Ứng dụng công nghệ IoT giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản

Hiện nay, tại nhiều quốc gia châu Âu, khi đệ trình xin triển khai dự án, chủ trại nuôi trồng thủy sản phải chứng minh năng lực thực hiện việc quan trắc và xử lý môi trường theo yêu cầu của cơ quan chức năng quản lý. Điều này là bắt buộc và chi phí hoàn toàn do chủ trang trại tự chi trả.

Tại Ireland, Cục nghề cá nước này yêu cầu chủ trại nuôi trồng thủy sản có sản lượng hàng năm trên 100 tấn phải có báo cáo đánh giá hoạt động và giám sát môi trường. New Zealand cũng là một trong những quốc gia đầu tiên ban hành quy trình hướng dẫn quan trắc chất lượng nước nuôi trồng thủy sản.

Tại Thái Lan, hoạt động quan trắc môi trường nuôi trồng thủy sản do Cục nghề cá đảm nhận và có sự phân cấp hoạt động cho các tỉnh. Hiện nước này vận hành hệ thống 218 trạm quan trắc chất lượng nước, bao gồm cả quan trắc thủy sinh.

Tại Việt Nam, ứng dụng công nghệ vào lĩnh vực nuôi trồng thủy sản cũng đang được đẩy mạnh, với sự tham gia  của nhiều tập đoàn, doanh nghiệp lớn. Ngành đã xây dựng được chuỗi liên kết chặt chẽ từ nuôi trồng đến chế biến, đồng thời mạnh dạn đổi mới về khoa học công nghệ và trang thiết bị nuôi trồng hiện đại.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu tác động ngày càng rõ nét đến hoạt động nuôi trồng thủy sản, việc quan trắc chất lượng nước trở nên đặc biệt cần thiết. Đáng chú ý, hệ thống quan trắc tự động giúp giảm chi phí vận hành, cung cấp dữ liệu tức thời và liên tục về các chỉ số chất lượng nước, phục vụ nuôi trồng thủy sản và cảnh báo sớm các nguy cơ gây hại đối với con giống.

TS. Phạm Ngọc Minh – Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho biết, trước thách thức về khí hậu hiện nay, Viện đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản. Các thành phần cơ bản của hệ thống quan trắc tự động môi trường nước bao gồm: thiết bị lấy mẫu nước tự động, các cảm biến đo  thông số ô nhiễm nước, thiết bị kết nối và hiển thị, lưu trữ số liệu từ các cảm biến, thiết bị truyền dữ liệu…

Hệ thống có thể nhận diện được sự xuất hiện của các sinh vật thủy sinh khác trong ao nuôi , cũng như đánh giá mức độ ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng, nguy cơ mắc bệnh hoặc chết khi chất lượng nước không đảm bảo. Việc ứng dụng công nghệ IoT cho phép hệ thống đo liên tục các chỉ số như nhiệt độ nước, yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và sức khỏe của cá.

Hệ thống cũng đo được nồng độ pH, hàm lượng oxy hòa tan (DO) và độ đục. Đây đều là các yếu tố quan trọng giúp đảm bảo sức khỏe và duy trì môi trường sống ổn định cho thủy sản nuôi.

Dữ liệu từ ao nuôi được truyền trực tiếp lên máy chủ cloud, nơi chịu trách nhiệm lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu tập trung. Hệ thống phân tích dữ liệu theo thời gian thực, cho phép phát hiện các biến động bất thường về chất lượng nước, cung cấp các mô hình cảnh báo sớm, giúp người nuôi phát hiện nguy cơ ô nhiễm nước trước khi gây thiệt hại. Bên cạnh đó, hệ thống còn cung cấp thống kê và báo cáo dữ liệu, giúp người dùng theo dõi xu hướng chất lượng nước theo thời gian. Hệ thống có thể quản lý nhiều ao nuôi cùng lúc, cho phép mở rộng mô hình áp dụng trên quy mô lớn.

Với những tính năng này, hệ thống có tiềm năng trở thành một công cụ quan trọng trong nuôi trồng thủy sản bền vững, góp phần giảm thiểu rủi ro do ô nhiễm NH₃, cải thiện chất lượng nước và nâng cao hiệu quả sản xuất.

TS. Phạm Ngọc Minh chia sẻ thêm: “Hệ thống của chúng tôi quan trọng nhất vẫn là yếu tố chính xác, các thông tin truyền tải về phải đảm bảo đúng với tình hình thực tế, thứ 2 là độ bền cao, nếu thiết bị thường xuyên bị lỗi, bị hỏng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sinh trưởng của thủy sản. Việc ứng dụng công nghệ chúng tôi luôn xác định phải đảm bảo tính thực tế, nghĩa là sản phẩm phải đáp ứng được từ trong phòng thí nghiệm đến đưa ra thị trường, đến tay người dùng”.

Trong bối cảnh tác động của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, hoạt động nuôi trồng thủy sản đang đối mặt với nhiều rủi ro liên quan đến môi trường và chất lượng nước. Do đó, việc áp dụng các biện pháp quản lý phù hợp kết hợp với công nghệ giám sát và xử lý kịp thời khi các yếu tố môi trường biến động bất lợi là hết sức cần thiết. Những giải pháp này không chỉ góp phần bảo đảm chất lượng sản phẩm, ổn định sản xuất mà còn bảo vệ môi trường xung quanh.