Xuất phát từ châu Âu, thuật ngữ “nông nghiệp 4.0” được hiểu là các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi được kết nối mạng bên trong và bên ngoài đơn vị nhưng không cần có mặt con người trực tiếp và dựa vào hệ thống thiết bị có thể đưa ra những quyết định một cách tự động. Bên cạnh đó, nông nghiệp 4.0 còn được coi là hàm số của nông nghiệp thông minh x công nghệ thông minh x thiết kế thông minh x doanh nghiệp thông minh.

Trong số đó, hai yếu tố “nông nghiệp thông minh” và “canh tác số hóa” dựa trên sự ra đời của các thiết bị thông minh như cảm biến, bộ điều tiết tự động, công nghệ có thể tính toán như bộ não và giao tiếp kỹ thuật số. Trên cơ sở đó, người nông dân có thể quản lý được nguồn thông tin về bản đồ đất, thông tin phân tích trồng trọt, chăn nuôi vốn được kết nối với trung tâm dữ liệu lớn (big data).

Từ năm 2003, ruộng lúa ở Nhật đã được lập bản đồ địa hình, kết cấu đất, dinh dưỡng, độ ẩm đất phục vụ việc ra quyết định canh tác hợp lý thông minh, đảm bảo bền vững. Hiện nay, nông dân Thái được sử dụng miễn phí dữ liệu phân tích dinh dưỡng, kết cấu đất ở từng vùng đất nhỏ khác nhau, thông qua Internet. Qua đó có thể thấy rằng nhờ áp dụng tích hợp nhiều công nghệ, thiết bị thế hệ mới, lưu trữ nhanh lại dễ tra cứu, nông nghiệp 4.0 có khả năng giúp nông dân quản lý toàn diện đến từng cá thể, từng thửa ruộng theo không gian và thời gian.

Tuy nhiên, Việt Nam vẫn chưa có mô hình nông nghiệp 4.0 hoàn chỉnh, mà chỉ mới áp dụng một số thành phần như giải pháp thông minh; một số ứng dụng thiết bị cảm biến điều khiển ẩm độ, nhiệt độ, tưới tự động, đèn LED; một số nhỏ áp dụng thiết bị bay (drone). Cụ thể, công ty cổ phần Đại Thành triển khai áp dụng, kinh doanh drone để kiểm soát dịch bệnh đối với sản xuất lúa tại Bắc Ninh.

Để có thể phát triển nhiều mô hình nông nghiệp 4.0, Việt Nam sẽ cần đầu tư hạ tầng cơ sở CNTT để ứng dụng IoT trong nông nghiệp hiện đại. Bên cạnh đó, cần thêm chính sách hỗ trợ vốn cho nông dân đầu tư thiết bị thông minh để phân tích đất để điều chỉnh chế độ dinh dưỡng thông minh cho cây trồng, hoặc thiết bị thu thập các dữ liệu đất…