Nông nghiệp có đặc trưng là phân bố rộng trên toàn bộ lãnh thổ, phân tán do có nhiều hộ nông dân nhỏ tham gia, phụ thuộc nhiều vào các yếu tố bên ngoài đang biến động mạnh như biến đổi khí hậu, tác động của dịch bệnh, biến động của thị trường và sự thoái hoá của nguồn lợi sản xuất như đất, nước, đa dạng sinh học. Mọi hoạt động của hộ nông dân gắn chặt với làng (hay thôn bản) là đơn vị truyền thống và xã là đơn vị hành chính.

Gần đây, hợp tác xã (HTX) xuất hiện như một hình thức tổ chức sản xuất tập thể của các hộ nông dân nhỏ để tham gia thị trường. Tuy nhiên, do xa cách về địa lý và thiếu phương tiện thông tin nên làng, xã hay HTX chưa hỗ trợ được nhiều các dịch vụ công cho hộ nông dân. Đây là những khó khăn, thách thức chính đối với sự phát triển bền vững của nông nghiệp và thu nhập của nông dân trong thập niên tới. Tuy nhiên với sự xuất hiện của làn sóng chuyển đổi số trên thế giới và ở Việt Nam, các khó khăn nói trên lại tìm được giải pháp có thể mang lại hiệu quả rõ ràng, đó chính là cơ hội để triển khai các chủ trương và quyết tâm chuyển đổi số trong nông nghiệp, nông thôn.

Hiện nay xu hướng chuyển đổi số phục vụ nông dân có nhiều sáng kiến và thử nghiệm công nghệ, tuy nhiên có thể tập trung vào hai loại nền tảng chính là: Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số và Làng thông minh bao gồm các Dịch vụ nông nghiệp số.

Kinh nghiệm xây dựng cơ sở Dữ liệu Nông nghiệp số và Làng thông minh trên thế giới

Trên thế giới, cơ sở dữ liệu nông nghiệp là một loại dịch vụ công ích rất được chú ý được nhà nước đầu tư xây dựng, tích hợp, đồng bộ bởi các tổ chức phi chính phủ hoặc các viện. Có rất nhiều cơ sở dữ liệu nổi tiếng có thể được kể ra, tiêu biểu như cơ sở dữ liệu về thuốc bảo vệ thực vật của mạng lưới hoạt động về thuốc bảo vệ thực vật  của Mạng lưới Hành động về thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), cơ sở dữ liệu về thực phẩm hữu cơ của Mỹ, hệ thống cảnh báo nhanh về an toàn thực phẩm (ATTP) đối với mặt hàng thực phẩm RASFF của EU...

Về một số kinh nghiệm về Làng thông minh của quốc tế, bên cạnh các ứng dụng tiềm năng của nông nghiệp số, công nghệ số cũng cho phép hỗ trợ phát triển nông thôn với những sáng kiến về nền tảng số như mô hình Làng thông minh (Smart village) đang được thử nghiệm trên thế giới. Theo Đại học Berkeley (Mỹ), Làng thông minh có thể được được định nghĩa đơn giản là một cộng đồng hỗ trợ bởi công nghệ số, cụ thể hơn, làng thông minh là khu vực nông thôn và cộng đồng được xây dựng dựa trên thế mạnh và vốn tại địa phương cũng như nắm bắt các cơ hội mới; nhờ đó các dịch vụ và kết nối truyền thống và mới được cải tiến bởi kỹ thuật số hoá, công nghệ truyền thông, đổi mới sáng tạo và ứng dụng kiến thức tốt hơn. Làng thông minh có những nét đặc thù riêng so với các đô thị thông minh, xây dựng và phát triển làng thông minh vẫn dựa trên việc bảo tồn, gìn giữ và kế thừa tốt nhất những nét đẹp, độc đáo của bản sắc văn hoá làng xã.

