Kajian Kes mengenai Aplikasi Sensor Oksigen Terlarut Kualiti Air dalam Akuakultur Asia Tenggara

Penggunaan sensor oksigen terlarut (DO) kualiti air merupakan contoh teknologi IoT yang meluas dan berjaya dalam akuakultur Asia Tenggara. Oksigen terlarut merupakan salah satu parameter kualiti air yang paling kritikal, yang memberi kesan langsung kepada kadar kemandirian, kelajuan pertumbuhan dan kesihatan spesies ternakan.

Bahagian berikut memperincikan aplikasinya melalui pelbagai kajian kes dan senario.

1. Analisis Kes Lazim: Ladang Udang Berskala Besar di Vietnam

Latar Belakang:
Vietnam merupakan salah satu pengeksport udang terbesar di Asia Tenggara. Sebuah ladang udang vannamei intensif berskala besar di Delta Mekong menghadapi kadar kematian yang tinggi disebabkan oleh pengurusan oksigen terlarut yang lemah. Secara tradisinya, pekerja terpaksa mengukur parameter secara manual beberapa kali sehari dengan berperahu ke setiap kolam, mengakibatkan data tidak berterusan dan ketidakupayaan untuk bertindak balas dengan segera terhadap hipoksia yang disebabkan oleh keadaan waktu malam atau perubahan cuaca secara tiba-tiba.

Penyelesaian:
Ladang tersebut melaksanakan sistem pemantauan kualiti air pintar berasaskan IoT, dengan sensor oksigen terlarut dalam talian sebagai terasnya.

1. Pelaksanaan: Satu atau dua sensor DO telah dipasang di setiap kolam, diletakkan pada kedalaman kira-kira 1-1.5 meter (lapisan air utama untuk aktiviti udang) menggunakan boya atau tiang tetap.
2. Penghantaran Data: Sensor menghantar data DO masa nyata dan suhu air ke platform awan melalui rangkaian tanpa wayar (cth., LoRaWAN, 4G/5G).
3. Kawalan Pintar: Sistem ini telah disepadukan dengan pengudaraan kolam. Ambang selamat untuk DO telah ditetapkan (cth., had bawah: 4 mg/L, had atas: 7 mg/L).
4. Amaran dan Pengurusan:
   • Kawalan Automatik: Apabila DO menurun di bawah 4 mg/L, sistem akan menghidupkan pengudara secara automatik; apabila ia meningkat melebihi 7 mg/L, ia akan mematikannya, sekali gus mencapai pengudaraan yang tepat dan menjimatkan kos elektrik.
   • Penggera Jauh: Sistem menghantar makluman melalui SMS atau pemberitahuan aplikasi kepada pengurus ladang dan juruteknik jika data tidak normal (cth., penurunan yang konsisten atau penurunan mendadak).
   • Analisis Data: Platform awan merekodkan data sejarah, membantu menganalisis corak DO (contohnya, penggunaan setiap malam, perubahan selepas pemberian makanan) untuk mengoptimumkan strategi pemberian makanan dan proses pengurusan.

Keputusan:

• Pengurangan Risiko: Hampir menghapuskan kejadian kematian besar-besaran ("terapung") yang disebabkan oleh hipoksia secara tiba-tiba, meningkatkan kadar kejayaan pertanian dengan ketara.
• Penjimatan Kos: Pengudaraan jitu mengurangkan masa operasi terbiar pengudaraan, menjimatkan kira-kira 30% bil elektrik.
• Kecekapan yang Dipertingkatkan: Pengurus tidak lagi memerlukan pemeriksaan manual yang kerap dan boleh memantau semua kolam melalui telefon pintar mereka, sekali gus meningkatkan kecekapan pengurusan dengan ketara.
• Pertumbuhan Dioptimumkan: Persekitaran DO yang stabil menggalakkan pertumbuhan udang yang seragam, sekali gus meningkatkan hasil dan saiz akhir.

