Nuôi cá lồng bè trên biển ở thành phố Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang. Minh họa: Hồng Đạt/VNA
Chuyên gia Phạm Ngọc Minh, Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, thành viên nhóm tác giả công nghệ này, cho rằng điều đó xuất phát từ thực tế nuôi trồng thủy sản ở các tỉnh đồng bằng. Sông Mê Kông đang phải đối mặt với nhiều dịch bệnh, nguyên nhân chủ yếu là nguồn nước không đảm bảo chất lượng. Các nhà khoa học của Viện đã nghiên cứu và phát triển giải pháp ứng dụng công nghệ Internet of Things để tự động giám sát một số thông số chất lượng nước nuôi trồng thủy sản.
Theo chuyên gia Phạm Ngọc Minh, nhiều khi các hộ nuôi trồng thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng bị bỏ hoang hoặc thả giống, thiệt hại nặng nề do dịch bệnh. Vì vậy, việc giám sát thường xuyên các vùng nuôi trồng thủy sản là rất quan trọng giúp người nuôi chủ động theo dõi, phát hiện nhiều nguồn tác động xấu đến môi trường ao nuôi. Từ kết quả quan trắc này, cơ quan quản lý có thể dễ dàng đánh giá tác động môi trường của các hoạt động nuôi trồng thủy sản tới môi trường xung quanh.
Các nhà khoa học Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đề xuất giải pháp ứng dụng công nghệ Internet of Things để tự động giám sát một số thông số chất lượng nước nuôi trồng thủy sản nhằm giám sát vùng nuôi lớn bằng mạng cảm biến không dây, hạ tầng máy chủ, phần mềm và internet để lưu trữ, phân tích và cảnh báo sớm các biến động của môi trường nhằm giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả. hoa quả. Hệ thống có cấu trúc linh hoạt, có nhiều lựa chọn phù hợp với điều kiện và khả năng ứng dụng.
Hệ thống sử dụng trạm để đo các thông số: tự động theo dõi các thông số môi trường (nhiệt độ, độ mặn, pH, oxy hòa tan DO, máy đo oxi hóa khử ORP), đóng vai trò là các nút cảm biến, module cảm biến tích hợp, bo mạch xử lý trung tâm, bo mạch giao tiếp không dây.
Các trạm đo này có các mô-đun thu thập dữ liệu trung tâm và các mô-đun truyền thông không dây GPRS/3G với khả năng xử lý và tính toán mạnh mẽ; cho phép chạy các thuật toán phức tạp như đa truy cập, tổng hợp dữ liệu trước khi truyền dữ liệu đến máy chủ xử lý dữ liệu. Máy chủ cổng ứng dụng có nhiệm vụ kết nối liên lạc với trạm thu thập dữ liệu trung tâm qua internet và cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho người dùng thông qua phần mềm quản lý, giám sát, cảnh báo trên giao diện Web. và trên phần mềm thiết bị di động chạy nền tảng Android. Việc hiển thị kết quả của bộ thông số giám sát sẽ được cung cấp, cho phép hiển thị thông tin trực quan dưới dạng số, đồ thị và bảng biểu phù hợp.
Giải pháp Internet of Things này còn bao gồm việc xây dựng một tiểu hệ thống trạm đo các thông số môi trường như: Tiểu hệ thống trạm quan trắc thông số môi trường nước ao nuôi được thiết kế với các phao nổi trên mặt nước. Hệ thống đo tích hợp cảm biến và thiết bị phân tích để thu thập 5 chỉ tiêu môi trường chính: nhiệt độ, pH, độ mặn (EC), oxy hòa tan (DO) và mức oxy hóa khử (ORP).
Mỗi trạm đo có khả năng tự cấu hình và hoạt động độc lập hoặc có thể hoạt động theo cấu hình được thiết lập từ xa thông qua giao thức TCP/IP qua mạng không dây. Trạm quan trắc tự động được tích hợp module cung cấp điện và lưu trữ năng lượng điện từ pin năng lượng mặt trời đảm bảo hoạt động độc lập liên tục trong thời gian dài. Đồng thời, trạm quan trắc được lắp đặt trên hệ thống phao chuyên dụng và có kết cấu cơ khí phù hợp, đảm bảo tiêu chuẩn thiết bị hoạt động tốt ở môi trường ngoài trời vùng ven biển.
