Với nhu cầu về cá và các sản phẩm thủy sản ngày càng tăng, nuôi trồng thủy sản (NTTS) đã và đang chuyển đổi dần từ các hoạt động truyền thống sử dụng nhiều lao động sang các hệ thống giám sát tự động và tiên tiến.
Chuyển từ mô hình truyền thống sang hệ thống thông minh
Ngành công nghiệp NTTS trên toàn thế giới đã phát triển rất đáng kể trong nhiều thập kỷ, đáp ứng nhu cầu của thị trường tiêu dùng đòi hỏi sản lượng nhiều hơn bao giờ hết. Đó là lý do chính khiến các phương pháp NTTS truyền thống đang được thay thế bằng các hệ thống tự động, mang tính công nghiệp với các công nghệ mới. Nhìn chung, các mô hình NTTS truyền thống thường bị động, dễ chịu tác động bởi thiên tai như bão, hạn hán và biến đổi khí hậu, có yêu cầu về kỹ năng lao động thấp hơn với khả năng hoàn vốn ít hơn và ngày càng trở nên kém hấp dẫn hơn đối với những người trẻ tuổi. Hơn nữa, sự gia tăng của nhận thức về bảo vệ môi trường và tính bền vững đòi hỏi phải kiểm soát tốt hơn họat động NTTS.
Nuôi cá chính xác
Nuôi cá chính xác (Precision Fish Farming – PFF) là mô hình ứng dụng công nghệ thông minh để giám sát và quản lý các hoạt động của trang trại nuôi cá. Được phát triển dựa trên các mô hình nuôi truyền thống, nuôi cá chính xác PFF mang đến các cải tiến, như hệ thống giám sát chất lượng nước, điều khiển tự động và quản lý dữ liệu lớn. Phần lớn các hệ thống này không đòi hỏi phải thay đổi nhiều về cơ sở hạ tầng, chỉ lắp đặt thêm các phần cứng, cho phép trang trại nuôi cá truyền thống nâng cấp, thậm chí mở rộng quy mô hoạt động một cách dễ dàng.
Các công nghệ cốt lõi
Các công nghệ nuôi cá chính xác có thể được chia thành phần cứng, phần mềm và dịch vụ. Hiện tại, phần cứng vẫn là phần lớn nhất do việc áp dụng cao các thiết bị giám sát và tự động hóa, chẳng hạn như cảm biến, hệ thống cho ăn thông minh và các hệ thống điều khiển khác.
Công nghệ cảm biến
Cảm biến đóng một vai trò thiết yếu trong sự phát triển của nghề nuôi cá chính xác. Từ thiết bị cảm biến (các cảm biến nước) phát hiện các loại chất lượng nước khác nhau, đến hệ thống tiên tiến (như Hệ thống Giám sát Nước Thông minh cho Trại nuôi cá QAM300-DE) giám sát các thông số chính của nước như nhiệt độ, pH, thế oxy hóa-khử, oxy hòa tan, độ dẫn điện, độ mặn… cung cấp các thông tin quan trọng nhất để trại nuôi cá điều chỉnh điều kiện hoạt động tốt nhất.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cảm biến, các giải pháp tích hợp với mạng không dây, công nghệ đám mây và nền tảng dữ liệu lớn đồng nghĩa với việc các ứng dụng cảm biến (như Máy dò nước WM-1) cung cấp khả năng quản lý rộng rãi hơn trong quá trình nuôi, thu hoạch và lưu trữ sản phẩm. Đồng thời, nhu cầu ngày càng cao về công nghệ cảm biến cũng thúc đẩy nó phát triển đạt hiệu suất cao hơn, đa chức năng hơn và chi phí thấp hơn.
Hệ thống cho ăn thông minh
Cho ăn luôn là phần tốn kém nhất trong quá trình nuôi cá, chiếm phần lớn chi phí vận hành và thời gian. Hệ thống cho ăn thông minh có thể mang lại lợi thế đáng kể về chi phí so với các kỹ thuật cho ăn truyền thống. Bên cạnh khả năng điều chỉnh khối lượng thức ăn và tự động hóa lịch trình cho ăn, với sự kết hợp của cảm biến dựa trên độ dao động của nước và máy học, hệ thống cho ăn thông minh có thể phát hiện và xác định sự thèm ăn của cá để tránh cho ăn quá nhiều hoặc cho ăn thiếu và tiết kiệm một lượng chi phí đáng kể. Việc sử dụng ngày càng nhiều các hệ thống quản lý cho ăn bằng máy tính kết hợp với các cảm biến và các thiết bị giám sát khác được tích hợp mở ra cơ hội mới cho việc giám sát các trang trại cá.