2. Senario Aplikasi di Negara-negara Asia Tenggara Lain

1. Thailand: Budaya Kerapu/Ikan Siakap dalam Sangkar
   • Cabaran: Penternakan sangkar di perairan terbuka sangat dipengaruhi oleh pasang surut dan ombak, yang membawa kepada perubahan kualiti air yang cepat. Spesies berketumpatan tinggi seperti kerapu sangat sensitif terhadap hipoksia.
   • Aplikasi: Sensor DO tahan kakisan yang digunakan di dalam sangkar menyediakan pemantauan masa nyata. Amaran dicetuskan jika DO menurun disebabkan oleh perkembangan alga atau pertukaran air yang lemah, membolehkan petani mengaktifkan pengudaraan bawah air atau memindahkan sangkar untuk mengelakkan kerugian ekonomi yang ketara.
2. Indonesia: Kolam Polikultur Bersepadu
   • Cabaran: Dalam sistem polikultur (contohnya, ikan, udang, ketam), beban biologi adalah tinggi, penggunaan oksigen adalah ketara, dan spesies yang berbeza mempunyai keperluan DO yang berbeza-beza.
   • Aplikasi: Sensor memantau perkara penting, membantu petani memahami corak penggunaan oksigen bagi keseluruhan ekosistem. Ini membawa kepada keputusan yang lebih saintifik tentang jumlah makanan dan masa pengudaraan, memastikan persekitaran yang baik untuk semua spesies.
3. Malaysia: Ladang Ikan Hiasan
   • Cabaran: Ikan hiasan bernilai tinggi seperti Arowana dan Koi mempunyai keperluan kualiti air yang sangat ketat. Hipoksia yang sedikit boleh menjejaskan warna dan keadaannya, sekali gus mengurangkan nilainya secara drastik.
   • Aplikasi: Sensor DO berketepatan tinggi digunakan dalam tangki konkrit kecil atau Sistem Akuakultur Berkitar Semula (RAS) dalaman. Ini disepadukan dengan sistem suntikan oksigen tulen untuk mengekalkan DO pada tahap optimum dan stabil, bagi memastikan kualiti dan kesihatan ikan hiasan.

3. Ringkasan Nilai Teras yang Disediakan oleh Aplikasi

4. Cabaran dan Trend Masa Depan

Walaupun aplikasinya meluas, beberapa cabaran masih wujud:

• Kos Pelaburan Permulaan: Sistem IoT yang lengkap masih merupakan perbelanjaan yang besar untuk petani individu berskala kecil.
• Penyelenggaraan Sensor: Sensor memerlukan pembersihan berkala (untuk mencegah biofouling) dan penentukuran, yang memerlukan tahap kemahiran teknikal tertentu daripada pengguna.
• Liputan Rangkaian: Isyarat rangkaian mungkin tidak stabil di beberapa kawasan pertanian terpencil.

Trend Masa Depan:

1. Penurunan Kos Sensor dan Percambahan Teknologi: Harga akan menjadi lebih berpatutan disebabkan oleh kemajuan teknologi dan ekonomi skala.
2. Prob Bersepadu Berbilang Parameter: Mengintegrasikan sensor untuk DO, pH, suhu, ammonia, kemasinan, dsb., ke dalam satu prob untuk memberikan profil kualiti air yang komprehensif.
3. AI dan Analisis Data Raya: Menggabungkan kecerdasan buatan bukan sahaja untuk memberi amaran tetapi juga untuk meramalkan trend kualiti air dan menyediakan nasihat pengurusan pintar (cth., pengudaraan ramalan).
4. Model “Sensor-sebagai-Perkhidmatan”: Kemunculan penyedia perkhidmatan di mana petani membayar yuran perkhidmatan dan bukannya membeli perkakasan, dengan penyedia mengendalikan penyelenggaraan dan analisis data.
5. Kami juga boleh menyediakan pelbagai penyelesaian untuk

   1. Meter genggam untuk kualiti air berbilang parameter

   2. Sistem Pelampung Terapung untuk kualiti air berbilang parameter

   3. Berus pembersih automatik untuk sensor air berbilang parameter

   4. Set lengkap pelayan dan modul tanpa wayar perisian, menyokong RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

   Untuk lebih banyak sensor air maklumat,

   sila hubungi Honde Technology Co., LTD.

   Email: info@hondetech.com

   Laman web syarikat:www.hondetechco.com

   Tel: +86-15210548582