Geofarmer hệ thống giám sát và phản hổi trong các dự án phát triển nông nghiệp (Kỳ II)

(ĐS&PL) Nông dân quản lý cây trồng và trang trại tốt hơn nếu có thể truyền đạt được kinh nghiệm cho nhau.  Tuy nhiên, do thiếu kết nối, thiếu năng lực xây dựng và khả năng ứng dụng nên tiếp cận CNTT trong nông nghiệp vẫn nằm ngoài tầm với của nhiều nông dân. 

Kiểm kiệm các ứng dụng GeoFarmer ở một số khu vực 

GeoFarmer được thiết kế để lưu trữ thông tin không gian địa lý và cho phép phản hồi hiệu quả  giám sát việc thực hiện nông nghiệp và công nghệ của nông dân. Đầu tư vào hệ thống theo hướng trực tuyến hoặc thông qua ứng dụng điện thoại thông minh có dịch vụ phản hồi bằng giọng nói tương tác (IVR). GeoFarmer đã được hoàn thiện gắn với vai trò riêng biệt của 4 loại người sử dụng đó là : người điều hành, người điều phối, chuyên gia và  nông dân.

Do nông dân không hoặc không thể tương tác trực tiếp với các thiết bị CNTT hiện đại, nên người hỗ trợ đóng vai trò xúc tác, họ nhập dữ liệu trực tiếp hoặc giúp nông dân giới thiệu dữ liệu và cung cấp thông tin. Nông dân, một mình hoặc với người hỗ trợ, tương tác với hệ thống thông qua ứng dụng điện thoại thông minh. Sau khi đăng ký, điện thoại thông minh được sử dụng để thu thập thông tin điểm và tham gia vào các quá trình thảo luận. 

Nông dân và chuyên gia sử dụng điện thoại thông minh có thể xem xét thông tin của mình để tham gia thảo luận. Người điều hành sử dụng bảng điều khiển web để quản lý hệ thống và tổ chức khảo sát. Chuyên gia là người cung cấp đầu vào cho cuộc thảo luận và trả lời các câu hỏi đã được tải lên  hệ thống. Nông dân có thể tương tác và cung cấp thông tin qua các dịch vụ phản hồi bằng giọng nói tương tác (IVR) hoặc sử dụng điện thoại di động để trả lời hoặc nhắn tin .

Trong quy trình thảo luận, người sử dụng có thể gửi quan sát hoặc các câu hỏi. Những người còn lại có thể phản ứng thông qua câu trả lời hoặc bỏ phiếu phản hồi. Rút kinh nghiệm từ những phiên bản đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã giảm chức năng của quy trình xuống còn một nhận xét  cho người dùng để thực hiện quan sát hoặc bình luận. 

GeoFarmer cho phép người dùng tương tác và thực hiện những tác vụ khác nhau. Người giữ vai trò điều hành, là người triển khai dự án, thực hiện chức năng của quản lý tổng thể trên bảng điều khiển web. Người dùng với vai trò hỗ trợ, là người giúp nông dân tham gia giao tiếp hai chiều. Còn nông dân dùng điện thoại thông minh để đóng góp và chia sẻ kiến ​​thức của mình. Thông qua hệ thống, người điều phối có thể truy cập danh sách nông dân và quản lý tất cả những người đã đăng ký cho miền địa lý. Người điều phối có thể truy cập danh sách khảo sát có sẵn hoặc tìm kiếm nông dân với các cuộc khảo sát đang chờ xử lý. 

Bảng điều khiển GeoFarmer là công cụ quản lý dựa trên nền tảng tích hợp để thu thập dữ liệu.Đó là công cụ trung tâm để quản lý dữ liệu và miền địa lý. Chỉ những người đăng ký với vai trò điều hành mới được quyền đăng nhập vào bảng điều khiển và truy cập các miền địa lý theo dự án.  Vai trò điều phối thực hiện thông qua ứng dụng điện thoại thông minh. Người điều hành tạo các liên kết công khai về kết quả và chia sẻ trên internet, họ quản lý quá trình thảo luận, đặt tham số hoặc kiểm soát quyền truy cập vào quy trình thảo luận.

Điện thoại thông minh là công cụ thu thập dữ liệu trung tâm. Người hướng dẫn và chuyên gia sử dụng công cụ này trong các hoạt động điền dã hoặc tương tác với nông dân. Nông dân dùng điện thoại thông minh để tối ưu hóa việc khảo sát thực địa. Khi dùng điện thoại thông minh trực tuyến, cơ sở dữ liệu máy chủ và bộ nhớ điện thoại cục bộ được đồng bộ hóa. Điện thoại thông minh có thể sử dụng ngoại tuyến sau khi được đồng bộ hóa. 