Dữ liệu lớn & Đám mây
Công nghệ Dữ liệu lớn và Đám mây đang được triển khai trong hệ thống nuôi cá chính xác để thu thập thông tin và dữ liệu hoạt động, đảm bảo kiểm soát chính xác, chất lượng nước, hiệu quả, giảm chi phí và lao động trong quá trình nuôi. Dữ liệu thu thập được, dựa trên tính toán và xử lý chi tiết, có thể được sử dụng để dự báo sản lượng (chẳng hạn như chi phí thức ăn và sản lượng thu hoạch) và xác định các vấn đề tiềm ẩn (chẳng hạn như phòng chống dịch bệnh và tác động của khí hậu), tất cả đều trở thành tài liệu tham khảo quan trọng cho mùa vụ tiếp theo các hoạt động.
Tự động hóa với công nghệ IoT
Nhìn chung, tự động hóa ngành nuôi cá đã trở thành xu hướng tất yếu nhằm giảm chi phí lao động, tăng hiệu quả hoạt động và dẫn đến năng suất cao hơn. Hệ thống dựa trên công nghệ IoT trong tương lai cũng có thể nhắm mục tiêu phát hiện dịch bệnh các loài cá và ngăn ngừa tổn thất sản xuất. Cần lưu ý rằng mặc dù hệ thống nuôi cá thông minh, có độ chính xác cao và không cần người điều khiển đang phát triển nhanh chóng, nhưng vẫn còn những thách thức để triển khai hệ thống hoàn toàn tự động trong NTTS.
Do tính chất đặc thù của các hoạt động và sản phẩm của NTTS, việc cắt giảm hoàn toàn sự quản lý của con người sẽ có thể gây rủi ro cao, nên quá trình nuôi cá vẫn cần phải có một lượng quan sát, phân tích thông tin và đưa ra quyết định nhất định. Tuy nhiên, một lượng lớn thiết bị thông minh, bao gồm các công nghệ được đề cập ở trên chịu trách nhiệm giám sát môi trường nuôi cá, các robot để sản xuất, phân loại dữ liệu, thông tin, và thiết bị xử lý tiết kiệm năng lượng sẽ tiếp tục được tự động hóa đáng kể các giai đoạn khác nhau của hoạt động nuôi cá.
Hệ thống Nuôi thủy sản Tuần hoàn (RAS)
Hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn là một loại hệ thống nuôi cá chính xác được tối ưu hóa nhằm tái chế, lọc và làm sạch nước, tăng hiệu quả tuần hoàn nước bằng cách đo phương sai chất lượng nước (bằng Máy đo Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan gắn với nhiệt độ).
Bằng cách tạo ra các hệ sinh thái tự cung tự cấp, RAS giảm phần lớn sự phụ thuộc vào nguồn nước cố định và giúp ngăn ngừa tác động của các thảm họa thiên nhiên như hạn hán, bão và lũ lụt. So với mô hình nuôi cá truyền thống, RAS có thể tiết kiệm đến 90% lượng nước sử dụng. Và bằng cách xử lý nước thải, nó mang lại nhiều lợi ích môi trường hơn nữa, như giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện các lợi ích sức khỏe như giảm sự lây lan của dịch bệnh.
Những bước tiếp theo
Công nghệ nuôi cá chính xác hứa hẹn những triển vọng lạc quan trong tương lai, nhưng vẫn còn nhiều yếu tố khác cần được giải quyết, như chi phí thực hiện và chi phí năng lượng. TECHDesign và đội ngũ chuyên gia có thể giúp tìm được giải pháp tốt nhất đáp ứng cho nhu cầu của bạn.
Việt Phương dịch
Nguồn: https://blog.techdesign.com/