Máy bay không người lái MiSmart: Gieo hạt, đếm cây rừng, bảo vệ lưới điện và hơn thế nữa

Trên những cánh đồng rộng mênh mông tại miền Nam, hình ảnh người nông dân còng lưng gieo hạt, phun thuốc đã lui vào quá khứ, thay vào đó là những chiếc máy bay không người lái. Chúng đang làm nhiều thứ thay cho con người - từ gieo hạt, rải phân, phun thuốc đến thăm đồng phát hiện sâu bệnh. Với tầm nhìn “đại bàng” từ trên cao, những cỗ máy này thậm chí có thể phát hiện sâu bệnh đang phát triển trên từng chiếc lá (đúng đến 98%) và lên kế hoạch phun thuốc chỉ trên những khu vực đồng ruộng bị bệnh.

MiSmart được thành lập vào năm 2019 bởi các kỹ sư người Việt về phương tiện bay không người lái (UAV) và trí tuệ nhân tạo (AI). Những người sáng lập muốn sử dụng công nghệ mới để giải quyết bài toán cho Việt Nam. Thời điểm đó, một số hãng nước ngoài đã giới thiệu thiết bị này với bà con nông dân. Sinh sau đẻ muộn, họ hiểu rằng phải làm gì khác đi nếu muốn có thị phần. Do vậy, những sản phẩm phần mềm và phần cứng của họ được thiết kế trên cơ sở khảo sát kỹ tập quán canh tác của người Việt, đồng thời phải phù hợp với điều kiện kinh tế và địa hình trong nước.

Sau một thời gian nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm, MiSmart đã cho ra đời bốn dòng sản phẩm máy bay không người lái, bao gồm các UAV dùng cho nông nghiệp (18 lít, 30 lít, 40 lít), UAV giám sát công nghiệp, an ninh công cộng, UAV cất cánh thẳng đứng bay tầm xa 3-4 giờ, và UAV biểu diễn ánh sáng (droneshow). Mỗi dòng máy bay có cách thiết kế khác nhau để tối ưu công năng. Ngoài cell pin, mô tơ và cánh quạt phải nhập khẩu, tất cả các phần cứng và phần mềm còn lại của UAV đều được thiết kế và sản xuất 100% bởi các kỹ sư Việt Nam.

2020 là năm đầu tiên MiSmart bắt đầu được thương mại hóa các dòng máy bay UAV này. Chỉ sau sáu tháng, hơn 20 chiếc máy bay UAV nông nghiệp đã được bán cho các khách hàng lớn, chủ yếu là các hợp tác xã nông nghiệp, công ty cung cấp dịch vụ phun tưới hoặc các tập đoàn nông nghiệp. Nhiều trang trại trồng cây cao su trên 10m khó phun thuốc cũng xem những chiếc máy bay không người lái này như "vị cứu tinh".

Mỗi khi một chiếc máy bay không người lái cất cánh, thường sẽ có một chục người vây xem, già có trẻ có. Một số người đã từng nghe đến những chiếc máy bay tương tự dùng trên cánh đồng ở nước ngoài, nhưng cũng có người lần đầu tiên biết đến công nghệ hiện đại này. Hầu hết họ chưa bao giờ nhìn thấy một thứ tương tự bằng xương bằng thịt, chứ chưa nói gì đến việc điều khiển chúng.

Nhưng trên thực tế, máy bay không người lái của MiSmart rất đơn giản để sử dụng - giống như những chiếc ô tô điều khiển từ xa - đến nỗi những người không có nhiều kiến thức về công nghệ cũng có thể tìm ra cách điều khiển những chuyến bay một cách dễ dàng. Một số phi công điều khiển máy bay UAV thậm chí không biết chữ, và họ được nhân viên của MiSmart đào tạo trực tiếp trong vài tuần hoặc thông qua các phần mềm hướng dẫn bằng giọng nói tiếng Việt mà công ty tự phát triển.

UAV đã gần gũi với cuộc sống của người dân đến mức ở các bến đò miền Tây, người ra chở máy bay như chở con đi học. Họ dùng một ghe chở thân máy và một ghe khác chở máy nổ để sạc pin. Do tổng trọng lượng khi cất cánh lên đến 60kg - bao gồm cả thân máy và thuốc trừ sâu, nước - nên mỗi lần bay, UAV chỉ có thể hoạt động trong khoảng 15 phút. Để duy trì việc đồng áng suốt cả ngày, mỗi ekip điều khiển máy cần chuẩn bị sẵn vài cục pin sạc phòng khi hết điện. Máy nổ mang theo sẽ sạc quay vòng những cục pin này.

