Nâng cấp hệ thống giám sát xâm nhập mặn thông minh bằng công nghệ Việt Nam

Thông tin từ Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhật Quỳnh và nhóm nghiên cứu Viện Cơ học và Tin học ứng dụng - Viện Công nghệ thông tin (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cho biết, nhóm nghiên cứu đang cập nhật và nâng cấp mới hệ thống giám sát xâm nhập mặn thông minh để phù hợp với xu thế phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật.

 

Nghiên cứu thuộc dự án “Hệ thống giám sát xâm nhập mặn ứng dụng công nghệ IoT” (mã số: UDSXTN.04/22-23) cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với tổng nguồn vốn 3 tỷ đồng, trong đó ngân sách nhà nước là 900 triệu đồng, còn lại là vốn đối ứng của Công ty Trách nhiệm hữu hạn nghiên cứu & Phát triển Công nghệ AIoT Semiconductor.

Xâm nhập mặn đã và đang trở thành thách thức thường trực đối với nhiều vùng ven biển Việt Nam. Nước mặn xâm nhập sâu vào nội đồng làm suy giảm năng suất lúa, cây ăn quả, nuôi trồng thủy sản, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến sinh hoạt và sinh kế của hàng triệu người dân. Đợt xâm nhập mặn kỷ lục vào mùa khô 2019 - 2020 đã ảnh hưởng đến 10/13 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long làm hơn 42% diện tích tự nhiên của toàn vùng bị ảnh hưởng.

Trong đó, tỉnh Cà Mau là địa phương bị ảnh hưởng nặng nhất với hơn 16.000ha (chiếm gần 90% diện tích gieo trồng trong vụ mùa bị ảnh hưởng), trong đó diện tích bị thiệt hại trắng từ 70% trở lên là 14.000ha. “Chứng kiến sự khốc liệt đó nên tôi đã quyết tâm phát triển sản phẩm đo mặn và được lãnh đạo, đồng nghiệp, nhóm nghiên cứu ủng hộ rất nhiều”, Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhật Quỳnh chia sẻ.

Hệ thống giám sát xâm nhập mặn của dự án là tổ hợp thiết bị đo tự động tích hợp công nghệ IoT (Internet vạn vật), được triển khai tại các vị trí nhạy cảm với xâm nhập mặn như cửa sông, kênh rạch, vùng sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Thiết bị có nhiệm vụ đo đạc liên tục tình trạng mặn - ngọt của nước, sau đó truyền dữ liệu trực tuyến về máy chủ và hiển thị trên ứng dụng điện thoại thông minh. Nhờ đó, người dùng có thể theo dõi diễn biến xâm nhập mặn theo thời gian thực mà không cần trực tiếp đến hiện trường.

Dữ liệu thu thập được cũng sẽ giúp người dân, doanh nghiệp và cơ quan quản lý chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, lựa chọn thời điểm lấy nước, canh tác hoặc nuôi trồng phù hợp, qua đó giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra. Với thiết kế mở và khả năng mở rộng, hệ thống có thể triển khai đồng thời nhiều trạm đo, hình thành mạng lưới giám sát phục vụ quản lý tài nguyên nước và thích ứng với biến đổi khí hậu dài hạn.

Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhật Quỳnh cho biết, đến nay, phiên bản của hệ thống này ở giai đoạn 2 đã được hình thành, đang trong giai đoạn lập trình và kiểm tra phần cứng thiết bị song song. Phiên bản mới sẽ phát triển mạnh hơn về công nghệ Lora (một phương thức truyền thông không dây tầm xa, tiêu thụ năng lượng thấp) để kết nối giữa các thiết bị đo độ mặn (giao tiếp node-node như máy tính, điện thoại) và giao tiếp giữa thiết bị đo với bộ điều khiển trung tâm (giao tiếp node-gateway) nhằm tối ưu hóa việc truyền nhận dữ liệu, giảm sự phụ thuộc vào mạng internet (wifi/4G).

Ở phần nâng cấp này, mỗi thiết bị đo có thể gửi dữ liệu trực tiếp lên đám mây (cloud) nếu có kết nối internet (wifi/4G), hoặc khi không có kết nối internet chỉ cần bộ điều khiển trung tâm đảm bảo có internet (wifi/4G) thì các thiết bị đo độ mặn vẫn đảm bảo việc truyền dữ liệu lên đám mây thông qua việc truyền từ thiết bị đo - bộ điều khiển trung tâm - đám mây (node-gateway-cloud). “Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm một đầu đo (cảm biến/sensor) mới cải tiến hơn để hạn chế sai số phép đo, giúp thiết bị đo có khả năng tự hiệu chuẩn (calib), nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ sớm hoàn thành trong tương lai gần. Sản phẩm hoàn toàn sử dụng công nghệ Việt Nam từ đầu đo (cảm biến/ sensor) đến thiết kết lập trình và IoT (Internet vạn vật). Đây là điều chưa sản phẩm nào làm được”, Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhật Quỳnh khẳng định.