Việc giám sát môi trường nhà kính truyền thống chủ yếu dựa vào kiểm tra thủ công để thu thập và ghi lại dữ liệu, tốc độ phản hồi không kịp thời, khó nắm bắt dữ liệu thông minh khoa học và động theo thời gian thực. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ Internet vạn vật và ứng dụng trong nông nghiệp cung cấp sự hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho việc thu thập dữ liệu giám sát môi trường nhà kính một cách thông minh, động và theo thời gian thực. Thông qua công nghệ Internet vạn vật, có thể thực hiện giám sát và truyền dữ liệu môi trường bên trong nhà kính theo thời gian thực, cung cấp hỗ trợ dữ liệu kịp thời và chính xác cho sản xuất nông nghiệp. Do đó, việc thu thập dữ liệu môi trường nhà kính thông minh đã trở thành một phương tiện quan trọng để hiện thực hóa hiện đại hóa nông nghiệp và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Giám sát môi trường nhà kính thường được thực hiện bằng cách triển khai nhiều cảm biến Internet vạn vật để giám sát thời gian thực các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm không khí, nồng độ carbon dioxide, nhiệt độ đất, độ ẩm đất và cường độ ánh sáng bên trong nhà kính. Dữ liệu được tải lên và phân tích, so sánh, hiển thị thông qua một nền tảng phần mềm. Người dùng có thể xem dữ liệu môi trường thời gian thực của nhà kính từ xa qua máy tính hoặc điện thoại di động. Đồng thời, bằng cách thiết lập ngưỡng trên và dưới cho từng dữ liệu môi trường trên nền tảng, kết hợp với phân tích so sánh dữ liệu thu thập theo thời gian thực, thông tin cảnh báo sớm sẽ được đẩy kịp thời khi vượt quá giới hạn, nhằm nắm bắt động thái thay đổi môi trường trong nhà kính kịp thời và cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho các biện pháp quản lý tiếp theo. Để đảm bảo tính chính xác và toàn diện của việc thu thập các thông số môi trường bằng cảm biến trong nhà kính, thường cần xem xét sử dụng các cảm biến có độ chính xác cao và phân bố hợp lý chúng ở các độ cao và vị trí khác nhau trong nhà kính. Bằng cách tổng hợp và phân tích dữ liệu thu thập từ mỗi vị trí và độ cao, có thể đánh giá sự khác biệt dữ liệu tại mỗi điểm và thu thập dữ liệu chính xác một cách toàn diện.
Để đáp ứng xu hướng phát triển hiện tại về giám sát thông minh môi trường nhà kính, nhằm đạt được khả năng giám sát toàn diện các yếu tố môi trường trong nhà kính, BGT-Hydromet, bằng cách ứng dụng khoa học và công nghệ hiện đại kết hợp với nhu cầu thực tế của người dùng, đã phát triển nhiều loại trạm thời tiết và bộ thu thập dữ liệu cho nhà kính. Thiết bị có thể đồng thời thu thập các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide và độ ẩm đất. Đồng thời, có thể tùy ý kết hợp các thông số giám sát theo nhu cầu của người dùng. Với các tính năng như truy cập nhanh, thiết bị giúp giảm đáng kể các vấn đề về đi dây, kết nối mạng và lắp đặt lặp lại, đảm bảo tính toàn diện của dữ liệu các yếu tố môi trường được giám sát. Nhằm cung cấp cơ sở ra quyết định cho ứng dụng thông minh của dữ liệu giám sát môi trường nhà kính sau đây:
Tham số | Tác động đến cây trồng | Biện pháp kiểm soát |
Nhiệt độ không khí | Ảnh hưởng đến quang hợp/trao đổi chất | Kích hoạt máy sưởi/quạt |
Độ ẩm không khí | Độ ẩm cao thúc đẩy bệnh tật; độ ẩm thấp gây héo úa | Kiểm soát phun sương/thông gió |
Cường độ ánh sáng | Thúc đẩy các giai đoạn sinh trưởng; ánh sáng không đủ làm cây yếu | Điều chỉnh rèm che/đèn |
Nồng độ CO₂ | Quan trọng cho quang hợp (tối ưu: 800–1200 ppm) | Quản lý thông gió |
Độ ẩm đất | Tưới quá nhiều/quá ít gây hại cho sức khỏe rễ | Tự động hóa tưới tiêu |
Dinh dưỡng đất | Mức NPK ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cây trồng | Bón phân chính xác |
Lớp truyền tải: Sử dụng các công nghệ truyền thông không dây như 4G/5G, LoRa, NB-IoT để đảm bảo truyền dữ liệu ổn định về trung tâm dữ liệu.
Lớp nền tảng: Dựa trên điện toán đám mây và phân tích dữ liệu lớn, xem xu hướng trên PC/di động (biểu đồ, cảnh báo, so sánh lịch sử).
Giám sát, điều khiển và quản lý thông minh môi trường nhà kính trồng rau, nhằm đảm bảo cây trồng có môi trường sinh trưởng tốt, phù hợp, để tăng sản lượng, nâng cao chất lượng, điều chỉnh chu kỳ sinh trưởng, cải thiện hiệu quả kinh tế, từ đó đạt được mục tiêu sản xuất nông nghiệp thâm canh, năng suất cao, chất lượng cao, hiệu quả, sinh thái và an toàn.