Công nghệ kỹ thuật số cải thiện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản

Chúng ta đều biết, khoa học ra đời đã nâng cao chất lượng cuộc sống của con người lên tầm cao mới. Mỗi ngày có hàng trăm hàng vạn nhà khoa học miệt mài bắt tay vào công việc nghiên cứu và khám phá. Tuy nhiên cứ không phải nghiên cứu là sẽ thành công, cứ 10 đề tài chỉ cần 1 đề tài có kết quả thành công đã cải thiện cuộc sống đáng kể. Kết quả của đề tài có thành công hay không là phụ thuộc chủ yếu vào chính chất lượng của nghiên cứu.

Vì vậy việc áp dụng các ứng dụng công nghệ mới ngày càng phổ biến, đặc biệt trong thời đại 4.0 kỹ thuật số hóa đã tăng tính chính xác và chất lượng thí nghiệm lên đáng kể. 

Chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về ứng dụng kỹ thuật số hóa trong nuôi trồng thủy sản qua giám đốc Trạm nghiên cứu về Nuôi trồng thủy sản bền vững của Nofima - Tiến sĩ Synnove Helland.

Cơ sở nghiên cứu trên đất liền của Nofima có thể hoạt động với nước ngọt, nước mặn và hệ thống tuần hoàn nước, nhằm thực hiện các thí nghiệm sinh học và công nghệ trong chuỗi giá trị nuôi trồng thủy sản. Trạm nghiên cứu này được đặt tại miền trung Na Uy, trung tâm sản xuất cá hồi Na Uy. Trạm có các cở sở hạ tầng nghiên cứu dinh dưỡng, công thức thức ăn, sinh lý học, giống, sự tuần hoàn, tia X và trao đổi chất. Trạm cũng có phòng thí nghiệm riêng để phân tích nước, thức ăn và cá.

Gần đây, hoạt động nghiên cứu diễn ra ở 6 nhà lớn với tổng diện tích mặt sàn là 6.500m². Phần trung tâm có hơn 1000 bể thí nghiệm và 600 đơn vị sản xuất giống. Phần còn lại là tập trung nghiên cứu vào cá hồi nhưng cũng được cấp phép để làm việc với cá bơn, cá tuyết, la hán và cá vây tròn.

Kỹ thuật số hóa là sử dụng công nghệ để đổi mới, đơn giản hóa và cải tiến. Đó là sự cung cấp các dịch vụ mới, tốt hơn nhằm để sử dụng, hiệu quả và đáng tin cậy. Kỹ thuật số hóa cải thiện sự vận hành của các thực nghiệm bằng cách giảm thiểu và chống lại các tác nhân không phù hợp, gây nhiễu trong quá trình thí nghiệm.

Mở rộng đo lường kỹ thuật số về các yếu tố môi trường

Kỹ thuật số hóa có thể được áp dụng trong các nghiên cứu nhằm mang lại chuỗi đo lường chính xác. Điều quan trọng của các thí nghiệm sinh học (có cá hoặc sinh vật nào đó) chính là tránh sự khác biệt gây ra bởi các yếu tố gây nhiễu trong chính thí nghiệm, người thí nghiệm muốn biết sự khác biệt sinh học chính xác từ yếu tố hay các yếu tố họ đang nghiên cứu và sự tương tác giữa chúng. Các khác biệt và các sự kiện không lường trước có thể xảy ra trong quá trình sản xuất sinh học và thử nghiệm sinh học. Bằng cách sử dụng kỹ thuật số hóa tại trạm nghiên cứu Nofima, các nhà nghiên cứu ở đây đã đưa ra chiến lược giảm thiểu số lượng và mức độ của bất kì sự kiện nào, sự giảm thiểu khác biệt trong chính thí nghiệm và thiết lập các phép đo cho các yếu tốt môi trường quan trọng.

Vận hành an toàn hơn

Cũng như các trạm nghiên cứu khác, Nofima đã phát triển qua hàng thập kỉ và mỗi giai đoạn lại có mức độ công nghệ riêng. Do đó họ sở hữu hệ thống báo động và kiểm soát chắp vá. Bây giờ Nofima đầu tư vào một hệ thống báo động và kiểm soát mới, chung cho toàn bộ trạm nghiên cứu, tất cả các bể thí nghiệm đều được kết nối từ bất kì phòng điều khiển nào đặt tại trạm. Thêm vào đó, họ đã thỏa thuận sự kết nối là 24/24 và điều này đã hữu ích trong một số trường hợp cụ thể.

