Nuôi trồng thủy sản là một ngành quan trọng của nền kinh tế Việt Nam, đóng góp đáng kể cho GDP và xuất khẩu. Tuy nhiên, ngành này cũng đang phải đối mặt với nhiều thách thức, trong đó có các vấn đề về dịch bệnh và chất lượng nước.
Để giải quyết những thách thức này, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu và phát triển thành công hệ thống giám sát tự động thông số chất lượng nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ Internet vạn vật.
Hệ thống sử dụng mạng cảm biến không dây để thu thập dữ liệu về các thông số quan trọng như nhiệt độ, độ mặn, độ pH, độ Oxy hòa tan DO, độ Oxy hóa khử ORP. Các dữ liệu này được lưu trữ trên máy chủ và được phân tích để cảnh báo sớm các biến động của môi trường.
Việc giám sát tự động chất lượng nước mang lại nhiều lợi ích cho người nuôi trồng thủy sản:
- Giúp người nuôi chủ động theo dõi và phát hiện các nguồn tác động xấu đến môi trường ao nuôi, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời.
- Giảm thiểu rủi ro dịch bệnh, giúp người nuôi tránh được thiệt hại kinh tế.
- Tăng cường hiệu quả nuôi trồng, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm thủy sản.
Hệ thống giám sát tự động chất lượng nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ Internet vạn vật là một giải pháp công nghệ mới, có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam. Đồng thời, giải pháp này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả nuôi trồng thủy sản, đảm bảo an toàn cho môi trường và mang lại lợi ích kinh tế cho người dân.
Cấu tạo của hệ thống giám sát tự động chất lượng nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ Internet vạn vật bao gồm 3 phân hệ chính:
- Phân hệ trạm đo các thông số môi trường:
Phân hệ này bao gồm các trạm đo nổi trên mặt nước, được thiết kế để thu thập 5 chỉ số môi trường chính: nhiệt độ, pH, độ mặn, Oxy hòa tan và độ oxy hóa khử.
Mỗi trạm đo có thể hoạt động độc lập hoặc theo cấu hình được thiết lập từ xa qua giao thức TCP/IP qua mạng không dây. Trạm được tích hợp module cung cấp nguồn và lưu trữ năng lượng điện từ pin mặt trời để đảm bảo hoạt động độc lập liên tục trong khoảng thời gian dài.
Các trạm đo nổi trên mặt nước nhờ hệ khung cơ khí và phao nổi được thiết kế cân bằng, chịu tải trọng lớn, sử dụng vật liệu Inox 304 chịu môi trường ngoài trời với điều kiện có hơi muối.
- Phân hệ trạm giám sát và thu thập dữ liệu:
Phân hệ này bao gồm trạm giám sát và thu thập dữ liệu được đặt trên mặt đất, nhằm lưu trữ và xử lý dữ liệu gửi về từ các trạm đo độc lập trên ao nuôi tôm qua mạng LoRa.
Trạm này sử dụng hai module truyền thông: Module Lora và module 3G/4G-LTE. Module Lora của trạm trung tâm nhận tín hiệu từ module Lora của trạm giám sát. Tín hiệu này được truyền về thiết bị điều khiển trung tâm để xử lý, sau đó truyền tới 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 về số điện thoại người quản lý khi có cảnh báo vượt ngưỡng.
- Phân hệ máy chủ xử lý dữ liệu:
Phân hệ này bao gồm máy chủ cổng ứng dụng, có nhiệm vụ kết nối truyền thông với trạm thu thập dữ liệu trung tâm qua mạng internet và cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho người dùng qua các phần mềm quản lý, giám sát và cảnh báo trên giao diện Web và trên phần mềm thiết bị di động chạy nền tảng Android.
Các dạng biểu diễn kết quả bộ thông số quan trắc sẽ được cung cấp, cho phép hiển thị thông tin trực quan dạng số, đồ thị và dạng bảng biểu phù hợp.
Cách thức hoạt động của hệ thống
Các trạm đo tự động sẽ thu thập dữ liệu về các thông số môi trường theo định kỳ và gửi dữ liệu về trạm giám sát và thu thập dữ liệu. Trạm giám sát và thu thập dữ liệu sẽ xử lý dữ liệu và cảnh báo cho người dùng khi có thông số môi trường vượt ngưỡng. Máy chủ xử lý dữ liệu sẽ lưu trữ dữ liệu và cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho người dùng.
Ưu điểm của hệ thống
- Hệ thống có khả năng giám sát tự động các thông số môi trường nước nuôi trồng thủy sản, giúp người nuôi theo dõi và phát hiện sớm các nguồn tác động xấu đến môi trường ao nuôi, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời.
- Hệ thống có khả năng cảnh báo sớm các biến động của môi trường ao nuôi, giúp người nuôi giảm thiểu rủi ro dịch bệnh và nâng cao hiệu quả nuôi trồng.
- Hệ thống có khả năng kết nối với các thiết bị di động, giúp người nuôi có thể dễ dàng theo dõi và quản lý hệ thống từ xa.
Hệ thống giám sát tự động chất lượng nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ Internet vạn vật là một giải pháp công nghệ mới, có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành nuôi trồng thủy sản Việt Nam. Giải pháp này đã được thử nghiệm tại tỉnh Ninh Thuận và cho kết quả khá thành công. Giải pháp này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả nuôi trồng thủy sản, đảm bảo an toàn cho môi trường và mang lại lợi ích kinh tế cho người dân.
Thảo Vân
Nguồn: baotintuc.vn
