(Người Chăn Nuôi) - Để giảm khí thải và nâng cao lợi nhuận cho người chăn nuôi heo, châu Âu đã thực hiện dự án PiSys kết hợp cảm biến để kiểm soát khí hậu tốt hơn. Đây cũng là xu hướng chăn nuôi đề cao phúc lợi động vật và duy trì sức cạnh tranh.

Dự án 3 mục tiêu

PigSys, một dự án ERA-NET, giải quyết các vấn đề phát sinh do tiêu chuẩn xây dựng, hệ thống kiểm soát và quản lý chuồng trại đã lỗi thời bằng cách ứng dụng hướng tiếp cận đa chiều cho nhiều quy mô chuồng trại và hệ thống chăn nuôi heo.

Lựa chọn các đối tác từ những vùng khác nhau thuộc châu Âu gồm Đức, Pháp và Đan Mạch - 3 quốc gia chăn nuôi heo hàng đầu châu Âu - dự án không chỉ cân bằng địa lý và khí hậu mà còn đảm bảo sự phù hợp trên khắp châu Âu. Dự án hướng đến phát triển mô hình chăn nuôi công nghệ cao, kiểm soát được năng lượng toàn diện và khí hậu nhằm củng cố tính bền vững về mặt hiệu suất tổng thể của trại nuôi. Sau dự án PigSys, châu Âu đặt ra 3 mục tiêu: (1) Cải thiện năng suất, sức bền và sức cạnh tranh của ngành chăn nuôi; (2) Cải thiện và quản lý tốt hơn các nguồn lợi để giảm thiểu chất thải và tăng tính bền vững môi trường của ngành chăn nuôi; (3) Cải thiện thực hành chăn nuôi tại trang trại để tăng niềm tin của người tiêu dùng với sản phẩm; đồng thời giải quyết các thách thức xã hội liên quan đến phúc lợi động vật, chất lượng và an toàn sản phẩm, đa dạng sinh học và dịch vụ hệ sinh thái.

Giám sát hành vi và sức khỏe

Các tiến bộ kỹ thuật gần đây đã nâng cao khả năng giám sát và đánh giá hành vi, sức khỏe và phúc lợi của heo tại các trang trại quy mô lớn và nhỏ thông qua công nghệ thị giác máy 2D hoặc 3D cùng công nghệ máy học (ví dụ học sâu). Những kỹ thuật này cũng có hàng loạt ứng dụng, linh hoạt với nhiều mức chi phí và hiệu quả.

Với dự án PigSys của châu Âu, dữ liệu thu được từ các máy 2D video camera được sử dụng để phát triển hệ thống giám sát dựa trên nền tảng máy học, đặc biệt là học sâu. Dữ liệu hình ảnh từ các trang trại tham gia nghiên cứu trong dự án và trại nuôi công nghiệp khác ở các quốc gia khác nhau trong châu Âu (ví dụ Đức, Thụy Điển, Đan Mạch và Pháp) cũng được sử dụng để đào tạo và thông qua kỹ thuật học sâu. Mô hình được phát triển từ dự án PigSys tiếp tục giám sát nhóm vật nuôi và hoặc cá thể vật nuôi ở mọi tư thế đứng hoặc nằm cũng như hoạt động của các nhóm heo trong chuồng riêng.

Mô hình PigSys được chuyển tiếp tới một bộ vi điểu khiển (máy tính bo mạch đơn - Raspberry Pi - được trang bị kèm một camera). Bộ vi điều khiển sẽ sử dụng hệ thống đã được phát triển PigSys trong các điều kiện chăn nuôi khác nhau. Mô hình có thể đưa ra số điểm đánh giá các hành vi của vật nuôi trong điều kiện trực tuyến (thời gian thực) hoặc ngoại tuyến (các video đã ghi lại và dữ liệu hình ảnh). Dữ liệu điểm số có thể được tiếp tục lưu giữ trong các file excel. Các kết quả từ giai đoạn thử nghiệm của mô hình học sâu phát triển trong các điều kiện chăn nuôi khác nhau (sinh sản và vỗ béo) cho thấy mô hình PigSys hiệu quả và có thể ứng dụng cho tất cả các trại nuôi dù khác nhau về thiết kế xây dựng, điều kiện ánh sáng khác và tuổi vật nuôi cùng màu da.

Thuật toán kiểm soát khí hậu

Châu Âu cũng tận dụng thêm công nghệ thị giác máy để phát triển thuật toán kiểm soát khí hậu ngay trong chuồng nuôi. Chiến lược kiểm soát này sẽ tiếp tục đo và đánh giá tất cả các thông số phát triển của vật nuôi bằng cách đo lại sự khác nhau của dữ liệu thời gian thực thu được qua các thiết bị không xâm lấn. Cảm biến môi trường và camera, cùng dữ liệu tham chiếu được xem là các điểm đặt và được sử dụng để điều chỉnh thêm hoặc tối ưu cơ chế kiểm soát.

Ví dụ, trong một chuồng nuôi heo có nhiệt độ chuồng 210C, các máy cảm biến hình ảnh sẽ nhận dạng heo đang nằm trên sàn tách biệt với những con khác hoặc thậm chí khi điểm đặt chạm ngưỡng 210C thì vẫn báo hiệu các điều kiện chuồng quá ấm đối với heo. Thông tin đó được chuyển tới bộ điều khiển để nhanh chóng điều chỉnh kịp thời hoạt động của máy thông hơi. Khi bộ điều khiển nhận dạng các hình ảnh mẫu đã được sắp đặt về tư thế nằm của heo, nó sẽ nhắc máy thông hơi mở thêm cho phép không khí lưu thông. Bộ điều khiển sẽ duy trì nhiệm vụ này cho đến khi cảm biến hình ảnh gửi đi tín hiệu tiếp theo về việc hình mẫu nằm của heo đã bình thường trở lại.

Dũng Nguyên
Theo PigFarmingTechnology