Hệ thống kiểm soát này cung cấp những mức độ cảnh báo khác nhau bao gồm cảnh báo sớm và cảnh báo quan trọng. Từ đó, họ có thể bổ sung các sự thay đổi cần thiết trước khi nhận cảnh báo quan trọng và có thể sẽ dẫn đến sự thất bại của thí nghiệm.

Cơ sở hạ tầng trong các thí nghiệm chính là số lượng các ống lớn và nhỏ vận chuyển nước ngọt, nước mặn hay sự tuần hoàn nước. Các hệ thống ống này đều được lắp đặt một số dụng cụ đo kĩ thuật và có kết nối hệ thống báo động. Cơ sở hạ tầng này đều được thiết kế có dự phòng 100%. Điều này có nghĩa là nếu xảy ra sự cố bất ngờ ở hệ thống ống, điện hay bơm thì chúng ta có thể chuyển đổi toàn bộ sang hệ thống dự phòng. Vì vậy hạn chế được sự tác động đáng kể lên thí nghiệm.

Các bể thí nghiệm có cá phải được thiết kế trong các bể giống hệt nhau. Bởi vì các bể luôn luôn có sự khác biệt với nhau dẫn đến sai khác ảnh hưởng đến thí nghiệm, do đó điều quan trọng là chúng ta phải giảm thiểu sự khác biệt này đến tối thiểu nhất có thể. Nguồn nước đầu vào được cung cấp từ một bể chứa chung nên sự khác biệt về nguồn nước khá nhỏ nhưng lượng nước vào mỗi bể lại ảnh hưởng đến môi trường bể nuôi như hàm lượng oxy hòa tan và khả năng tự làm sạch của bể. Do đó cần cài đặt thiết bị đo lượng nước nhằm cung cấp ổn định lượng nước vào, không chỉ là lúc mới bắt đầu mà kể cả trong suốt quá trình thí nghiệm để đảm bảo không ảnh hưởng đến cá hay con vật thí nghiệm khác. Trước đây tất cả các bể đều được tiêu chuẩn hóa bằng phương pháp thể tích hay thời gian khi bắt đầu thử nghiệm. Điều này mất nhiều công sức và thời gian, mất đến một ngày để hoàn thành. Bây giờ, việc chuẩn hóa chỉ mất khoảng 20 phút và có thể được kiểm soát trong suốt quá trình thí nghiệm.

Tất cả vấn đề được nêu chính là ví dụ về kĩ thuật số hóa trong nuôi trồng thủy sản nhằm đảm bảo chất lượng thực nghiệm cao tại trạm nghiên cứu Nofima về sự phát triển bền vững Nuôi trồng thủy sản. Họ sử dụng các phương pháp số hóa để tránh sự không phù hợp. Họ ghi lại tất cả những gì xảy ra trong một ngày và họ có được dữ liệu tổng hợp để phân tích xa hơn. Mục đích chính của họ chính là dùng kĩ thuật số hóa để gia tăng chất lượng thí nghiệm, điều rất có giá trị đối với các nhà khoa học và đối tác trong nghiên cứu hàn lâm và trong nền công nghiệp.

Nhân viên có năng lực

Kỹ thuật số hóa đặt ra yêu cầu cho cả quản lí và nhân công. Phát triển kĩ năng chính là sự phát triển hơn nữa về kiến thức, kĩ năng, khả năng và thái độ mà nhân viên cần có để đáp ứng yêu cầu của chính bản thân họ và nơi làm việc. Nofima đã tăng cường khả năng đồng quyết định và quyền tự chủ trong công việc, đồng thời phát triển năng lực kỹ thuật số tăng lên. Điều này tạo động lực cho cả trạm nghiên cứu và nhân viên.

Như vậy, áp dụng kỹ thuật số hóa sẽ mang lại một thời đại mới cho nền công nghiệp Nuôi trồng thủy sản, các kết quả thí nghiệm sẽ mang tính thực tiễn và chính xác cao hơn. Điều này góp phần hỗ trợ cho công tác nuôi trồng, quản lí và bảo vệ nguồn lời tốt hơn. Ngoài ra đây sẽ là nền tảng cho các công tác nghiên cứu sau này, là sự phát triển của Nuôi trồng thủy sản bền vững.