Ông Dương Hữu Hoàng (TPHCM) và cộng sự đã nghiên cứu và phát triển một thiết bị có thể nghe sức bật của tôm, qua đó cảnh báo sức khỏe, giúp điều chỉnh môi trường ao nuôi, tăng tỷ lệ sống của tôm.

Ông Dương Hữu Hoàng cho biết, trên thị trường hiện nay, các giải pháp IoT giám sát và quan trắc môi trường cho nuôi tôm đều sử dụng các cảm biến đặc thù với giá thành cao so với khả năng đầu tư của nhiều hộ dân, dẫn đến hiệu quả nuôi chưa cao do không được cảnh báo kịp thời khi xảy ra dịch bệnh hoặc môi trường nuôi thay đổi.

Nhằm giúp giảm chi phí cho người nuôi tôm, ông Hoàng và các cộng sự đã nghiên cứu và ứng dụng IoT trong giám sát và quan trắc môi trường, bằng cách nhúng thuật toán thông minh vào cảm biến để giám sát rung động và dòng điện của máy bơm oxy, quạt nước và các máy móc xung quanh ao tôm.

Cụ thể, hệ thống gồm phần cứng là các cảm biến và thiết bị (trạm) trung tâm; và phần mềm phân tích dữ liệu, hợp nhất các thông số được trả về từ các cảm biến như: âm thanh, pH, Oxy,… để cảnh báo sớm và dự đoán những bất thường trong ao tôm.

Trong đó, cảm biến âm thanh (tích hợp microphone) được đặt trong ao tôm sẽ theo dõi tần suất búng của tôm trong ao. Số lần búng trong một ao tôm được gửi liên tục 1 phút một lần tới trạm trung tâm. Theo ông Hoàng, khi tôm khỏe, tần suất bật cao, có thể lên 100 lần mỗi phút. Nếu tôm yếu, tần suất bật ít hơn, có khi không bật và nổi trên mặt nước rồi chết. Cảm biến âm thanh đo được dải tần số từ 2kHz – 200kHz và có khả năng phân biệt được tiếng tôm búng với tiếng ồn tạo ra bởi máy bơm và quạt nước.

Cảm biến rung được đặt tại máy bơm oxy và quạt nước để xác định rung động bất thường và dự báo trạng thái của máy bơm, quạt nước. Để giám sát nồng độ oxy trong nước ao nuôi, nhóm sử dụng cảm biến rung kết hợp thuật toán thông minh. Với cách này, chi phí giám sát, vận hành và bảo trì giảm hơn 60% so với cách sử dụng cảm biến oxy đang sử dụng trên thị trường.

Ông Dương Hữu Hoàng (trái) giới thiệu sản phẩm tại Cuộc thi “Chuyển đổi số trong sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao năm 2022”. Ảnh: khoahocphattrien.vn

Các dữ liệu cảm biến trên sẽ được trạm trung tâm hợp nhất lại rồi đưa vào mô hình thuật toán thông minh để phân tích, chỉ ra các hoạt động bất thường của máy bơm, quạt máy và gửi cảnh báo sớm đến người sử dụng. Thuật toán cũng đưa ra những chẩn đoán về ao nuôi để người sử dụng có thể điều chỉnh môi trường nuôi nhằm giảm tỷ lệ sử dụng hóa chất và tăng tỷ lệ sống của tôm.

Tất cả cảm biến đều giao tiếp với trạm trung tâm sử dụng sóng radio để đạt được khoảng cách và tốc độ tối ưu (tối thiểu 100m và tối đa 1km ở môi trường mở). Hiện sản phẩm của nhóm đang được sử dụng thí điểm trên bốn ao nuôi ở Đồng Nai, Tiền Giang, Kiên Giang để đánh giá hiệu quả.

Nhóm cho biết, toàn bộ thiết bị có giá thành chỉ bằng 1/10 so với sản phẩm tương đương ngoại nhập do nhóm tự phát triển được các cảm biến rung, cảm biến âm thanh; và phần mềm.

Giải pháp vừa giành giải Ba cuộc thi “Chuyển đổi số trong sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao năm 2022” do Vườn ươm doanh nghiệp Khu Nông nghiệp công nghệ cao TP HCM tổ chức mới đây.

Thạch Thảo

Báo Khoa Học Phát Triển