Các yếu tố cơ bản của một dự án Làng thông minh thành công ở Ấn Độ gồm có: (1) Cơ sở hạ tầng thông minh; (2) Công nghệ áp dụng sáng tạo và thông minh; (3) Nguồn nhân lực thông minh; (4) Thể chế và quản trị thông minh; (5) Cung cấp dịch vụ thông minh. Các dịch vụ số có thể cung cấp trong mô hình làng thông minh của Ấn độ là: Chăm sóc y tế từ xa, Đào tạo kỹ năng, Dịch vụ tư vấn trợ giúp số, Thương mại điện tử, Đào tạo từ xa, ATM cung cấp nước sạch,  Cung cấp công nghệ nông nghiệp, khuyến nông.

Mô hình làng thông minh ở Ấn Độ.

Ở Indonesia, Làng thông minh là một khái niệm được phát triển ở khu vực nông thôn nhằm cung cấp giải pháp cho các vấn đề xảy ra và cải thiện chất lượng cuộc sống. Các vấn đề chính mà khu vực nông thôn phải đối mặt là nghèo đói, trình độ dân trí thấp và khả năng tiếp cận công nghệ hạn chế. Khái niệm làng thông minh xuất hiện do một số đặc điểm khác nhau giữa nông thôn, thành thị. Banyuwangi Regency là một trong những khu vực tạo ra khái niệm thông minh bắt đầu từ khu vực nông thôn, được gọi là Làng thông minh. Cho đến nay, kampung thông minh chỉ tập trung vào các dịch vụ công cộng, vốn chỉ bao gồm một phần nhỏ của khái niệm thành phố thông minh. Do đó, nghiên cứu nhằm mục đích đề xuất mô hình làng thông minh được kiểm tra thông qua phỏng vấn ban đầu ở mẫu làng ở Banyuwangi, các đánh giá tài liệu liên quan đến thành phố thông minh, làng thông minh và nông thôn thông minh. Sau đó, kết quả được xác nhận và điều chỉnh để hỗ trợ các quy định của địa phương. Nghiên cứu này đã tạo ra một mô hình làng thông minh có khả năng trở thành hướng dẫn cho mỗi làng phát triển hướng tới tương lai tốt đẹp hơn. Mô hình Làng thông minh ở Indonesia thì bao gồm các cấu phần: (1) Quản trị; (2) Công nghệ; (3) Nguồn lực; (4) Các dịch vụ; (5) Điều kiện sống (nhà ở) và (6) Du lịch nông thôn.

Cơ hội chuyển đổi số cho nông nghiệp và nông thôn qua Làng Thông minh

Theo kinh nghiệm của quốc tế thì Chuyển đổi số nông nghiệp và nông thôn (NN và NT) nên được thiết kế thông qua 2 nền tảng chính là Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số và Làng thông minh phục vụ phát triển NN và NT bền vững. Đối với cả hai nền tảng, người nông dân phải là trung tâm với các dịch vụ kinh tế số và xã hội số giải quyết được các khó khăn của họ.

Trước hết, đối với nông dân và người dân nông thôn hạn chế lớn nhất là thiếu thông tin trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống. Chuyển đổi số sẽ mang lại cơ hội tăng cường khả năng kết nối cho họ với thông tin, xoá nhoà một phần khoảng cách về địa lý, giảm bớt sự phức tạp của các thủ tục hành chính nhiều cấp như hiện nay để được sử dụng trực tiếp các dịch vụ công của Chính phủ. Vì vậy người nông dân phải là khách hàng mục tiêu của quá trình chuyển đổi số nông nghiệp, nông thôn.