Với giá trị vào khoảng 300 triệu đồng, nhiều người coi máy bay UAV như một tài sản nông nghiệp lớn. Chúng cũng được thắp hương và cúng bái khi “rước” về nhà như các loại máy cày, máy kéo hay trâu bò khác. Với người nông dân, chiếc máy diệu kỳ có thể bay lên hạ xuống không tốn sức này là nơi gửi gắm hy vọng lớn lao cho một tương lai no ấm hơn.

Giờ đây, MiSmart đã vươn mình tới những thách thức mới.

Một lĩnh vực khá gần với nông nghiệp chính là lâm nghiệp. Những chiếc UAV MiSmart từng quen với việc xử lý ảnh trên những vườn cây công nghiệp rộng lớn cũng đang được ứng dụng vào việc kiểm đếm cây rừng trên những khoảnh đất được giao và dựng bản đồ phân định ranh giới (tiểu khu, khoảnh, lô) cho các chủ sở hữu rừng.

Thông qua dữ liệu hình ảnh thu thập được, hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) của MiSmart có thể dựng bản đồ cây rừng 2D/3D theo lứa tuổi và tính toán sinh khối để dự đoán sản lượng gỗ.

Anh Trần Thiên Phương, Phó Chủ tịch Hội đồng quản trị Công ty MiSmart nói rằng họ đang phối hợp với hai công ty hàng đầu trong lĩnh vực lâm nghiệp để đếm số cây bạch đàn, cây thông và cây keo tại một số khu vực rừng trồng ở Quảng Nam, Quảng Ngãi, Nghệ An và Bình Định.

“Việc đếm chính xác số lượng cây rừng rất quan trọng vì nó liên quan đến tiền bảo hiểm rừng cũng như việc kiểm kê cây rừng hằng năm. Nếu anh mua bảo hiểm cho 1 triệu cây, mà chúng tôi đếm chỉ được 1.000 cây thì đó là vấn đề. Các bên liên quan rất cần thông tin như vậy để quản lý rừng cho hiệu quả hơn”, anh nói.

Ngoài ra, việc đếm cây bằng UAV đã được triển khai tại một số tổ hợp nghỉ dưỡng lớn để kiểm soát số lượng cây từ vườn ươm tạm đến vị trí trồng cố định.

MiSmart còn tham gia bảo vệ các đường dây cao áp 110-220-500kV truyền tải năng lượng cho cả nước. Một hệ thống AI nhận diện hình ảnh do Tổng công ty truyền tải điện Việt Nam (EVNNPT) phát triển được tích hợp với các máy bay UAV MiSmart để hằng ngày đo đạc các thông số như độ võng của đường dây, mức độ sạt lở của móng cột hay độ nghiêng của cột truyền tải, các lỗi quá nhiệt đường dây để từ đó dự đoán khi nào sự cố sẽ xảy ra.

Trước khi có những thiết bị bay hiện đại này, công nhân điện lực thường phải trèo lên các trụ điện cao chót vót hoặc dùng camera cố định để theo dõi. Nhưng cũng có rất nhiều lỗi trên đường dây khó phát hiện được bằng mắt thường và quy mô đường tải điện quá lớn khiến họ không thể kiểm tra hết mọi ngóc ngách. Hơn thế nữa, người công nhân cũng có thể bị tai nạn vì đi gần các vùng tiếp xúc điện áp cao.

Ngược lại, một hệ thống công nghệ tiên tiến có thể liên tục theo dõi lưới điện để chuẩn bị trước vật tư thay thế và bảo vệ hành lang điện an toàn, ngăn chặn tình huống xấu nhất trước khi chúng kịp xảy ra.

Anh Phương cho biết hiệu quả áp dụng UAV và AI trong giám sát lưới điện cao áp đã thể hiện rõ ràng khi áp dụng tại một số công ty điện lực thành viên ở miền Trung. Hệ thống hiện nay đã có thể phân loại, phát hiện lỗi trên lưới điện truyền tải với độ chính xác đạt 98%.

