Ứng dụng công nghệ IoT, AI trong chăn nuôi lợn

Hiện nay ở nước ta, chăn nuôi trang trại đang khá phát triển; ngày càng có nhiều doanh nghiệp đầu tư phương thức sản xuất này để tạo đủ nguồn cung thực phẩm cho thị trường. Tại Nam Định, một tỉnh trọng điểm chăn nuôi ở miền Bắc, trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm nói chung và nuôi lợn nói riêng đang phát triển mạnh nhằm thay thế phương thức chăn nuôi truyền thống nhỏ lẻ, tự phát. Với phương thức sản xuất này, nếu vẫn sử dụng nhân công lao động thì sẽ vừa tốn chi phí lại khó đảm bảo độ đồng đều, ổn định chất lượng chăm sóc vật nuôi. Để đảm bảo hiệu quả đầu tư thì đòi hỏi các quy trình quản lý, điều hành hoạt động của trang trại, việc chăm sóc vật nuôi phải đồng bộ, thống nhất mà chỉ cơ giới hóa, tự động hóa mới đáp ứng được. Hiện nay việc ứng dụng công nghệ Internet of Things (IoT - Internet vạn vật) và Artifical Intelligence (AI - trí tuệ nhân tạo) vào giám sát, điều khiển môi trường chăn nuôi, chăm sóc sức khỏe vật nuôi đã được áp dụng và mang lại hiệu quả rõ rệt cho người chăn nuôi.

Nhóm Khởi nghiệp, Khoa Điện, Trường Đại Học Kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp Nam Định đã nghiên cứu và chế tạo thành công “Thiết bị giám sát, điều khiển môi trường khí ứng dụng công nghệ IoT, AI” trong chăn nuôi.

Nhóm Khởi nghiệp của Khoa Điện, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp Nam Định (Bộ Công Thương) đã nghiên cứu và chế tạo thành công “Thiết bị giám sát, điều khiển môi trường khí ứng dụng công nghệ IoT, AI” ứng dụng trong các thiết bị giám sát và điều khiển hệ thống khí hầm biogas, thiết bị giám sát và điều khiển cho trang trại chăn nuôi lợn thông qua camera AI, giám sát liên tục an ninh, thân nhiệt vật nuôi, phát hiện hành vi bất thường, ước lượng tốc độ tăng trưởng của vật nuôi. Mô hình chăn nuôi đầu tiên mà nhóm đã ứng dụng thử nghiệm thành công hệ thống “Thiết bị giám sát, điều khiển môi trường khí ứng dụng công nghệ IoT, AI” tại Công ty Cổ phần Sản xuất - Thương mại - Dịch vụ Bách Phượng, xã Vĩnh Hào (Vụ Bản) với quy mô trang trại nuôi 3.600 con lợn, trong đó có 3.000 con lợn thịt và 600 con lợn nái. Thiết bị được lắp đặt tại Công ty để ứng dụng giám sát môi trường không khí trong chuồng nuôi (giám sát các đại lượng khí để phát hiện kịp thời các dấu hiệu bất thường); điều khiển nhiệt độ, độ ẩm tự động; bơm nước vệ sinh chuồng nuôi tự động; hệ thống camera giám sát chuyển động để phát hiện và cảnh báo mọi xâm nhập trang trại nhằm đảm bảo an ninh. Việc ứng dụng công nghệ IoT, AI giúp điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và độ thoáng khí chuồng trại luôn ổn định trong ngưỡng cho phép. Cụ thể, nhiệt độ của chuồng nuôi luôn được tự động hiệu chỉnh thích hợp ở mức 180C-250C với độ ẩm từ 50%-80%. Đây là nhiệt độ và độ ẩm phù hợp giúp vật nuôi tăng trưởng tốt nhất. Mức chênh lệch nhiệt độ trong ngày tại chuồng trại luôn ổn định từ 50C-60C đảm bảo vật nuôi không bị sốc nhiệt. Hệ thống điều khiển này còn giúp hiển thị thông tin trên website, từ các giá trị nhiệt độ, độ ẩm, khí NH3, H2S, CO2 theo thời gian thực giúp quản lý tập trung, đồng thời cho phép kiểm soát nhiều chuồng cùng lúc. Chủ trang trại có thể cài đặt, tùy chỉnh các giá trị nhiệt độ, độ ẩm… theo độ tuổi của vật nuôi ngay trên website; cảnh báo lỗi của hệ thống quạt, bơm khi thiết bị hỏng, động cơ có sự cố, chạy quá tải… tại chỗ bằng đèn, còi hoặc qua tin nhắn SMS, email. Đối với việc điều chỉnh môi trường chuồng nuôi, hệ thống quản lý trang trại thông minh ứng dụng công nghệ IoT, AI có 2 chế độ tự động (Auto) và điều khiển (Manual). Đối với chế độ Auto, nếu nhiệt độ lớn hơn 350C, hệ thống sẽ tự động bật quạt, độ ẩm dưới 40% sẽ bật máy phun sương, nhiệt độ dưới 150C lò sưởi dùng khí Biogas tự bật. Đối với chế độ Manual, chủ trang trại có thể điều khiển quạt và máy phun sương bằng các nút nhấn ON/OFF trên tủ điều khiển.

