Nuôi trồng thủy hải sản là một ngành kinh tế quan trọng ở Việt Nam, đóng góp đáng kể vào GDP và an ninh lương thực. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, việc áp dụng các giải pháp hiện đại để nâng cao hiệu quả nuôi trồng thủy hải sản đang trở thành một xu hướng tất yếu.

Nuôi trồng thủy hải sản bao gồm nhiều hoạt động khác nhau, từ nuôi cá nước ngọt và cá biển đến nuôi động vật có vỏ và nuôi rong biển. Thông qua việc quản lý cẩn thận chất lượng nước, dinh dưỡng, kiểm soát dịch bệnh và điều kiện môi trường , nuôi trồng thủy sản nhằm đảm bảo sự tăng trưởng lành mạnh và sản xuất bền vững của các sinh vật dưới nước, góp phần đảm bảo an ninh lương thực, phát triển kinh tế và bảo tồn sinh thái.

Công ty Châu Long - nhà cung cấp hàng đầu về các giải pháp giám sát thông minh ứng dụng các công nghệ mới nhất về Trí tuệ nhân tạo ̣̣(AI), Vạn vật kết nối Internet (IoT) đã nghiên cứu và phát triển Giải pháp giám sát nước nuôi trồng thủy hải sản tự động Cli-SmartAquaMan giúp người nuôi cải thiện hiệu quả sản xuất, giảm thiểu rủi ro và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Dưới đây là giới thiệu về Hệ thống giám sát môi trường nước và điều khiển tự động chăm sóc thủy hải sản ứng dụng công nghệ AI.

Hệ thống bao gồm các cảm biến chất lượng nước nuôi trồng thủy hải sản, camera giám sát nhá/vó 24/7 kết nối điều khiển quạt nước, máy cho tôm ăn.

Thành phần hệ thống:

* Các cảm biến chất lượng nước để theo dõi các thông số môi trường nước quan trọng trong ao nuôi.

Các thông số ảnh hưởng đến sức khỏe tôm (1 loại hải sản đang được nuôi trồng nhiều tại Việt Nam) bao gồm:

Nhiệt độ nước: Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của thủy hải sản. Nhiệt độ tốt nhất cho tôm là 26 - 30°C. Cần chú ý khi nhiệt độ tăng trên 32°C. Ở nhiệt độ 35°C, 100% tôm dưới một tháng tuổi chết; trên 40°C thì toàn bộ tôm sẽ chết. Nhiệt độ thấp thì tôm sẽ chậm lớn.

Độ mặn EC: Độ mặn EC ảnh hưởng tới nguy cơ mắc bệnh của tôm (như bệnh về gan tụy). Độ mặn thích hợp cho tôm sú và tôm thẻ chân trắng là 5 – 35 (‰ - phần ngàn).

Độ pH: pH ảnh hưởng tới thể trạng của tôm, không được dao động quá 0,5 đơn vị trong ngày để tránh sốc cho tôm, pH tối ưu cho tôm là 7,5 – 8,5.

Hình: Tương quan CO2 và pH, ảnh hưởng đến độc tính của NH3

Oxy hòa tan: Ôxy hòa tan DO là dưỡng khí cho tôm dưới nước. Duy trì hàm lượng DO trong nước rất cần thiết cho sản xuất thành công vì oxy (O2) có ảnh hưởng trực tiếp đến lượng thức ăn, sức đề kháng của bệnh và sự trao đổi chất. Nước nuôi tôm phải đảm bảo ôxy hòa tan > 3,5 mg/l, nhưng tối ưu là > 5 mg/l.

Hình: Chu kỳ oxy hàng ngày trong ao

Độ oxy hóa khử: ORP tạo môi trường thích hợp cho các vi khuẩn dinh dưỡng có lợi phát triển, thúc đẩy quá trình phân giải hiếu khí các hợp chất hữu cơ tốt hơn làm chất lượng nước tốt và đáy ao sạch.

Các thông số cảm biến:

* Camera: độ phân giải 1600x1200, tích hợp Trí tuệ nhân tạo (AI) chụp hình tôm dưới nước, bảo vệ môi trường IP68, có thể ngâm lâu ngày trong nước biển tích hợp đèn trợ giúp chụp hình ban đêm.

* Bộ ghi dữ liệu: Bộ ghi dữ liệu được sử dụng để thu thập dữ liệu tự động từ các cảm biến. Ngoài ra, bộ ghi dữ liệu được tích hợp phần mềm và card tăng tốc phần cứng Trí tuệ nhân tạo (AI) phân tích dữ liệu hình ảnh và giám sát môi trường, tạo các cảnh báo sớm để thay đổi chế độ nuôi trồng thủy sản, tăng cao nhất hiệu quả sản xuất kinh doanh.

