Công nghệ sử dụng trai để cảnh báo chất lượng nước

MarineCanary (MC) là một hệ thống cảnh báo sớm được thiết kế để phát hiện các vấn đề nguy hiểm trong nước như tảo nở hoa, chất ô nhiễm, nhiệt độ nước cao và điều kiện thiếu oxy, trước khi những vấn đề này gây hại cho sinh vật nuôi. 

Mỗi thiết bị được tạo ra như một hệ thống thả trôi và di chuyển độc lập được đặt trong nước với phao và hệ thống neo của nó. Trong đơn vị MC sẽ có nhiều con trai và khi hầu hết trong số chúng đóng miệng vỏ, một cảnh báo sẽ được gửi đến thiết bị di động của người dùng.

Đơn vị MC ban đầu đã được thiết kế gần 25 năm trước bởi người đồng sáng lập với IntegraSEE là Ulrich Lobsiger, được dựa trên ghi chép và phân tích hành vi trai sống sử dụng công nghệ phim timelapse (chụp tua nhanh) - một sản phẩm yêu cầu xử lý hình ảnh thủ công.

Nếu một số lượng đáng kể trai đóng miệng vỏ, người dùng sẽ được cảnh báo về điều kiện chất lượng nước có thể ảnh hưởng đến cá hoặc động vật có vỏ được nuôi của họ.

Vào tháng 7 năm ngoái khi Karan Kharecha, thành viên nhóm khoa học máy tính, triển khai nguyên mẫu đầu tiên ở Cảng Halifax trên nền tảng Stella Maris của COVE Ocean. Nguyên mẫu bao gồm một khung kim loại với 9 con trai được bảo vệ bằng que ở 1 bên và ở bên kia là một hệ thống ghi video kỹ thuật số (Digital video recording). Tại thời điểm này, dữ liệu và điện năng được chuyển qua trung tâm của Stella Maris đến bờ, nhưng trong tương lai, hệ thống MC sẽ hoàn toàn tự chủ trong việc thu nhận và xử lý hình ảnh. Hệ thống chỉ ghi lại hình ảnh vào ban ngày, nhưng các sinh viên Ocean Tech từ trường cao đẳng cộng đồng địa phương (NSCC), đang phát triển một bảng chiếu sáng hồng ngoại sẽ được kích hoạt bởi điện trở quang (photocell). Nhà sản xuất cũng đang nghiên cứu việc sử dụng đèn UV để ngăn chặn sự bám bẩn của đầu máy ảnh.

Không giống như các chương trình Mussel Watch trên toàn thế giới, theo dõi các chất ô nhiễm bằng cách phân tích các mẫu mô của trai, hoặc nghiên cứu miệng vỏ trai gắn các cảm biến từ tính hoặc vỏ trai gắn cảm biến gia tốc, phần mềm mà Karan đang phát triển sẽ tự động phân tích cảnh quay video và xếp hạng hành vi của trai: đóng mở miệng vỏ, cho ăn, hô hấp và hành vi chung.

Về cơ bản, hệ thống cảnh báo sớm MC là các nền tảng đa cảm biến trong hoạt động 24/7. Người nuôi trồng thủy sản có thể đặt hệ thống MC tại vùng nuôi và được cảnh báo về vấn đề chất lượng nước được xử lý thông qua kết nối di động. Khi công nghệ này hoàn thiện, sản phẩm phần mềm cuối cùng sẽ tích hợp cảm biến tại chỗ và dữ liệu lớn, có khả năng dự báo các sự kiện môi trường và giúp phát triển các phương pháp quản lý tốt nhất.