Ngành nuôi trồng thủy sản tự động? Nó gần gũi hơn bạn nghĩ

Với các robot điều kiển từ xa được thiết lập để thực hiện ngày càng nhiều các nhiệm vụ hàng ngày và phần mềm nhận dạng riêng biệt tự động hóa được áp dụng cho cá hồi đã tạo ra làn sóng trong nuôi trồng thủy sản. Nhưng bao lâu nữa, cuộc cách mạng công nghiệp AI sẽ bùng nổ?

Sự trỗi dậy của kỹ thuật tự động và AI đang thay đổi cuộc sống của chúng ta nhiều mặt. Ứng dụng trên thiết bị di động đưa ra khuyến nghị dựa trên thói quen của chúng ta. Bản dịch ngôn ngữ do máy tính tạo ra giúp chúng ta hiểu nhau mà không cần phải nói song ngữ. Một ngày nào đó, thậm chí những con đường của chúng ta có thể được lấp đầy bởi những chiếc xe được điều khiển chỉ bằng phần mềm. Trong khi thời đại của những chiếc xe tự lái vẫn có thể là một hướng mới, nuôi trồng thủy sản tự động có thể đến sớm hơn bạn nghĩ.

ARTIFEX kết hợp sức mạnh của phương tiện không người lái (USV), phương tiện vận hành từ xa (ROV) và hệ thống máy bay điều khiển từ xa (RPAS) để thực hiện kiểm tra và thậm chí thực hiện các nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa.

Các nhà nuôi trồng thủy sản đều biết, ngay cả những công việc thường làm hàng ngày đều có thể nguy hiểm. “Nếu có một cơn sóng cao nửa mét và bạn đang đi quanh một cái lồng cá, bạn sẽ cảm thấy nguy hiểm. Nếu cơn sóng cao một mét hoặc một mét rưỡi, nó gần như trở thành một tàu lượn siêu tốc”, Walter Caharija giải thích, một nhà khoa học nghiên cứu của SINTEF ở Na Uy.

Với các hoạt động nuôi trồng thủy sản mở rộng ở các khu vực ven biển cũng như ngoài khơi và khí hậu thay đổi cùng với cường độ sóng tăng, việc tìm giải pháp an toàn hơn cho các hoạt động thường ngày không thể tìm thấy vào những lúc thời tiết tốt - đó là Toàn bộ dự án ARTIFEX của SINTEFTHER.

Với sự phát triển hiện tại, ARTIFEX kết hợp sức mạnh của phương tiện không người lái (USV), phương tiện vận hành từ xa (ROV) và hệ thống máy bay điều khiển từ xa (RPA) để thực hiện kiểm tra, thậm chí là thực hiện nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa. Vai trò chính của USV là đưa ROV và RPAS ra các khu nuôi trồng thủy sản và đưa chúng trở lại đất liền, trong khi RPAS và ROV thực hiện kiểm tra khu nuôi trồng thủy sản. Nếu cần thiết sửa chữa nhẹ hoặc bảo trì ít thì ROV sẽ hoàn thành nhiệm vụ đó. Mức độ tự động hóa các phương tiện này thay đổi đa dạng, nhưng toàn bộ hoạt động sẽ được giám sát bởi một người duy nhất ở đất liền. Đối với Caharija, loại công nghệ này không phải là một mặt hàng xa xỉ. Caharija nói “Bạn muốn công nghệ này bởi vì bạn không muốn đặt con người vào tình thế rủi ro trước thời tiết khắc nghiệt”. 

Trong khi ARTIFEX tìm cách cải thiện nhằm giúp mọi người không phải nguy hiểm trong khi làm việc, BioSort AS khởi nghiệp ở Na Uy đang hợp tác với Cermaq để cải thiện sức khỏe cho cá ở iFarm.

Trang web nghiên cứu SINTEF từ nuôi trồng thủy sản (ACE) tại Sør-Trøndelag, được điều hành bởi một nhà sản xuất cá hồi thương mại

Về cơ bản, iFarm là một hệ thống theo dõi sự tăng trưởng, rận biển, dị tật và các chỉ số sức khỏe khác. Điều làm cho iFarm trở nên độc đáo là nó kết hợp một bộ cảm biến với AI để xác định cá hồi. Công nghệ này không quá khác biệt so với công nghệ nhận dạng khuôn mặt trong phần mềm bảo mật ở các thiết bị di động của chúng ta, nhưng thay vì quét khuôn mặt người, iFarm sẽ quét các đốm cá hồi.

Geir Stang Hauge, CEO của BioSort cho biết "Khả năng theo dõi từng con cá này mở ra rất nhiều triển vọng”. Ví dụ, việc theo dõi thường xuyên tỷ lệ tăng trưởng cá nhân và các chỉ số sức khỏe khác giúp nông dân phát hiện sớm các vấn đề sức khỏe - và thậm chí giám sát hiệu quả việc điều trị.

