Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ thông tin trong nuôi tôm

Kết nối vạn vật (IoT) có thể hiểu một cách đơn giản là mọi thiết bị được kết nối với nhau thông qua Internet. Việc ứng dụng mạng lưới thiết bị kết nối Internet đang trở thành công nghệ có xu hướng ảnh hưởng ngày càng lớn đến đời sống con người, tác động rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực nuôi trồng thủy sản.

Từ năm 2014, Trung tâm nghiên cứu và thiết kế vi mạch (ICDREC), Khu công nghệ cao TP.HCM (AHTP) và Công ty Mimosa Tek đã liên minh triển khai mô hình ứng dụng công nghệ cao trên nền tảng IoT cho sản xuất nuôi tôm ở thôn Hòa Hiệp (Long Hòa, Cần Giờ, TP.HCM). Mô hình trên đã hoàn thiện phần cứng và phần mềm cũng như đội ngũ chuyên gia để vận hành IoT từ năm 2015 đến nay. Được biết, mô hình này sử dụng ba đầu cảm biến (sensor) chức năng: nhiệt độ nước, đo độ pH và nồng độ ôxy trong nước. Những thay đổi của ba giá trị trên sẽ được các sensor ghi nhận, dữ liệu sẽ được truyền về các trạm thông tin (do ICDREC thiết kế, sử dụng chip SG8V1), sau đó bằng kết nối không dây, dữ liệu chuyển về các server để các chuyên gia của AHTP tư vấn. Thông qua các thiết bị di động hoặc máy tính được cài đặt phần mềm (do Mimosa Tek thiết kế), nông dân có thể điều chỉnh hệ thống sục khí hoạt động hay ngưng, hoặc trực tiếp đến các vuông tôm để theo dõi…

Hệ thống giám sát, cảnh báo tự động một số chỉ tiêu chất lượng nước trong nuôi tôm (e-AQUA) do CENINTEC nghiên cứu phát triển, bao gồm hệ thống điều khiển đo (bộ điều khiển - PLC; thiết bị lưu điện - UPS; nút khẩn cấp, đèn báo, còi; các cảm biến; máy bơm, các van điện từ), giao diện giám sát và điều khiển, phần mềm thu thập, thống kê số liệu. Hệ thống e-QUA sẽlấy mẫu nước từ các điểm đo trong các ao nuôi tôm đưa về bộ phận trung tâm để phân tích. Kết quả sau đó được chuyển vào máy chủ và lưu trữ trên dữ liệu đám mây để người dùng có thể theo dõi qua các thiết bị di động.

Theo TS. Nguyễn Minh Hà(giám đốc CENINTEC), hệ thống e-AQUA có các chức năng như giám sát tự động các chỉ tiêu chất lượng nước cho nhiều điểm đo trên nhiều ao; giám sát được nồng độoxy hòa tan, nhiệt độ, pH vàđộmặn, cócổng đểtích hợp các cảm biến đo NH3, NO2, H2S; cảnh báo tự động khi các chỉ tiêu giám sát nằm ngoài ngưỡng cho phép; lưu trữ và phân tích dữ liệu lịch sử của mỗi vụ nuôi; cảnh báo cúp điện tại ao nuôi. Phần mềm giám sát e-AQUA cóchức năng hiển thịkết quảgiám sát chất lượng nước trong ao nuôi theo thời gian thực, hiển thịbáo cáo kết quảgiám sát chất lượng nước theo ngày, cài đặt ngưỡng giới hạn của các chỉtiêu chất lượng nước,… Ưu điểm vượt trội của e-AQUA làgiảm chi phíđầu tư vàtăng hiệu quảkinh tếkhi ứng dụng vào sản xuất. Cụthể, một hệthống e-QUA (với một bộcảm biến) cóthểgiám sát tối đa 8 điểm đo, trong khi đóvới phương pháp đo thông thường 1 cảm biến chỉgiám sát 1 điểm đo. Hệthống này hoạt động tựđộng, liên tục suốt ngày đêm, cảnh báo kịp thời cho người nuôi về các thông số môi trường nuôi vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày, mà không cần phải có mặt tại khu vực nuôi trồng.

Hiện e-AQUA đã được các doanh nghiệp, cơ sở tôm giống, tôm thịt tại tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, An Giang, TP.HCM áp dụng thành công. Việc áp dụng thành công e-AQUA mang lại nhiều lợi ích như tôm phát triển nhanh, hệ số sử dụng thức ăn (FCR) thấp; chi phí sử dụng thuốc trong vụ nuôi thấp; giảm rủi ro vàbệnh dịch trong nuôi trồng, tăng tỷ lệnuôi thành công; giảm tỷ lệsửdụng kháng sinh nên tăng độan toàn vàhạgiáthành sản phẩm; giảm chi phí điện năng từ 5 - 7,5 triệu đồng/vụ/ao 4.000 m2; sản lượng tôm tăng từ 8,8 - 10,3%;…

Theo TS. Phan Thanh Lâm (Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II), trong khuôn khổdựán “Hỗtrợthương mại hóa hệthống giám sát, cảnh báo tựđộng một sốchỉtiêu môi trường nước phục vụnuôi tôm thâm canh nước mặn, lợtrong ao đất tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long” đãthực hiện các mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng áp dụng hệthống e-AQUA ởxãTân Phong (Bạc Liêu), thịxãVĩnh Châu (Sóc Trăng) cho thấy, tôm không còn hiện tượng bị yếu hoặc chết do thiếu oxy, cải thiện năng suất nuôi từđótăng lợi nhuận; ao nuôi 2.000 m2 đạt tỷ lệtôm sống 92% sau gần 3 tháng nuôi, tỷ suất lợi nhuận 63.000 đồng/kg, sản lượng thu hoạch 4.750 kg. Tương tự, các mô hình ởBến Tre, CàMau, Kiên Giang cũng bước đầu cónhững cải thiện vềlợi nhuận, sản lượng thu hoạch nhờứng dụng e-AQUA giúp tăng kiểm soát chất lượng môi trường nuôi, giảm rủi ro. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệnày chỉlàmột trong những yếu tốđóng góp bởi đểnuôi tôm thành công còn phụthuộc rất nhiều yếu tốkhác nhau.

Như vậy, e-AQUA làhệthống giám sát chất lượng nước ao nuôi thủy sản trực tuyến được doanh nghiệp lựa chọn ứng dụng thửnghiệm thành công. Hệthống sửdụng một bộcảm biến cho nhiều điểm đo, trên nhiều ao nuôi, điều này giúp giảm chi phíđầu tư hệthống, tăng khảnăng cạnh tranh với các sản phẩm nhập ngoại. Chi phíđầu tư tính trên 1 điểm đo của e-AQUA chỉbằng 1/5 so với giải pháp của nước ngoài, vàtính kinh tếởchỗcóthểdùng một hệthống kiểm soát đồng thời nhiều ao nuôi. Vềmặt thịtrường, với khoảng 9.000 ha nuôi thâm canh tôm thẻ chân trắng sẽtạo ra một thịtrường rất lớn cho việc ứng dụng sản phẩm này.