* Phần mềm: Phần mềm được sử dụng để phân tích dữ liệu từ các cảm biến. Phần mềm có thể được sử dụng để tạo các biểu đồ và đồ thị, và để xác định các xu hướng trong dữ liệu.

* Hệ thống cảnh báo: Hệ thống cảnh báo được sử dụng để cảnh báo người nuôi cá về các vấn đề về chất lượng nước. Hệ thống cảnh báo có thể là hệ thống cảnh báo âm thanh hoặc hình ảnh.

* Các thành phần khác:

Cổng điều khiển vào ra: Mỗi cụm thiết bị có sẵn các cổng điều khiển quạt nước, mở đóng xả thức ăn và các cổng vào ra khác điều khiển tự động lập trình trước theo yêu cầu.

Nguồn điện: Hỗ trợ nguồn điện lưới hoặc pin mặt trời có ắc quy.

Mô hình dữ liệu đám mây: Số liệu từ các bộ giám sát môi trường nước nuôi tôm qua mạng Wifi, bluetooth về thiết bị nối mạng Internet di động, cập nhật thời gian thực lên máy chủ trên cloud.

Giao tiếp người dùng: Phần mềm hiển thị chỉ số đo đạc và hình ảnh từ các camera trên bản đồ GIS-web, người vận hành hồ tôm dễ dàng xem trên máy tính bảng, thiết bị di động. Các cảnh báo vượt ngưỡng pH, DO, độ mặn được gửi qua tin nhắn.

Hệ thống cho phép kết nối để điều khiển từ xa các thiết bị (quạt nước, bộ cho tôm ăn, bơm oxy …).

 Tính năng vượt trội của công nghệ AI:

* Giám sát sinh khối

Giám sát sinh khối đóng một vai trò quan trọng trong nuôi trồng thủy sản vì nó liên quan đến việc đo lường và đánh giá tổng trọng lượng hoặc khối lượng của quần thể tôm cá trong trang trại. Như vậy, quá trình này cung cấp những hiểu biết quan trọng về sức khỏe, sự tăng trưởng và năng suất tổng thể của quần thể vật nuôi. Các phép đo chính xác và giám sát sinh khối cho phép người nuôi trồng thủy sản đưa ra quyết định sáng suốt về chế độ cho ăn, quản lý dịch bệnh và mật độ thả giống. Giám sát là một công cụ cơ bản để đảm bảo các điều kiện tối ưu và tối đa hóa hiệu quả sản xuất trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, cho phép nông dân theo dõi tiến trình nuôi cá của họ, đánh giá hiệu quả của các biện pháp quản lý và đóng góp vào các hoạt động nuôi trồng thủy sản bền vững và có trách nhiệm.

Các phương pháp ước tính sinh khối truyền thống trong nuôi trồng thủy sản dựa vào các phương pháp tốn nhiều công sức và thời gian như cân và lấy mẫu thủ công. Những phương pháp này đặt ra một số hạn chế cản trở hiệu quả của chúng. Việc cân và lấy mẫu thủ công chỉ kiểm tra một nhóm cá/tôm/nghêu tại một thời điểm cụ thể, cung cấp những hiểu biết hạn chế về mô hình và hành vi tăng trưởng. Ngoài ra, những phương pháp này có thể gây khó chịu cho động vật, gây căng thẳng và có thể gây hại trong quá trình xử lý. Đáng chú ý, quy mô và quy mô của các hoạt động nuôi trồng thủy sản thương mại khiến việc lấy mẫu chính xác và mang tính đại diện bằng các phương pháp truyền thống trở nên khó khăn. Những hạn chế của các phương pháp ước tính sinh khối truyền thống cho thấy nhu cầu về các giải pháp thay thế hiệu quả và chính xác hơn, chẳng hạn như công nghệ dựa trên AI, có thể vượt qua những thách thức này và cung cấp khả năng giám sát cá nhân, theo thời gian thực đối với các quần thể sinh vật thủy sinh theo cách không xâm phạm.