Hauge mô tả cách sử dụng công nghệ này để theo dõi các cá thể cá rằng nó đang được cải thiện sức khỏe hay nó tệ hơn? Nó còn hi vọng cứu được không? Hay nó đang hồi phục rõ rệt? Một vết loét mùa rét là một ví dụ.

iFarm không dừng lại ở hồ sơ y tế cá nhân - nó cũng chọn lọc loại bỏ các cá nhân khỏi nhật ký ghi chép điều trị. "Theo tất cả những gì mà chúng tôi biết, dựa trên ghi chép sức khỏe thì không một cá thể nào bị bỏ qua nếu vẫn còn khả năng cứu chữa", Hauge nói.

Lấy rận biển làm ví dụ, điển hình là không phải tất cả cá hồi trong trang trại sẽ bị nhiễm bệnh, nhưng nếu có sự lây lan thì đến cuối cùng tất cả đề sẽ được điều trị. Mặt khác, cho phép các lựa chọn điều trị đối với từng cá thể được tốt hơn.

Song song đó vẫn tiếp tục phát triển các phần mềm đặc biệt là AI, một số thách thức lớn nhất đối với việc tự động hóa nuôi trồng thủy sản là thiết kế cơ sở hạ tầng mà phần mềm sẽ thực sự sử dụng để hoàn thành các nhiệm vụ. iFarm đòi hỏi nhiều hơn một loạt các cảm biến và mạng lưới thần kinh nhân tạo - nó bao gồm thiết kế cả một hệ thống lồng cá. Mỗi con cá hồi phải đi qua máy quét tích hợp ID cá nhân, lấy số đo và kích thước của cá hồi, kiểm tra xem có rận biển hoặc bất thường trên da hay không? 

Trong iFarm của BioSort, mỗi con cá hồi sẽ phải vượt qua một bộ máy quét ID cá nhân, lấy số đo của nó và kiểm tra rận biển và các bất thường trên da

Để làm được điều này, BioSort đã tận dụng một phần quan trọng của nguyên lý sinh học Cá hồi đó là hệ hô hấp của cá. Cá hồi cần phải bơm đầy bóng bơi của chúng bằng không khí từ bề mặt cứ sau bốn ngày. Thay vì cho phép cá hồi di chuyển vào bề mặt bất cứ nơi nào trong lồng, iFarm giới hạn quyền xâm nhập thông qua phễu được trang bị cảm biến. Vì các cảm biến không thể hoạt động trong bóng tối, nên cũng cần một hệ thống chiếu sáng. Sau đó, cá hồi cần được phân bố lại, điều đó có nghĩa là cơ sở hạ tầng vật lý cho phép đem hết hoặc chuyển hướng chúng đến một khu vực riêng để điều trị. Mặc dù mỗi phần có vẻ tương đối đơn giản để nuôi trồng nhưng điều quan trọng là phải có tất cả các yếu tố phải kết hợp chặt chẽ với nhau như phần mềm, thiết bị cơ khí, ánh sáng, quang học..để giữ các hoạt động diễn ra theo cách tự nhiên và hoang dã. Hauge ghi chú. Giống như ARTIFEX, iFarm đang trong quá trình phát triển, nhưng cho đến nay việc thử nghiệm đã diễn ra tốt đẹp, và giai đoạn tiếp theo không còn xa nữa.

Hauge cho biết “Chúng tôi đã thực hiện các thử nghiệm quy mô nhỏ, nhưng chúng tôi chưa bao giờ thử điều này với 150,000 con cá, 200,000 con cá”. Bên cạnh việc nâng cấp số lượng cá lớn hơn, BioSort đặt mục tiêu phát hiện rận biển có kích thước nhỏ 1mm hoặc 2 mm, với tầm nhắm cách xa con cá đến một mét. Hauge thừa nhận rằng điều này là tham vọng, nhưng ý tưởng thì cho phép khơi dậy tiềm năng của các nhà nuôi trồng thủy sản tiến xa nhất có thể. Trong khi đó, ARTIFEX đang tìm cách đưa các bộ phận khác nhau để chế tạo ra các thiết bị có thể xuyên suốt từng bước ở những trang trại dựa trên thiết bị mô phỏng trong phòng thí nghiệm của SINTEF ACE. “Từ quan điểm của các giải pháp kỹ thuật, chúng tôi đã có tất cả mọi thứ trên lý thuyết ngoại trừ làm để thử nghiệm”, theo C Cararija đã nói.

Vì vậy, có thể có lúc nuôi trồng thủy sản sẽ được kiểm soát hoàn toàn bởi máy tính, và con người không còn cần thiết? Caharija và Hauge đồng ý sẽ luôn có nhu cầu về con người nhưng vai trò có thể thay đổi. “Bạn chắc chắn sẽ không cần nhân viên điều hành mọi lúc, mà cần một người có thể điều hành ở những vị trí khác nhau”, gợi ý Hauge. Sau cùng, Caharija đã nhấn mạnh, trong khi một số quy trình có thể được tự động hóa thì có những quy trình khác không thể làm được. “Có rất nhiều bảo trì cần thiết ở phía cơ học và phía điện tử, v.v.”. Caharija lưu ý.

Caharija và Hauge sẽ đưa ra quyết định cuối cùng mà cả hai đều nhất trí.