Ứng dụng công nghệ cao trong nuôi thuỷ sản thông minh

TMO - Với nhiều tiềm năng, lợi thế nên nghề nuôi trồng thuỷ sản ở Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc. Để tiếp tục phát huy những hiệu quả đạt được trong giai đoạn tiếp theo, trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu, ứng dụng IoT, AI và BigData trong quan trắc môi trường nước, giúp việc nuôi thủy sản của người nông dân có nhiều thuận lợi hơn.

Tính chung 10 tháng năm 2024, sản lượng thủy sản ước của Việt Nam đạt 7.889,8 nghìn tấn, tăng 2,5% so với cùng kỳ năm 2023. Trong đó, sản lượng thủy sản nuôi trồng ước đạt 4.612,5 nghìn tấn; sản lượng thủy sản khai thác đạt 3.277,3 nghìn tấn. Nhìn chung, nuôi trồng thủy sản trong tháng phát triển ổn định, nuôi cá tra và tôm nước lợ đáp ứng tiêu dùng trong nước và xuất khẩu trong những tháng cuối năm. Tuy nhiên khai thác thủy sản giảm do ảnh hưởng của thời tiết, mưa bão.

Trước sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật, sử dụng các thiết bị công nghệ hiện đại, thông minh trong nuôi trồng thủy sản được các địa phương triển khai thực hiện.

Nhờ vậy, sản xuất thủy sản có chuyển biến tích cực về hình thức chăn nuôi, cơ cấu đối tượng nuôi giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Để phát triển ngành nuôi trồng thuỷ sản theo hướng thông minh, hiện đại, hiện nay, Trường Đại học Cần Thơ đang thực hiện Dự án Hỗ trợ Kỹ thuật - Giai đoạn 2 (TC2), bao gồm 12 mô hình nghiên cứu về chuyển giao công nghệ trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp và người dân ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL).  Việc ứng dụng IoT, AI và BigData trong quan trắc môi trường nước của Dự án sẽ giúp việc nuôi thủy sản của người nông dân được chính xác hơn, thông minh hơn.

Đại diện khoa Công nghệ phần mềm, Trường Công nghệ thông tin và truyền thông (Trường Đại học Cần Thơ) - phụ trách mô hình số 11, ứng dụng công nghiệp 4.0 trong sản xuất nông nghiệp và thủy sản cho biết, mô hình đã thực hiện được 2 năm (từ tháng 12/2022), nghiên cứu về ứng dụng công nghệ Internet vạn vật (IoT), dữ liệu lớn (BigData), trí tuệ nhân tạo (AI) để giúp việc nuôi thủy sản được chính xác hơn, thông minh hơn. Trong quá trình triển khai, nhóm đã nghiên cứu ra các thiết bị đo để có thể quan trắc được các điều kiện môi trường cũng như điều khiển được các thiết bị trong nuôi trồng thủy sản. Ví dụ, với điều kiện oxy thấp thì thiết bị có thể điều khiển quạt để cung cấp oxy tốt hơn.

Bên cạnh đó, hệ thống quan trắc dành cho nuôi thủy sản sử dụng công nghệ loT và mạng cảm biến để thu thập và hiển thị các thông số môi trường nước ao nuôi như: mực nước, oxy hòa tan, độ mặn, pH, nhiệt độ, NH4... trong nước. Song song với các thiết bị đo, nhóm nghiên cứu cũng xây dựng mô hình về phần mềm nhằm để hỗ trợ các chuyên gia nông nghiệp và người nông dân. Khi các chuyên gia nghiên cứu ra một quy trình để sản xuất thì mô hình sẽ giúp số hóa được quy trình này.

Sau đó, dựa trên số hóa có thể hướng dẫn, nhắc nhở nông dân biết cách chăm sóc và ghi lại nhật ký nuôi thủy sản. Trong phần mềm này, các chuyên gia hướng dẫn các bước nuôi trồng, đặc biệt có thể đăng các video, hình ảnh hướng dẫn chi tiết…

Khi người nông dân vào hệ thống, nếu họ muốn sản xuất mô hình nào (ví dụ nuôi tôm tuần hoàn) thì chỉ cần chọn và sao chép, định ngày bắt đầu, sau đó hệ thống sẽ hiển thị lịch trình để nông dân có thể dựa vào hướng dẫn và làm theo. Điều này mang lợi ích cho quá trình truy xuất nguồn gốc trong sản xuất.

Ứng dụng IoT, BigData hay AI trong nuôi trồng thuỷ sản giúp nâng cao năng suất, giảm dịch bệnh. (Ảnh minh hoạ). 

Đặc biệt, dựa trên những dữ liệu đã thu thập, nhóm nghiên cứu xây dựng được các mô hình về ứng dụng phân tích dữ liệu lớn cũng như AI, từ đó đưa ra những lời khuyên, những quyết định hỗ trợ ngược lại cho quá trình sản xuất, nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu, ít rủi ro trong sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm cho nông dân. Tuy nhiên việc thử nghiệm các thiết bị đo trong phòng thí nghiệm với chuyển ra ngoài trời sử dụng thực tế có sự khác biệt rất lớn.

Do đó, mô hình phải trải qua quá trình thử nghiệm, chế tạo, cải thiện rất nhiều lần mới có thể đưa vào sử dụng được. Riêng việc tạo ra mô hình về phần mềm mà người sử dụng là nông dân, đòi hỏi người nghiên cứu phải làm ra một phần mềm đơn giản, hiệu quả, đáp ứng yêu cầu giúp người nông dân có thể sử dụng một cách dễ dàng nhất.

Đây là một thách thức rất lớn cho đội ngũ làm công nghệ. Hiện nay, hệ thống quan trắc môi trường nước dành cho nuôi thủy sản và mô hình về phần mềm đều đã được đưa vào sử dụng.

Song, mô hình vẫn đang ghi nhận những ý kiến phản hồi từ người dùng, từ đó tiếp tục cải thiện và nâng cấp cả phần mềm và phần cứng, để các thiết bị trở nên tiện dụng hơn, phần mềm thân thiện hơn, đáp ứng yêu cầu thực tế trong nuôi thủy sản. Việc hỗ trợ nông dân tiếp tục đẩy mạnh phát triển thủy sản theo hướng bền vững, có năng suất, chất lượng cao, gắn với bảo vệ nguồn lợi thủy sản, bảo vệ môi trường sinh thái là mục tiêu mà trường Trường Đại học Cần Thơ hướng tới.

Bên cạnh đó việc hướng dẫn phòng chống dịch bệnh thủy sản, giám sát môi trường, giám sát an toàn thực phẩm ngay trong quá trình nuôi; áp dụng khoa học kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất, ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ để tăng năng suất, chất lượng, hiệu quả và khả năng cạnh tranh cao, nâng cao thu nhập cho các hộ nuôi trồng thủy sản cũng rất quan trọng.

Sự tích hợp giữa IoT và tự động hóa trong nuôi trồng thủy sản đang tạo ra một bước ngoặt lớn. Các hệ thống cảm biến IoT có thể đo lường chính xác các thông số như chất lượng nước, nhiệt độ, độ pH, và lượng oxy hòa tan. Kết hợp với hệ thống tự động cho ăn và điều chỉnh môi trường sống của thủy sản, công nghệ này giúp tối ưu hóa quy trình nuôi, tăng năng suất và giảm thiểu rủi ro, đồng thời giúp người nuôi quản lý ao nuôi một cách chính xác và hiệu quả hơn.

Minh Thành