Anh Nguyễn Mạnh Hùng, Trưởng nhóm Khởi nghiệp cho biết: Thiết bị hệ thống quản lý trang trại thông minh ứng dụng công nghệ IoT, AI giúp kiểm soát môi trường chuồng nuôi tốt nhất dựa trên những thông số chính xác đo được từ cảm biến trực tuyến 24/24h. Từ đó, hạn chế rủi ro ở mức thấp nhất từ tác động của môi trường: nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, nồng độ NH3, H2S, CO2 cao. Đồng thời, tích hợp hệ thống điều khiển tự động, điều khiển từ xa, quạt, đèn, hệ thống tưới phun sương, tiết kiệm chi phí nhân công vận hành, nâng cao hiệu quả sản xuất. Ngoài ra sản phẩm còn tích hợp với camera AI để giám sát hoạt động và an ninh, phát hiện hành vi bất thường, đo thân nhiệt và ước tính tăng trưởng vật nuôi. Hơn nữa hệ thống thiết bị IoT với dữ liệu thu được từ nhiều nguồn khác nhau và các dịch vụ bên ngoài để đưa ra các đề xuất hành động - cảnh báo, bao gồm cả phân tích rủi ro, ước tính tăng trưởng vật nuôi, giám sát hoạt động… để người nuôi có được lợi nhuận tối đa và bảo vệ môi trường an toàn cho người và vật nuôi. Sản phẩm ứng dụng này phù hợp với các trang trại quy mô vừa và nhỏ. Hệ thống điều khiển có giao diện giám sát từ xa trên điện thoại hoặc máy tính, điều này rất thuận tiện cho người sử dụng. Sản phẩm đã được các doanh nghiệp đánh giá cao và sẵn sàng đầu tư cho ý tưởng khởi nghiệp. Ngoài sản phẩm này, nhóm còn chế tạo nhiều sản phẩm phục vụ phát triển chăn nuôi theo nhu cầu đặt hàng của các doanh nghiệp, chủ trang trại, gia trại.

Theo thống kê, sản phẩm “Thiết bị quản lý chuồng trại thông minh ứng dụng công nghệ IoT, AI” có thị trường rộng lớn với trên 2.500 trang trại chăn nuôi lợn an toàn sinh học đang có, do đó nhóm tin tưởng vào sự phát triển trong tương lai với mức tiêu thụ 150 sản phẩm/năm. Hiện nay, nhóm Khởi nghiệp đang tập trung huy động nguồn vốn từ các đối tác là đơn vị doanh nghiệp, trang trại, gia trại để sản xuất, phát triển sản phẩm công nghệ này ra thị trường. Những người quan tâm có thể tìm kiếm thông tin về sản phẩm trên các trang mạng xã hội Facebook, Instagram, Youtube và tài khoản của Tiktoker Đỗ Đạt tại địa chỉ https://vt.tiktok.com/ZSeeeTPTD/ hiện có 5,7 triệu người theo dõi…

Để hiện thực hóa chủ trương thúc đẩy phát triển chăn nuôi trang trại, quy mô lớn theo phương thức công nghiệp, bán công nghiệp, tiến tới xóa bỏ chăn nuôi gia hộ nhỏ lẻ, tận dụng, tiềm ẩn nhiều nguy cơ về môi trường thì việc thúc đẩy ứng dụng công nghệ số vào các hoạt động quản lý, điều hành sản xuất là một yêu cầu tất yếu cần được đặc biệt quan tâm. Qua thực tế những nghiên cứu trên của dự án khởi nghiệp này có thể thấy rằng, ứng dụng công nghệ IoT, AI trong chăn nuôi sẽ mang lại những giá trị thiết thực và trở thành xu hướng của nền nông nghiệp trong tương lai. Hiện nay, những kết quả chăn nuôi áp dụng công nghệ IoT, AI mang lại đã được ghi nhận trong phòng, chống dịch bệnh, tạo giống, sản xuất nguồn thức ăn, tự động hóa dây chuyền chăm sóc đàn vật nuôi… góp phần bảo vệ môi trường một cách an toàn, cải thiện và tăng năng suất, nguồn thu cho người chăn nuôi./.

Bài và ảnh: Văn Đại