Trong đề tài đã nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng công nghệ bơm nước sử dụng nguồn phát điện mặt trời và pha phân bón tự động cho các hệ thống nhà vườn thông minh khu vực Hà Nội, cụ thể áp dụng tại Hợp tác xã sản xuất và dịch vụ nông nghiệp Thanh Hà. Hệ thống xây dựng dựa trên các kỹ thuật điều khiển và tự động hóa tiên tiến định hướng nông nghiệp thông minh 4.0. Hệ thống đề xuất được định hướng: dễ ứng dụng, người nông dân dễ chấp nhận và dễ sử dụng, giá thành hợp lý. Hệ thống vận hành ổn định và tin cậy trong cả chế độ tự động và chế độ điều khiển bằng tay. Các sản phẩm của đề tài đã hoàn thành đầy đủ. Hệ thống điện mặt trời áp mái được thiết kế với công suất 10kWp, có nối lưới giúp người nông dân sử dụng nguồn năng lược sạch, thân thiện với môi trường. Kết quả thử nghiệm cho thấy trong ngày bình thường hệ thống tạo ra khoảng 34kWh, ngày nắng nóng là khoảng 52kWh. Vào các tháng mùa hè(tháng 5/2021) tổng điện năng tạo ra đạt gần 1300 kWh, tháng mùa xuân (tháng 3/2021) tạo ra khoảng 500kWh. Bởi công suất tạo ra bởi hệ thống điện mặt trời thay đổi theo điều kiện thời tiết trong ngày, nên có thể có thời điểm không cung cấp đủ cho toàn bộ thiết bị phụ tải, tuy nhiên vào các thời điểm phụ tải ít thì điện năng tạo ra lại được đưa về lưới, nhờ đó giúp giảm lượng điện năng cần mua thì lưới điện. Hệ thống khuấy trộn tự động vận hành ổn định và chính xác nhờ sử dụng các cảm biến và thiết bị điều khiển mang tính công nghiệp. Hệ thống này có tính linh hoạt cao, cho phép người sử dụng cài đặt và ghi nhớ nhiều chế độ trộn phânbón khác nhau phù hợp theo từng loại cây và từng giai đoạn phát triển của cây. Do đó có thể mở rộng quy mô hệ thống và thay đổi loại cây trồng một cách dễ dàng. Khi sử dụng, người sử dụng có thể chọn các chế độ đã có hoặc tự theo đổi tùy theo tình hình thực tế. Sau khi lựa chọn và thiết lập chế độ, hệ thống khuấy trộn sẽ tự động pha phân bón đảm bảo lượng phân thành phần (hỗ trợ tối đa 5 thành phần phân bón) và lượng nước cần thiết. Hệ thống tưới tiêu tự động hỗ trợ chế độ bằng tay và tự động cho phép người dùng linh hoạt sử dụng. Trong chế độ tự động, hệ thống sẽ tự động tưới theo các chế độ đã cài đặt từ trước theo các khoảng thời gian khác nhau trong ngày và lưu lượng tưới phù hợp với từng giai đoạn phát triển của cây trồng. Ngoài ra, hệ thống cũng kết nối tự động với các thiết bị cảm biến thu thập dữ liệu môi trường không khí và môi trường đất để lấy các thông tin về đất như nhiệt độ, độ ẩm, độ pH để từ đó cảnh báo người dùng về chế độ tưới. Các thông tin cảm biến được mạch vi xử lý đọc sau mỗi khoảng thời gian cố định và gửi lên máy chủ thông qua module truyền thông wifi. Các thông tin này được các Bord mạch phát triển lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của mình, đồng thời hiển thị lên trang web hoăc qua ứng dụng SmartFarm trên điện thoại. Nhờ việc cập nhật thông tin cảm biến một cách liên tục, người vận hành có thể cập nhật tức thời tình trạng hoạt động của hệ thống, thông tin về hệ thống điện mặt trời như chất lượng điện năng, lượng điện năng tạo ra trong 1 giờ, 1 ngày, 1 tháng hay năm; cũng như các thông số liên quan đến môi trường trồng trọt như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, CO2, pH của đất… Màn hình giao diện HMI tại chỗ của hệ thống được thiết kế dễ sử dụng,thân thiện với người dùng. Với màn hình này người sử dụng có thể điều khiển,cài đặt và giám sát các chế độ trộn và tưới dễ dàng. Các tinh toán và phân tích về hiệu quả kinh tế cho thấy lãi suất chiếu khấu có ảnh hưởng lớn đến thời gian thu hồi vốn và các chỉ tiêu kinh tế quan trọng trong đánh giá hiệu quả của dự án; Cụ thể với lãi suất chiếu khấu dao động trongphạm vi 5% -7% năm thì dự án có lợi ích về mặt kinh tế, thu hồi vối sau 6 năm. Còn khi lãi suất chiếu khấu ≥ 8%/năm thì chỉ số IRR < chi phí sử dụng vốn thìdự án không có lợi ích về mặt kinh tế. Như vậy, việc trồng cây rau an toàn trong nhà vườn thông minh thường có vốn đầu tư ban đầu lớn (thiết bị, công nghệ…). Ngoài ra, các chi phí vận hành như nhân công, bảo dưỡng thiết bị, chi phí sử dụng hạ tầng công nghệ thông tin, hệ thống tự động hóa… là khá cao. Mặc dù được nhà nước hỗ trợ về thuế, vốn vay… tuy nhiên không phải tất cả các hạng mục thiết bị phục vụ vận hành nhà vườn đều nằm trong danh mục được hỗ trợ thuế. Do đó, khi xây dựng và vận hành nhà vườn, cần có những quy định chi tiết về danh mục thiết bị liên quan, để sản phẩm có lợi thế cạnh tranh trên thị trường. Việc nghiên cứu thành công giải pháp pha phân bón và tưới tiêu tự động của đề tài, giúp tăng khả năng áp dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp. Bởi việc làm chủ công nghệ và nội địa hóa phần mềm điều khiển giám sát giúp giảm giá thành khi triển khai áp dụng thực tế so với nhập thiết bị từ nước ngoài. Ngoài ra, việc mở rộng quy mô nhà vườn theo giải pháp đề xuất rất khả thi bởi tính linh hoạt của hệ thống điều khiển phân bón và tươi tiêu tự động, các nhà vườn gần như chỉ cần lắp đặt thêm các thiết bị hiện trường như béc tưới, đường ống dẫn.