Tự chế máy bay không người lái để xác định sức khỏe cây trồng

Những chiếc drone tích hợp AI mang thương hiệu MiSmart là thành quả của nhóm phát triển do 2 nhà khoa học trẻ là Phạm Thanh Toàn và Trần Phi Vũ dẫn đầu. 

Đây là một loại thiết bị bay không người lái (UAV) có chức năng bay thám sát để tìm kiếm khu vực bị nhiễm sâu bệnh nhờ việc tích hợp trí tuệ nhân tạo. 

Máy bay không người lái để xác định sức khỏe cây trồng do MiSmart phát triển.

Những chiếc drone này còn có khả năng phun thuốc đúng chỗ cây trồng bị bệnh, giúp tiết kiệm đến 99% thuốc trừ sâu. MiSmart cũng chính là doanh nghiệp dành giải nhất tại cuộc thi Tìm kiếm giải pháp chuyển đổi số Việt Nam (Viet Solution) do Bộ TT&TT khởi xướng

Hai năm tự nghiên cứu mày mò làm UAV

Theo anh Phạm Thanh Toàn - CEO MiSmart, việc chế tạo những chiếc drone tích hợp trí tuệ nhân tạo được thực hiện bởi cá nhân anh cùng với một người bạn cấp 3 là anh Trần Phi Vũ. Anh Vũ hiện vẫn đang đảm nhiệm vị trí giám đốc công nghệ (CTO) của dự án này. 

Nhóm phát triển drone của MiSmart với Tiến sĩ UAV Trần Phi Vũ (trái) và Thạc sĩ Deep Learning Phạm Thanh Toàn (phải). Ảnh: Hà An

Đây là một sự kết hợp khá tình cờ khi hai người bạn này vô tình gặp lại nhau vào dịp Tết nguyên đán. Ở thời điểm đó, anh Vũ vẫn còn đang học chương trình tiến sĩ về thiết bị bay không người lái tại đại học New South Wales (Australia). Với Phạm Thanh Toàn, đây là lúc mà anh đã đúc rút được nhiều năm kinh nghiệm trong việc phát triển các phần mềm machine learning và trí tuệ nhân tạo. 

Nhận thấy cả hai đều có điểm chung về việc mong muốn tại ra một giải pháp hiện đại hóa ngành nông nghiệp, Toàn và Vũ đã cùng ngồi lại với nhau và thành lập nên MiSmart - dự án chuyên chế tạo những chiếc drone chuyên dụng để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. 

Những mẫu drone do MiSmart phát triển đều được nhóm nghiên cứu người Việt này làm chủ về mặt phần cứng và phần mềm, chỉ một vài linh kiện như motor, pin phải nhập ngoại.

Sau khoảng 2 năm lên ý tưởng và bắt tay vào hoàn thiện, giờ đây những chiếc drone của MiSmart đã thương mại hóa được gần 6 tháng với 2 mẫu drone khác nhau là Mis GA-22 và Mis TH-16.

Người nông dân có thể sử dụng drone ở chế độ tự động, bán tự động hoặc bằng tay. Thiết bị được thiết kế chống bụi, chống nước. Nó cũng có thể gấp gọn lại sau khi sử dụng.

Những chiếc drone của MiSmart có đặc điểm là chúng được làm từ sợi carbon fiber, nhẹ hơn nhôm nhưng lại cứng gấp 5 lần titanium và có khả năng nâng được 22kg vật nặng. Đây là một trong những mẫu drone hiếm hoi do người Việt hoàn toàn làm chủ từ thiết kế phần cứng cho tới phần mềm. 

Dùng AI diệt sâu bệnh bằng máy bay không người lái

Chia sẻ về dự án của mình, anh Toàn cho biết, ý tưởng sử dụng drone vào lĩnh vực nông nghiệp được anh thực hiện nhằm tăng giá trị nông sản của người dân Việt Nam. Bằng việc sử dụng drone, sản phẩm của MiSmart có khả năng khoanh vùng sâu bệnh, từ đó giải quyết được việc lạm dụng thuốc trừ sâu đồng thời giúp tiết kiệm tối đa về mặt chi phí. 

Quy trình hoàn thiện của drone do MiSmart phát triển sẽ bắt đầu từ lúc drone đi trinh sát, gửi bản đồ về server, đến lúc phát hiện sâu bệnh bằng AI và cuối cùng là phun tưới. Tất cả những số liệu này đều nằm trên một platform về IoT để quản lý. Bằng cách này, người nông dân có thể biết chính xác khu vực cần phun tưới mà không cần phải thao tác nhiều trên drone.

Những chiếc drone này còn được lập trình để hỗ trợ phun thuốc bảo vệ thực vật trên một diện tích đất nông nghiệp lớn, di chuyển linh hoạt bay lên, hạ xuống hoặc chuyển hướng theo địa hình.

