dân theo dõi bệnh cây trồng và tạo ra lịch trình thu hoạch đồng thời điều hướng các điều kiện có thể thay đổi hàng ngày. Quan trọng hơn nữa, độ trễ thấp tích hợp trong công nghệ 5G đảm bảo rằng các chuyên gia có thể vận hành rô-bốt một cách an toàn.

Theo Abe Masakuza thì người nông dân được hưởng lợi từ hệ thống này vì nó cho phép họ nhận được hỗ trợ từ các chuyên gia hàng ngày, thay vì hỗ trợ hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng như trước đây. Họ không còn phải kiểm tra cây trồng hàng ngày nữa. Hình ảnh và dữ liệu có thể được thu thập và phân tích dễ dàng.

Trong một số tình huống nghiên cứu điển hình khi công nghệ 5G đã được triển khai. Tại thành phố Chofu, NTT AgriTechnology đã xây dựng các nhà kính hoàn toàn tự động, nơi nông dân sử dụng công nghệ được kết nối 5G như các nhà kính thông minh để kiểm soát các tham số bao gồm nhiệt độ và độ ẩm. Trong trường hợp nghiên cứu này, nhà kính đã giảm bớt gánh nặng cho nông dân và bảo vệ cây trồng khỏi thời tiết khắc nghiệt.

Ngoài ra, 5G cho phép công nhân của thành phố Chofu, những người không có kiến ​​thức về nông nghiệp nhận được sự hướng dẫn từ xa từ các chuyên gia, sau đó triển khai trồng cà chua thành công và đưa cây trồng này trở thành nguồn cung cấp thực phẩm cho địa phương.

Sự sẵn có của công nghệ 5G còn giúp cho các chuyên gia hướng dẫn người nông dân trong thời gian thực, với chất lượng hình ảnh cao. Việc trồng các loại cây nông nghiệp được hưởng lợi từ những đổi mới này vì khí hậu Nhật Bản thường nóng và ẩm nên chúng cần được theo dõi liên tục để phát triển.

Sử dụng mạng 5G dùng riêng để kết nối với thiết bị nông nghiệp thông minh

Mạng 5G của Nhật Bản đã phủ sóng khoảng 55,5% dân số, với mục tiêu phủ sóng 95% dân số vào cuối năm 2023. Hầu hết phạm vi phủ sóng này được cung cấp bởi các nhà khai thác di động công cộng. Tuy nhiên, các nhà sản xuất trang trại thông minh đang hy vọng tăng cường phát triển mạng 5G dùng riêng để phủ sóng đến các vùng nông nghiệp nông thôn.

Shahid Ahmed, Phó Chủ tịch điều hành liên doanh đổi mới sáng tạo tại NTT AgriTechnology cho biết, mạng 5G dùng riêng tốt hơn cho lĩnh vực nông nghiệp vì chúng có khả năng tùy chỉnh cao hơn để đáp ứng nhu cầu của điều kiện địa phương và có thể phủ sóng các khu vực nông thôn một cách đáng tin cậy hơn.

Ông nói: “Những máy kéo tự động này đã trở nên thực sự tiên tiến và chúng phải được kết nối mọi lúc. Khi chúng tôi hướng tới phân tích thời gian thực và áp dụng công nghệ học máy thì điều kiện cần có là các dữ liệu theo thời gian thực”.

Theo Shahid Ahmed, khả năng kết nối mạnh mẽ, nhất quán là chìa khóa cho nông nghiệp và các ngành công nghiệp khác có nhiệm vụ lặp đi lặp lại. Độ trễ thấp trong công nghệ 5G giúp các rô-bốt xử lý thông tin hiện trường một cách kịp thời và chính xác.

Dẫn chứng về vấn đề này, ông Shahid Ahmed cho rằng: “Nếu bạn muốn điều chỉnh thành phần phân bón bên trong máy kéo của mình, bạn không thể đợi dù chỉ vài giây. Trong vòng một giây, bạn nên thích nghi vì khi bạn di chuyển trên mặt đất, đất sẽ có những đặc điểm khác nhau. Bạn muốn điều chỉnh ngay lập tức”.

Cũng theo Shahid Ahmed thì công nghệ 5G là công cụ phù hợp cho công việc vì băng thông lớn hơn và độ trễ thấp hơn so với các thế hệ Internet di động trước đây.

Cả Shahid Ahmed và Abe Masakuza đều cho rằng, các bước tiếp theo của canh tác 5G liên quan đến việc mở rộng quy mô của các dự án này để nông dân có thể giám sát nhiều cánh đồng hơn cùng một lúc. Để làm được điều đó, các công ty và chính quyền địa phương sẽ cần tiếp tục đầu tư vào mạng 5G dùng riêng.

Việc triển khai máy bay không người lái để phun thuốc trừ sâu và áp dụng các công nghệ trong việc thu hoạch cũng có thể làm giảm nhu cầu về lực lượng lao động và gánh nặng cho những người làm việc. Họ hy vọng rằng, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ sớm có thể đưa ra các khuyến nghị dựa trên dữ liệu đã được thu thập.

Khẳng định về tầm quan trọng của công nghệ 5G trong nông nghiệp thông minh, Shahid Ahmed cho rằng, chúng ta thực sự không thể tận dụng các hệ thống phần mềm tiên tiến như học máy và AI nếu không có dữ liệu thời gian thực được đưa vào. Một mạng thông tin di động với tốc độ cao và độ trễ thấp như 5G là hết sức cần thiết.