Tương tự, với ngành viễn thông, máy bay không người lái của MiSmart cũng đang giúp hai trong bốn nhà mạng hàng đầu Việt Nam theo dõi thí điểm 500 trạm thu phát sóng di động nodeB tại Hải Phòng, Hà Nội, Bình Dương và TPHCM.

Ở đây, thay vì để các nhân viên “chạy bằng cơm” ngày ngày đến xem xét số liệu và ghi chép thông tin vào bảng excel, họ phát triển một giải pháp bản sao số (Digital Twins) lấy dữ liệu từ UAV, bao gồm số lượng, chủng loại, độ cao, độ cụp/ngẩng, góc phương vị v.v của anten di động. Nhờ đó, họ có thể tính toán và dự báo khi nào thì một anten không hoạt động, từ đó chủ động quy hoạch thiết kế tài nguyên mạng lưới cũng như chất lượng quản lý hạ tầng.

Giải pháp bản sao số này cũng đang được triển khai thí điểm giám sát vận hành cho một số công trình kích thước lớn như hệ thống cáp treo (Lâm Đồng), vòng đu quay khổng lồ, trụ điện gió (Ninh Thuận, Bình Định), nhà máy nhiệt điện, tổ hợp sản xuất thép, nhà máy lọc hoá dầu (Bà Rịa – Vũng Tàu).

Cứu hộ cứu nạn và chuyên chở thuốc men đến vùng sâu vùng xa là lĩnh vực mà MiSmart đang cân nhắc. Những dự án này chưa được triển khai nhưng họ biết mình có tiềm năng làm được nếu tìm được một đối tác thích hợp. Anh Phương nói rằng các UAV của MiSmart có thể được sử dụng để vận chuyển lương thực, thực phẩm, thuốc men, nước sạch, phao cứu sinh v.v đến các cụm dân cư bị cô lập trong lũ và sau lũ.

Xe tải có thể mắc kẹt trong bùn, nhưng những chiếc máy bay trên bầu trời có thể điều hướng tuyến đi mà không gặp trở ngại nào cả. Chỉ cần một diện tích bằng phẳng khoảng 5x5m như mái nhà, sân thượng là những chiếc UAV có thể cất cánh thẳng đứng, mang theo 30-40kg hàng cứu trợ tới một địa điểm cách đó 10km trong vòng 15 phút.

Nhờ khả năng quan sát từ trên cao, UAV có thể mang theo các camera ảnh, camera nhiệt, cảm biến hiện đại, giúp lực lượng cứu hộ quan sát được toàn bộ hiện trường, nhanh chóng xác định vị trí nạn nhân bị mắc kẹt trong đám cháy, vùng ngập lụt; thống kê, đánh giá mức độ thiệt hại hoặc lập kế hoạch cứu hộ hiệu quả ngay cả khi trời tối hoặc trong điều kiện thời tiết xấu.

Với MiSmart, công nghệ không phải là một rào cản quá lớn nếu có các chính sách thuận lợi dẫn đường. Mỗi khi bước chân sang một lĩnh vực mới, họ không phải thay đổi thiết kế máy bay UAV quá nhiều, thậm chí có thể tái sử dụng một phần các dòng máy bay cũ. Ngược lại, các phần mềm AI phục vụ cho mỗi mục đích cụ thể sẽ cần một vài tháng để phát triển.

Tuy nhiên, cũng có một số lĩnh vực thực sự đột phá buộc họ phải đầu tư nhiều hơn vào thiết kế phần cứng và thay đổi dây chuyền sản xuất, chẳng hạn taxi bay chở người. Mỗi chiếc taxi bay như vậy chở khoảng bốn người với tầm bay tối đa 100 km. Loại hình này đã được cấp phép hoạt động tại năm nước (Trung Quốc, Israel, Nhật Bản, New Zealand và Úc) và đang thí điểm tại một loạt quốc gia khác tuy nhiên chưa có tại Việt Nam.

“Chúng tôi có đội ngũ kỹ sư nghiên cứu thực chiến với kinh nghiệm dày dặn, phòng phú từ 10-15 năm kinh nghiệm cả về lĩnh vực UAV, hàng không và giao thông vận tải. Nếu mọi thứ thuận lợi, MiSmart có thể hoàn thiện R&D công nghệ Taxi bay này trong vòng 6 tháng đến 1 năm”, đại diện MiSmart khẳng định.