MiSmart không cần sử dụng camera AI, thay vào đó, chỉ là những chiếc camera có độ phân giải cao, giá rẻ. Sau khi drone chụp ảnh gửi về máy chủ, hình ảnh sẽ được ứng dụng AI phân tích để tìm ra điểm bất thường. Drone sẽ tiếp tục bay ra những điểm bất thường đó để ghi nhận thêm hình ảnh và nhận dạng vùng sâu bệnh. Đây là những điểm vượt trội của công nghệ AI mà mắt thường khó có thể nhận dạng được. 

So với cách phun thuốc truyền thống, drone của MiSmart hoạt động hiệu quả hơn tới 40 lần nhờ sử dụng radar. Radar này sẽ quét diện tích đất bên dưới và duy trì khoảng cách phun hợp lý, tiết kiệm thuốc. 

Khát vọng chuyển đổi số ngành nông nghiệp Việt

Sau 6 tháng thương mại hóa, công ty của anh Toàn đã có khoảng 4 tỷ doanh thu. Theo anh Phạm Thanh Toàn, mô hình kinh doanh của MiSmart sẽ bao gồm việc bán drone hoặc cho thuê thuê dịch vụ. Nếu muốn mua đứt, mỗi thiết bị drone do MiSmart phát triển có giá từ 200-250 triệu đồng.  

Kết quả bước đầu cho thấy, sản phẩm của doanh nghiệp này đã bắt đầu có những phản hồi tích cực từ phía khách hàng. Các mẫu drone đều hoạt động tốt với độ ổn định cao, chưa mẫu drone nào gặp phải sự cố. 

Không chỉ được sử dụng trong việc phun tưới, phát hiện sâu bệnh, bảo vệ sức khỏe cây trồng, nhóm phát triển MiSmart còn có tham vọng ứng dụng công nghệ này vào việc quản lý rừng, lập bản đồ và cứu hộ, cứu nạn.

Do điều kiện đặc thù về trình độ của người điều khiển drone, khách hàng chủ yếu của MiSmart không phải trực tiếp người nông dân mà là các hợp tác xã nông nghiệp, những công ty phun tưới và các tập đoàn nông nghiệp lớn. Đây là những nhóm đối tượng đã có trình độ nhất định, do vậy việc chuyển giao công nghệ sẽ dễ dàng hơn. 

Theo anh Toàn, mỗi vùng địa hình lại có một đặc điểm riêng, các drone do vậy cũng sẽ được thiết kế tùy theo địa hình để có thể hoạt động hiệu quả nhất. 

“Hiện tại, MiSmart đang tập trung chính vào thị trường miền tây, nơi có những cách đồng mẫu lớn. Ở miền bắc, MiSmart sẽ tập trung vào các đồi chè. Sắp tới, MiSmart cũng sẽ phát triển một mẫu drone để dành riêng với những cánh đồng cà phê tại khu vực Tây Nguyên.”, anh Toàn nói. 

Khách hàng chủ yếu của MiSmart không phải trực tiếp người nông dân mà là các hợp tác xã nông nghiệp, những công ty phun tưới và các tập đoàn nông nghiệp lớn.

Sau hơn 2 năm tự tìm tòi phát triển drone, vị CEO này cho rằng, khó khăn nhất trong quá trình phát triển drone là ngành công nghiệp phụ trợ tại Việt Nam hiện vẫn còn yếu. 

Công ty của anh Toàn hiện đã làm chủ được việc sản xuất bộ phận cơ khí và khung carbon của drone. Phần software công ty này cũng tự mình phát triển. Tuy nhiên, với motor, pin,... là những cấu phần quan trọng của drone, MiSmart vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Sắp tới, MiSmart muốn tìm kiếm thêm các đối tác có trụ sở tại Việt Nam để giải quyết bài toán về linh phụ kiện. 

Bên cạnh đó, giấy phép bay cũng là một rào cản trở ngại mà MiSmart hy vọng có thể giải quyết được. Hiện không phải khách hàng nào của công ty cũng có thể xin được giấy phép. Đây là một khó khăn của MiSmart trong việc đưa sản phẩm đến với thị trường. 

Tuy mới chỉ trong giai đoạn mới thành hình, sự xuất hiện của các dự án giàu tham vọng như MiSmart được kỳ vọng sẽ làm thay đổi bộ mặt ngành nông nghiệp Việt Nam. Chuyển đổi số bằng việc đưa các công nghệ tiên tiến nhất của thế giới vào trong quá trình sản xuất, đó chính là cách duy nhất để ngành nông nghiệp Việt Nam có thể theo kịp với bước tiến của thế giới. 

Trọng Đạt

Tìm ra bài toán đúng sẽ giải được nỗi đau của xã hội

Bài toán đúng, tường minh và đặc biệt là đủ lớn sẽ mang lại giá trị lớn. Đó là nhận định được Bộ trưởng Nguyễn Mạnh Hùng đưa ra tại đêm trao giải cuộc thi Tìm kiếm giải pháp chuyển đổi số Việt Nam.