* Giám sát môi trường nước theo thời gian thực

Phân tích dữ liệu chính xác và theo thời gian thực, để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm cá và chất lượng nước. Cảnh báo người nuôi về các vấn đề tiềm ẩn để họ có thể kịp thời xử lý các vấn đề về chất lượng nước trước khi chúng ảnh hưởng đến tôm giúp tăng tỷ lệ sống sót. Trí tuệ nhân tạo có khả năng cách mạng hóa việc ước tính sinh khối trong nuôi trồng thủy sản bằng cách cung cấp phân tích dữ liệu chính xác và theo thời gian thực, nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Thuật toán AI có thể phân tích nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, bao gồm các thông số chất lượng nước, mô hình cho ăn và điều kiện môi trường, để dự đoán và ước tính mức tăng trưởng sinh khối trong môi trường nuôi trồng thủy sản. Theo dõi và xử lý dữ liệu này không mệt mỏi, các giải pháp AI có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về sức khỏe, tốc độ tăng trưởng và nhu cầu cho ăn của sinh vật dưới nước. Thông tin này cho phép các nhà khai thác nuôi trồng thủy sản đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu, tối ưu hóa việc quản lý thức ăn và đảm bảo các điều kiện tối ưu cho tăng trưởng. Ước tính sinh khối dựa trên AI không chỉ cải thiện độ chính xác mà còn giảm các phép đo thủ công tốn nhiều công sức và nâng cao năng suất cũng như lợi nhuận tổng thể của các hoạt động nuôi trồng thủy sản. Hơn nữa, bằng cách giải phóng lực lượng lao động khỏi các nhiệm vụ giám sát lặp đi lặp lại, các nhà điều hành nuôi trồng thủy sản có thể phân bổ thời gian và chuyên môn của họ cho các khía cạnh quan trọng khác của nuôi cá, như quản lý dịch bệnh, kiểm soát chất lượng nước và tối ưu hóa trang trại.

AI hỗ trợ tự động hóa giám sát sinh khối trong nuôi trồng thủy sản, tích hợp công nghệ phân tích hình ảnh và thị giác máy tính, tự động đếm và đo kích thước của sinh vật dưới nước, loại bỏ nhu cầu đánh giá thủ công. Các giải pháp được hỗ trợ bởi AI có thể phân tích hình ảnh hoặc video được ghi lại trong các cơ sở nuôi trồng thủy sản, đồng thời xác định và theo dõi chính xác từng sinh vật, cung cấp dữ liệu thời gian thực về mô hình phân bổ và tăng trưởng sinh khối. Sự thay đổi tổ chức này giúp tiết kiệm thời gian và lao động, cải thiện độ chính xác và giảm thiểu lỗi của con người. Đừng quên rằng các thuật toán AI có thể học hỏi và điều chỉnh theo thời gian, liên tục cải thiện hiệu suất và nâng cao độ chính xác của ước tính sinh khối. Tận dụng công nghệ AI để hỗ trợ các nhà khai thác nuôi trồng thủy sản bằng một công cụ phù hợp với tương lai nhằm hợp lý hóa và tối ưu hóa các quy trình ước tính sinh khối, cho phép cải thiện năng suất, quản lý tài nguyên tốt hơn và tăng lợi nhuận trong ngành.

* Cho ăn tự động

Sử dụng camera và AI để nhận diện tôm cá giám sát sinh khối và kích thước của chúng, tự động điều chỉnh lượng thức ăn và thời điểm cho ăn phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi, giúp giảm thiểu lãng phí thức ăn và cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn.

* Quản lý sức khỏe thủy hải sản

Sử dụng camera và AI để theo dõi hành vi và hình ảnh của tôm cá, cảnh báo người nuôi về các trường hợp thủy hải sản bị bệnh để họ có thể kịp thời điều trị.

* Dự báo

Sử dụng dữ liệu về môi trường, thức ăn, sức khỏe cá,... để dự báo năng suất, sản lượng và chất lượng sản phẩm, giúp người nuôi lập kế hoạch sản xuất hiệu quả và giảm thiểu rủi ro.

Có thể nói, áp dụng AI vào nuôi trồng thủy hải sản nói chung và nuôi tôm nói riêng mang lại nhiều lợi ích cho ngành, bao gồm:

- Nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất

- Giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do dịch bệnh

- Cải thiện chất lượng sản phẩm

- Đáp ứng nhu cầu thị trường xuất khẩu

- Tăng thu nhập cho người dân

- Cải thiện tính bền vững môi trường

Ngoài áp dụng vào việc nuôi trồng tôm, hệ thống giám sát nước nuôi trồng thủy sản tự động Cli-SmartAquaMan có thể được sử dụng trong nhiều loại hình nuôi trồng thủy sản khác nhau như: Nuôi cá, nuôi nhuyễn thể, nuôi rong biển…

Để tìm hiểu và được tư vấn chi tiết về giải pháp này của Chúng tôi, Quý khách hàng, đối tác vui lòng liên hệ sớm với Bộ phận tư vấn kỹ thuật để được phục vụ tốt nhất!