Phản hồi bằng giọng nói (IVR) là một giải pháp thay thế hiệu quả trong thu thập dữ liệu so với khảo sát được thực hiện bởi các nhà hỗ trợ trong quá trình thực địa. Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các cuộc gọi IVR với các mô-đun khảo sát hiện có từ khung GeoCitizen để cung cấp quyền truy cập rộng hơn vào hệ thống GeoFarmer.  

Thử nghiệm GeoFarmer trong lĩnh vực địa lý liên quan đến các dự án phát triển nông nghiệp đã diễn ra ở Đông Phi, Tây Phi và Mỹ Latinh. Kết quả thu nhận được đã chứng minh đó là một phương tiện hiệu quả để thu thập dữ liệu và là công cụ hữu ích mà nông dân và người thực hành nông nghiệp có thể sử dụng để quản lý cây trồng và trang trại tốt hơn.

Bắt đầu từ sử dụng hệ thống tại Lushoto, các nhà nghiên cứu đã định cấu hình danh mục để thu thập dữ liệu và tiến hành việc canh tác, thực hành nông nghiệp khí hậu thông minh, nhận dạng bệnh cây và xác định các điểm cần quan tâm Từ các dịch vụ bản đồ hiện có, họ đã cải thiện tạo lớp bản đồ phân loại sử dụng đất, mạng lưới đường xá của làng, xã thông qua khảo sát trên bảng điều khiển web và ứng dụng điện thoại thông minh.

Trên một nghìn nông dân đã tham gia vào cuộc điều tra cơ bản về thông tin nhân khẩu học với 91% nông dân có liên hệ thường xuyên. Bằng cách sử dụng danh mục được xác định và cung cấp dữ liệu về các loài cây trồng, địa điểm trang trại và thông tin chi tiết về các thửa ruộng của nông dân, tình nguyện viên tham gia dự án đã tham khảo địa lý hơn 670 quan sát thực địa. Từ kết quả khảo sát, phụ trách dự án cho rằng, các nhiệm vụ phức tạp cần đơn giản hóa và chia thành các nhiệm vụ với các bước được hướng dẫn, tập trung vào cải thiện trải nghiệm người dùng và khả năng sử dụng ứng dụng để thực hiện.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm sử dụng cây khảo sát có cấu trúc, theo phương pháp 5Q, để có được phản hồi từ nông dân về thông tin thực hành nông nghiệp khí hậu thông minh. Họ đã so sánh sự khác biệt về hiệu quả chi phí , tỷ lệ phản hồi và sở thích của nông dân trong các cuộc khảo sát thông qua người hỗ trợ sử dụng ứng dụng điện thoại thông minh.

Từ các vòng thử nghiệm khác nhau, giới nghiên cứu nhận thấy, tỷ lệ phản hồi của các cuộc gọi IVR ở Lushoto phụ thuộc vào cách liên lạc của nông dân. Thí điểm ở Tanzania cho thấy, GeoFarmer là một công cụ hữu ích để thực hiện khảo sát và thu thập thông tin. Sử dụng máy tính bảng, có thể hiển thị được hình ảnh nông dân thực hiện ở các trang trại khác nhau  và việc thu thập thông tin khảo sát thuận tiện hơn khi dùng máy tính. Cuộc gọi IVR được nông dân ưa thích, họ có thể tham gia ở bất cứ đâu, ngay cả khi đang làm việc trên các cánh đồng

Rút  kinh nghiệm từ Lushoto, các nhà phân tích đã tối ưu hóa khảo sát IVR thông qua đánh giá bối cảnh văn hóa địa phương để thực hiện các cuộc gọi điện thoại với nông dân và đã nhận được tỷ lệ phản hồi 46% ở Uganda và 43% ở Colombia.

Tại Nwoya (Uganda), mặc dù phạm vi phủ sóng dữ liệu di động thấp, nhưng với khả năng ngoại tuyến có được, 355 nông dân đã đăng ký và thực hiện khảo sát IVR. Các cuộc khảo sát được thiết kế để thu nhận thông tin về áp dụng thực hành nông nghiệp thông minh với 46,2% số người đăng ký đã trả lời các cuộc điều tra IVR và 40,3% đã nghe phần giới thiệu đầy đủ. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành khảo sát dưới dạng cây câu hỏi theo phương pháp 5Q .

Dự án thực hiện ở Cauca thuộc Colombia đã thực hiện khảo sát IVR đối với 1240 nông dân. Vận dụng kinh nghiệm từ các khảo sát IVR trước đây, dự án đạt tỷ lệ phản hồi 43% trong cuộc gọi điện thoại đầu tiên cho nông dân. 