Cơ hội về hoạt động kinh tế số thông qua sử dụng Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số, lợi ích cụ thể đầu tiên là người nông dân có thể tiếp cận với nhiều thông tin hơn để ra quyết định sản xuất chính xác hơn, giảm chi phí sản xuất, tăng năng suất lao động, tăng hiệu quả sản xuất và giảm ô nhiễm môi trường thông qua các nền tảng số của doanh nghiệp hay nhà nước cung cấp để kết nối với các dịch vụ đầu vào sản xuất như giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dịch vụ cơ giới hoá, vay tín dụng, tiếp cận khuyến nông số, dịch vụ dự báo thời tiết khí hậu, bảo hiểm nông nghiệp, dịch vụ BVTV, dịch vụ bảo quản, vận chuyển, thu hoạch, tiếp cận thông tin về nhu cầu của người mua, các tiêu chuẩn của thị trường, thông tin giá cả cập nhật… Các nguồn thông tin này được thu thập, tích luỹ dần dần và tập hợp dưới dạng nền tảng dùng chung và hộ nông dân có thể tiếp cận thông qua thông qua các Dịch vụ nông nghiệp số. Đây là các cơ sở dữ liệu mở, quản lý tập trung, do Bộ Thông tin Truyền thông và Bộ NN&PTNT cùng với các doanh nghiệp cung cấp để mọi người dân có thể kết nối sử dụng. Hộ nông dân, trang trại, HTX, hay doanh nghiệp sản xuất cũng có thể áp dụng các công nghệ sản xuất của nông nghiệp chính xác, áp dụng công nghệ tự động hoá để có thể tối ưu hoá từng phần của quá trình sản xuất với bón phân, tưới nước, xử lý thuốc BVTV…, đảm bảo an toàn thực phẩm, giảm ô nhiễm môi trường với sự hỗ trợ của các nền tảng số. 

Để thực hiện mô hình Làng thông minh, Bộ NN&PTNT cũng cần phối hợp với Bộ Tài nguyên Môi trường phát triển hệ thống thông tin về diện tích đất NN, NT cả nước để phục vụ cho nông dân, HTX và doanh nghiệp đầu tư vào NN, NT. Về bản đồ hiện trạng và kế hoạch sử dụng đất nông nghiệp/cơ cấu cây trồng, bản đồ thổ nhưỡng - chất lượng đất từng địa phương, bản đồ thuỷ lợi và nguồn nước, bản đồ giải thửa, cơ sở dữ liệu về giống cây trồng... Cần có các quy trình cụ thể rõ ràng để cập nhật dữ liệu, kiểm tra chất lượng bản đồ với các cơ quan chức năng.

Cơ hội tiếp đến ở khâu sau thu hoạch, quản lý chuỗi giá trị, truy xuất nguồn gốc đảm bảo ATTP, truy xuất thông tin minh bạch và bán hàng thông qua thương mại điện tử với các nền tảng số do doanh nghiệp cung cấp. Các nền tảng này cũng có thể đảm nhận luôn cả công tác hậu cần, vận chuyển. Với các công nghệ số tiên tiến như Blockchain, IoT, AI…do các doanh nghiệp Việt Nam phát triển, nông dân có thể tiếp cận với mức chi phí phù hợp là hoàn toàn khả thi.

Ngoài ra, người dân nông thôn cũng có cơ hội tiếp cận được các dịch vụ hành chính công do nhà nước cung cấp và các dịch vụ xã hội khác thông qua các nền tảng Chính phủ số và nền tảng xã hội số. Để đơn giản hoá khả năng tiếp cận của hộ nông dân và tránh trình trạng loạn ứng dụng số như hiện nay, các cơ hội chuyển đổi số nêu trên cần được tích hợp trong nền tảng dùng chung Làng thông minh, được thiết kế tích hợp từ trung ương đến địa phương.

Hình 2: Ví dụ về Mô hình thiết kế Làng thông minh ở Việt Nam.

Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số là một yếu tố cấu thành nông nghiệp thông minh 4.0 làm thay đổi phương thức quản lý nông nghiệp, tạo điều kiện cho nhà quản lý và nông dân đưa ra được những quyết định quản lý, khai thác hiệu quả hơn thông qua hệ thống thông tin quản lý. Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số quốc gia được định nghĩa là một hệ thống thông tin được xây dựng thống nhất từ trung ương đến địa phương, được chuẩn hóa để cập nhật, khai thác và quản lý bằng công nghệ thông tin. Nội dung cơ sở dữ liệu (CSDL) quốc gia về nông nghiệp bao gồm: CSDL phi cấu trúc như các văn bản quy phạm pháp luật, văn bản chỉ đạo điều hành; cơ sở dữ liệu sản xuất, bảo quản, chế biến và thương mại; cơ sở dữ liệu về kết quả nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật; dữ liệu về dinh dưỡng đất, sử dụng đất trồng trọt, nước tưới; các CSDL có cấu trúc như các danh mục vật tư nông nghiệp, chuỗi nông sản, ngưỡng ô nhiễm nông sản... Một hệ thống CSDL nông nghiệp tập trung, chính thức, theo chuỗi sản xuất nông nghiệp, dễ khai thác là nhu cầu của nhà quản lý, doanh nghiệp và người dân.

Hiện nay, Chương trình chuyển đổi số NN và NT cần tập trung xây dựng Cơ sở dữ liệu Nông nghiệp số nhằm khắc phục được các hạn chế lớn hiện nay là dữ liệu thiếu hệ thống, dữ liệu phân tán rải rác trong hàng trăm nguồn khác nhau, dữ liệu thiếu đồng bộ về tiêu chí nhận diện tài liệu, chưa phát triển các tiêu chí tìm kiếm nghiệp vụ sâu và đặc thù của ngành Nông nghiệp để giúp cho việc tìm kiếm được thuận tiện; dữ liệu khó truy cập, đặc biệt là đối với hộ nông dân ở nông thôn.

Về các thách thức đối với Làng thông minh, đầu tiên là số lượng hộ nông dân lớn, nhưng quy mô canh tác nhỏ, vốn đầu tư ít, thiết bị cũ, lạc hậu. Điểm yếu phổ biến là thiếu hợp tác, liên kết, sản xuất manh mún, nhỏ lẻ, phụ thuộc vào thương lái trung gian. Vì vậy để áp dụng chuyển đổi số nông nghiệp thành công thì hộ nông dân trước hết phải thay đổi tư duy sản xuất kinh doanh theo hướng chuyên nghiệp, tham gia hợp tác liên kết vào các HTX theo chuỗi giá trị. Một số thách thức khác như sau:

1. Ngôn ngữ địa phương, nhận thức và kỹ năng sử dụng thiết bị thông minh của nông dân là những hạn chế;
2. Các mô hình quản trị minh bạch trong các chuỗi giá trị nông sản-thực phẩm chưa phổ biến, thiếu các nghiên cứu về các mô hình quản trị số, để thiết kế được các nền tảng phần mềm phù hợp với các làng thông minh, với nhu cầu của các chuỗi giá trị, các sản phẩm nông sản rất đa dạng của các vùng sinh thái khác nhau trên toàn quốc;
3. Khả năng cung ứng công nghệ cho nông nghiệp thông minh còn hạn chế, các công ty vừa và nhỏ thường sử dụng các giải pháp riêng lẻ, không kết nối với nhau.
4. Suất đầu tư cho nông nghiệp thông minh, công nghệ cao hơn rất nhiều so với nông nghiệp truyền thống nên phần lớn hộ không không đủ điều kiện để đầu tư, trong khi tiếp cận tín dụng còn khó khăn;
5. Công tác nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao khoa học kỹ thuật chưa theo kịp thực tiễn yêu cầu sản xuất; các tiêu chí về nông nghiệp CNC, nông nghiệp thông minh cùng với các quy chuẩn, tiêu chuẩn, quy trình sản xuất cho từng đối tượng vật nuôi, cây trồng chưa được nhà nước ban hành.