Trạm đo nổi trên mặt nước nhờ khung cơ và phao nổi được thiết kế cân bằng, chịu được tải trọng lớn (tổng trọng lượng trên phao 55~60kg), sử dụng chất liệu inox 304 chịu được môi trường ngoài trời có điều kiện hơi mặn. Với thiết kế này, trạm sẽ giám sát trực tiếp các chỉ tiêu môi trường nước một cách tự động, linh hoạt và liên tục. Trạm đo có khả năng hoạt động độc lập trên mặt nước nhờ hệ thống năng lượng pin năng lượng mặt trời.
Hệ thống còn bao gồm một trạm giám sát và thu thập dữ liệu đặt trên mặt đất để lưu trữ và xử lý dữ liệu được gửi từ các trạm đo độc lập trên ao nuôi tôm qua mạng LoRa. Trạm này sử dụng hai mô-đun liên lạc: mô-đun Lora và mô-đun 3G/4G-LTE. Mô-đun Lora của trạm trung tâm nhận tín hiệu từ mô-đun Lora của trạm giám sát. Tín hiệu này được truyền về thiết bị điều khiển trung tâm để xử lý, sau đó truyền đến Module 3G/4G-LTE, dữ liệu được lưu trữ và hiển thị trên giao diện web-server. Trạm giám sát còn có thể gửi tin nhắn SMS tới số điện thoại của người quản lý khi có cảnh báo vượt ngưỡng. Trạm này có bố cục màn hình tương tác với người dùng. Thiết bị điều khiển trung tâm sẽ kết nối trực tiếp với màn hình cho phép giám sát ngay lập tức dữ liệu được gửi từ các trạm. Điều này giúp người vận hành giám sát những thay đổi trong môi trường và cảnh báo khi vượt quá ngưỡng mà không cần truy cập vào máy chủ web. Mỗi trạm giám sát trung tâm có khả năng quản lý tới 100 trạm đo di động.
Cùng với đó, trạm thu thập dữ liệu được lắp đặt tại vị trí phù hợp cho người vận hành thao tác tại vùng nuôi tôm để có thể liên lạc với tất cả các trạm quan trắc tự động trên phao qua mạng không dây và kết nối dữ liệu liên lạc về máy chủ xử lý trung tâm qua di động. mạng thông tin.
Hệ thống internet vạn vật này còn xử lý và cung cấp dịch vụ phần mềm thu thập, xử lý dữ liệu trên máy chủ quản lý cơ sở dữ liệu giám sát, cung cấp dịch vụ truy vấn cơ sở dữ liệu theo thời gian. thực tế, dữ liệu cho các mô hình cảnh báo, báo cáo thống kê. Máy chủ có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ, chức năng quản trị hệ thống, quản trị người dùng, bảo mật dữ liệu, phân tích xử lý dữ liệu, chạy các mô hình cảnh báo sớm,…
Việc lưu trữ và tính toán dữ liệu được thực hiện nhanh chóng. Mỗi phiên dữ liệu bao gồm: nhiệt độ, pH, DO, ORP, EC được gửi về Web Server và được cập nhật 60 giây một lần. Người dùng có thể truy cập tại: https://es-aquamonitor.com
Chuyên gia Phạm Ngọc Minh, Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, thành viên nhóm tác giả công nghệ này chia sẻ, Hệ thống Internet of Things tự động giám sát các thông số chất lượng nước nuôi trồng Thủy sản hiện đang được thử nghiệm ở tỉnh Ninh Thuận khá thành công kết quả. Hệ thống này sẽ phục vụ phát triển nền nông nghiệp công nghệ cao bền vững, nâng cao hiệu quả chăm sóc nuôi trồng thủy sản thông qua ứng dụng khoa học công nghệ, mang lại hiệu quả kinh tế, xã hội. Hệ thống này cũng góp phần hỗ trợ quản lý môi trường tại các cơ sở nuôi tôm, giúp đơn vị quản lý nắm bắt được môi trường nước tại các cơ sở nuôi để đánh giá khả năng hoạt động hiệu quả của cơ sở. ô nhiễm môi trường…
Link nguồn: https://cafef.vn/ung-dung-cong-nghe-internet-van-vat-trong-nuoi-trong-thuy-san-188230903140518756.chn