Các nhà nghiên cứu đã đặt câu hỏi về nhận thức của nông dân về rủi ro khí hậu trong bối cảnh các rủi ro khác đối với sản xuất nông nghiệp. Kết quả cho thấy tỷ nông dân lo lắng về biến đổi khí hậu và nhận thấy rủi ro khí hậu cao nhất trong số các rủi ro khác đã lên tới 42%.

Trong năm 2017, GeoFarmer được sử dụng để thiết lập nỗ lực giám sát toàn diện trong ngôi làng khí hậu thông minh (CSV). Cùng với nhóm CCAFS, dự án thử nghiệm đã thiết kế một bộ chỉ số câu hỏi và khảo sát liên quan dưới dạng mô-đun thử nghiệm.  Các nhà nghiên cứu đã sử dụng điện thoại thông minh để thực hiện các cuộc khảo sát. Do kết nối internet thấp trong khu vực, chế độ ngoại tuyến được xác định là cơ bản trong các nghiên cứu. Kết quả thu nhận được cho thấy, Ghana CSV là bộ sưu tập dữ liệu hiệu quả đầu tiên với hơn 60.000 hồ sơ dữ liệu thu thập được sau 2 tuần khảo sát theo chế độ ngoại tuyến. Các nhà phân tích đã đồng bộ hóa dữ liệu giữa máy chủ và ứng dụng điện thoại thông minh hàng ngày khi phủ sóng qua mạng điện thoại di động.

Kết quả rút ra từ các ứng dụng GeoFarmer 

Tổng hợp kinh nghiệm trên thế giới cho thấy, việc sử dụng điện thoại thông minh và phủ sóng internet đã tăng đáng kể trong những năm gần đây ở nhiều nước đang phát triển. Mặc dù khoảng cách kết nối internet giữa các quốc gia ​​sẽ sớm kết thúc, nhưng thiếu truy cập băng thông rộng ở cấp độ làng, xã vẫn còn là vấn đề nổi bật. Các dự án nghiên cứu có kết nối internet chức năng với hoạt động của phi công đã được thực hiện ở Tanzania; song việc kết nối ít thành công hoặc không ổn định. Khả năng ngoại tuyến và đồng bộ hóa chủ yếu nhằm giải quyết vấn đề này.

Hạn chế khác nổi lên của sử dụng giải pháp CNTT là nạn mù kỹ thuật số của nông dân sản xuất nhỏ ở các nước đang phát triển. Nghiên cứu khả năng sử dụng và đánh giá tương tác giữa người và máy tính (HCI) là bước đi cần thiết trong phát triển ứng dụng cho người sử dụng tại những cộng đồng bị thiệt thòi với kỹ năng CNTT-TT thấp. Trong nghiên cứu GeoCitizen, các nhà phân tích đã đánh giá HCI chuyên sâu về ứng dụng di động. Điều này cho thấy, không cần lặp lại trong những nghiên cứu về GeoFarmer. Tuy nhiên, cải thiện liên tục khả năng ứng dụng GeoFarmer là vẫn là công việc cần làm. Cải tiến có thể đạt được khi biết dựa vào quan hệ tương tác giữa các nhà phát triển GeoFarmer và nhà hỗ trợ.

Đối với phi công, không phải tất cả mọi người đều có khả năng sử dụng các ứng dụng GeoFarmer. Người hướng dẫn được yêu cầu thu thập thông tin, nhưng họ khó tạo ra  được ứng dụng trực quan, dễ sử dụng với chất lượng cao. Nhà phát triển công cụ có sự tham gia chủ yếu giải quyết các chức năng của hệ thống và trực quan hóa dữ liệu, nhưng ít chú ý đến nhu cầu của người dùng. Do hạn chế về  kinh phí và thời gian để phân tích nhu cầu của người tiêu dùng, nhu cầu này thường dễ bị bỏ qua trong quá trình phát triển. 

Ngay trong lần thử nghiệm GeoFarmer đầu tiên ở Tanzania, các nhà nghiên cứu đã nhận ra chức năng của các nhiệm vụ phức tạp như kích hoạt quá trình thảo luận bằng nhận xét về kết quả quan sát tại những điểm khác nhau. Việc sử dụng GeoFarmer chủ yếu là để thu thập dữ liệu được thử nghiệm bằng những cách đơn giản trong giao tiếp hai chiều giữa nông dân và các nhà thực hành nông nghiệp. Yếu tố đảm bảo ứng dụng nông nghiệp kỹ thuật số thành công là sự khác biệt về văn hóa và xã hội; nhân tố này là một phần của những sáng kiến chiếm được lòng tin của nông dân. Từ thực tế diễn ra, các nhà phân tích cho rằng, nghiên cứu và phát triển công cụ CNTT trong tương lai cần được xem xét từ nhu cầu, sở thích, kỹ năng của người tiêu dùng và tập trung vào các phương pháp đồng sáng tạo, đồng phát triển để thiết kế giải pháp phù hợp. 