Để vượt qua được các thách thức không nhỏ nhằm đạt được các lợi ích to lớn do chuyển đổi số NN và NT mang lại cần thực hiện một số giải pháp sau:

• Các Cơ sở dữ liệu số cấp quốc gia phục vụ NN và NT nếu ứng dụng phân tán, sẽ tốn kém tài nguyên và công sức tích hợp, bảo mật khó và sao lưu dữ liệu thường xuyên ở nhiều chỗ, có thể mất dữ liệu quốc gia khi có hỏa hoạn, lũ lụt hay chiến tranh xảy ra và vậy Bộ NN&PTNT phối hợp với Bộ Thông tin Truyền thông cần tập trung xây dựng được kiến trúc tổng thể của Chính phủ số và Cơ sở dữ liệu số của ngành Nông nghiệp và Làng thông minh của Chương trình Nông thôn mới.
• Nghiên cứu phát triển nền tảng Làng thông minh cần áp dụng tiếp cận kết hợp thiết kế tập trung trên xuống và thiết kế thử nghiệm dưới lên ở cấp làng xã tạo một số địa phương đại diện. Nghiên cứu xác định rõ nhu cầu dịch vụ chức năng của các trang trại, HTX, DN nông nghiệp và người dân nông thôn để thiết kế nền tảng số chung và khung cơ sở dữ liệu số cho nông nghiệp, đồng bộ giữa các nhóm ngành nghề theo cơ cấu tổ chức từ trung ương đến địa phương. Cần có đầu mối tập trung ở cấp bộ để thiết kế cấu trúc hệ thống công nghệ thông tin, tránh hiện tượng tự phát khi chưa có các tiêu chuẩn kết nối chung, sau này khó tích hợp được thành hệ thống chung, gây lãng phí.
• Hợp tác công tư để đầu tư phổ cập hạ tầng số nông thôn đến cấp xã, HTX và hộ nông dân phục vụ cho Làng thông minh. Triển khai xây dựng, thu thập cơ sở dữ liệu trực tuyến nông nghiệp, nông thôn tích hợp, đồng bộ phục vụ Làng thông minh. Công tác khuyến nông tập trung vào đào tạo kỹ năng thay đổi mô hình kinh doanh số cho các HTX, DN, xây dựng các mô hình Làng thông minh thử nghiệm cấp cơ sở dựa trên kiến trúc nền tảng thống nhất chung.
• Khuyến khích thu hút doanh nghiệp công nghệ số đầu tư phục vụ nông nghiệp và nông thôn mới, đồng hành cùng nông dân vì đây là lực lượng khách hàng rất tiềm năng. Các công nghệ tự động hoá trong sản xuất nông nghiệp gắn với nền tảng truy xuất nguồn gốc trên toàn chuỗi giá trị, theo nguyên lý một bước trước, một bước sau theo yêu cầu của quản lý ATTP, ứng dụng Blockchain là những lĩnh vực cần ưu tiên có thể ứng dụng ngay trong thời gian ngắn, trước hết với các mô hình HTX liên kết DN.

Chuyển đổi số NN và NT là cơ hội để phát triển NN sinh thái, NT hiện đại và nông dân thông minh nhưng cũng có nhiều thách thức với hộ nông dân nhỏ. Các nền tảng Cơ sở dữ liệu nông nghiệp số và Làng Thông minh sẽ là giải pháp và công cụ để thực hiện chuyển đổi số nông thôn và nông dân. Chương trình chuyển đổi số NN và NT cần kế hoạch dài hạn cho giai đoạn 2021-2030 và cần ưu tiên tập trung xây dựng Cơ sở dữ liệu NN số và Làng thông minh để đáp ứng được nhu cầu của hộ nông dân và doanh nghiệp. Để tích hợp được các dịch vụ phức tạp vào nền tảng dùng chung rất cần thiết sự hợp tác chặt chẽ về nghiên cứu phát triển thông qua hợp tác công tư giữa các viện, trường và doanh nghiệp thuộc các lĩnh vực CNTT và NNNT.

PGS.TS Đào Thế Anh - Phó Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Phó Chủ tịch Hội Khoa học Phát triển nông thôn Việt Nam 

Cố vấn cao cấp Dự án VN Check - Nền tảng TXNG cho Nông nghiệp 4.0

Nguồn: Tạp chí Nông thôn mới