Một khía cạnh khác cần được lưu ý đó là khoa học công dân . Khoa học công dân dựa trên việc thiết lập mạng lưới của những người không phải là nhà khoa học tham gia và đóng góp cho việc thu thập và phân tích dữ liệu trong các dự án do nhà nghiên cứu lãnh đạo. Khoa học công dân giúp khoa học trở nên bao quát hơn, nhà khoa học và công dân cùng tạo ra kiến ​​thức. Trong khoa học công dân, nhà nghiên cứu có thể tham gia vào việc thu thập và giải thích dữ liệu. Họ có vai trò hàng đầu trong quản lý và phân tích dữ liệu, giải thích và sử dụng thông tin được tạo ra để cùng đưa ra các quyết định hợp lý.

Nghiên cứu tương lai ứng dụng CNTT-TT cho phép phản hồi hai chiều và đồng sáng tạo trong các dự án khoa học, cần tập trung vào việc cải thiện khả năng sử dụng và phát triển các giao diện đáp ứng kiến ​​thức như cung cấp trải nghiệm cho người sử dụng và chức năng khác nhau cho cả người dùng lẫn chuyên gia. Những phiên bản tiếp theo của GeoFarmer cần tích hợp được các chức năng IVR trong API của hệ thống và sử dụng các phương tiện khác nhau trong bối cảnh của  những tương tác cụ thể . 

Nông dân có thể quản lý cây trồng và trang trại  tốt hơn nếu họ truyền đạt được kinh nghiệm của mình với nhau, với chuyên gia và những người quan tâm đến nông nghiệp. Công nghệ GeoFarmer là một công cụ hữu ích giúp họ chia sẻ thông tin.

Là hệ thống kỹ thuật số dựa trên công nghệ truyền thông internet, GeoFarmer được coi là  phương tiện hiệu quả để nông dân chia sẻ kinh nghiệm. Trong quá trình phát triển, sự tham gia của nông dân vào thiết kế và thử nghiệm là một đảm bảo về khả năng thành công của GeoFarmer trong sử dụng ở các khu vực có cơ sở hạ tầng kỹ thuật và trình độ kỹ thuật số thấp .

Dựa trên khung GeoCitizen, GeoFarm bao gồm kiến ​​trúc đa lớp thành phần mô-đun giao tiếp với một ứng dụng  cơ sở dữ liệu đám mây trung tâm để lưu trữ và đồng bộ hóa dữ liệu. Nó cung cấp chức năng đồng bộ cho hoạt động bật ngoại tuyến với quyền truy cập hạn chế vào kết nối internet. Các mô-đun GeoCitizen trong hệ thống được điều chỉnh để mô tả điều kiện canh tác, thu thập và chia sẻ kinh nghiệm sản xuất của nông dân phù hợp theo từng miền địa lý cụ thể.

GeoFarmer được sử dụng thành công trong các dự án thuộc các lĩnh vực địa lý ở Tanzania, Uganda, Colombia và Ghana. Giới nghiên cứu đã sử dụng GeoFarmer để đánh giá thực hành nông nghiệp thông minh về khí hậu trên các lộ trình do nông dân quản lý được thiết kế như các dự án khoa học công dân.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, các thông số kỹ thuật của hệ thống được thiết kế như một hệ thống mô đun và có thể tùy chỉnh cho các luồng dữ liệu dài hạn của người dùng hệ thống. Hệ thống đã hỗ trợ tích cực cho các quy trình đồng sáng tạo và có thể được sử dụng cho các dự án Khoa học công dân trong lĩnh vực nông nghiệp.

Geofarmer đã cung cấp một phương tiện để nông dân giao tiếp và chia sẻ kinh nghiệm tương tác giữa họ với nhau và với các chuyên gia khi liên tục thử nghiệm các biện pháp nông nghiệp mới. Hy vọng sau bước khởi đầu thử nghiệm với nhiều triển vọng, hệ thống này sẽ sớm hoàn thiện để mở rộng việc sử dụng đến nhiều quốc gia./.

ThS. Vương Xuân Nguyên - TS. Lê Thành Ý

Theo Sức Khỏe 365