كيف تُعيد أجهزة الاستشعار الذكية تشكيل تربية الأحياء المائية العالمية

من أقفاص سمك السلمون في أعماق البحار في النرويج إلى أحواض الروبيان في فيتنام، تعمل أجهزة استشعار جودة المياه بتقنية إنترنت الأشياء بهدوء على إحداث ثورة في "الاستزراع المائي الدقيق"، مما ينقل صناعة قديمة إلى عصر جديد من الإدارة القائمة على البيانات.

في دلتا نهر ميكونغ بفيتنام، لم يعد أول ما يفعله مزارع الروبيان تران فان هونغ كل صباح هو تفقد أحواضه، بل أصبح يتابع بيانات تسعة مؤشرات لجودة المياه عبر تطبيق على هاتفه. في وقت سابق من هذا العام، أنذره نظام استشعار بقيمة 1200 دولار بمستويات غير طبيعية للأكسجين المذاب، مما سمح له بتهوية الأحواض في الوقت المناسب وتجنب خسارة 80 ألف دولار من صغار الروبيان.

هذا مثال مصغر للتحول الذي يجتاح قطاع الاستزراع المائي العالمي. فبحسب بيانات منظمة الأغذية والزراعة، يأتي أكثر من 50% من أسماك الغذاء العالمية من الاستزراع، وهو قطاع تبلغ قيمته أكثر من 250 مليار دولار سنوياً، ويشهد تحولاً جذرياً من العمليات القائمة على الخبرة إلى العمليات القائمة على البيانات، مدفوعاً بانتشار تقنيات استشعار جودة المياه. الجزء الأول: القفزة التكنولوجية من "الاستجابة للأزمات" إلى "الإدارة الوقائية".

"الإدارة العمياء": يؤدي الاعتماد على أخذ العينات اليدوية ومجموعات الاختبار إلى تأخيرات في البيانات تتراوح بين 4 و48 ساعة
تكلفة "إغلاق الحظيرة بعد فوات الأوان": في عام 2022، تكبدت صناعة سمك السلمون في تشيلي خسائر تجاوزت 800 مليون دولار أمريكي نتيجة تأخر رصد ظاهرة المد الأحمر.

مشكلة الإفراط في استخدام المضادات الحيوية المستمرة: فقد وُجد أن المزارع في جميع أنحاء آسيا، التي تواجه تفشي الأمراض بسبب سوء جودة المياه، تستخدم المضادات الحيوية بمستويات تتجاوز الحدود الآمنة بنسبة 300%.

1. تتيح أجهزة استشعار جودة المياه الحديثة متعددة المعايير المراقبة المستمرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع:
تتبع فوري للمعايير الأساسية: الأكسجين المذاب، الرقم الهيدروجيني، درجة الحرارة، الملوحة، العكارة، الأمونيا، النتريت
قدرة الحوسبة الطرفية: تستطيع خوارزميات الذكاء الاصطناعي المحلية تحديد الأنماط غير الطبيعية وإصدار تحذيرات في غضون 30 ثانية
ثورة التكلفة: انخفض سعر جهاز استشعار أحادي المعلمة من 2000 دولار في عام 2010 إلى حوالي 200 دولار اليوم
دراسة حالة: قامت شركة سالمار النرويجية بنشر 2000 عقدة استشعار عبر منصات الاستزراع البحرية الخاصة بها، وجمع البيانات كل 15 ثانية، مما أدى إلى تقليل معدل وفيات صغار الأسماك بنسبة 37٪.

2. طبقة الإدراك (إنترنت الأشياء تحت الماء)
المستشعرات البصرية: تستخدم طرق التألق لقياس الأكسجين المذاب بدقة ±0.1 ملغم/لتر
الأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات: الكشف عن المواد السامة مثل NH₃ و NO₂⁻ بحدود كشف تبلغ 0.01 جزء في المليون
المجسات متعددة الأطياف: رصد الكلوروفيل-أ (مؤشر على الكتلة الحيوية للطحالب) والسموم الزرقاء في آن واحد
طبقة الإرسال (حلول الشبكات الهجينة)
نص
سيناريوهات المناطق القريبة من الشاطئ: LoRaWAN + 4G/5G (المدى: 5-15 كم)
أقفاص أعماق البحار: أجهزة مودم صوتية + وصلة خلفية عبر الأقمار الصناعية
مقارنة التكلفة: أنظمة SCADA التقليدية مقابل شبكات الاستشعار اللاسلكية
الاستثمار الأولي، الصيانة السنوية، كثافة البيانات
الراتب التقليدي 50,000 دولار أمريكي أو أكثر، أو 15,000 دولار أمريكي في الساعة
خدمة لاسلكية بسعر يتراوح بين 5000 و1500 دولار للدقيقة

أنظمة التوأم الرقمي: إنشاء نماذج افتراضية لمسطحات المياه في مزارع الأحياء المائية للتنبؤ بتغيرات جودة المياه قبل 12-72 ساعة
تطبيقات التعلم الآلي: تستخدم شركة Aquabyte الأمريكية تقنية رؤية الكمبيوتر بالإضافة إلى بيانات جودة المياه لحساب كميات الأعلاف بدقة، مما يقلل الهدر بنسبة 22%.
إمكانية التتبع عبر تقنية البلوك تشين: أكثر من 3000 نقطة بيانات لجودة المياه لكل سمكة - من المفرخ إلى المائدة - قابلة للتتبع

أنظمة التغذية الدقيقة: ضبط أوقات التغذية تلقائيًا بناءً على منحنيات الأكسجين المذاب
نظام تحكم ذكي في التهوية: تعمل تقنية التهوية باستخدام طيف LED، التي طورتها شركة فيليبس في هولندا، على تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 40%.
نماذج التنبؤ بالأمراض: تستطيع نماذج الذكاء الاصطناعي من شركة أوميترون، وهي شركة تكنولوجيا تربية الأحياء المائية في سنغافورة، التنبؤ بمخاطر تفشي الأمراض قبل 7 أيام.

ترشيد استهلاك المياه: تحقق أنظمة الاستزراع المائي المعاد تدويرها (RAS) المزودة بأجهزة استشعار معدلات إعادة استخدام المياه بنسبة 95%
الحد من التلوث: بعد تطبيق أجهزة الاستشعار في النرويج، انخفض محتوى النيتروجين والفوسفور في رواسب قاع البحر بالقرب من المزارع بنسبة 60%

خاتمة

عندما تحقق مزارع سمك السلمون البرية في هولندا إنتاجية سنوية تبلغ 100 كيلوغرام من الأسماك لكل متر مكعب من الماء (أي 5 أضعاف إنتاجية الأقفاص التقليدية)، وعندما تقلل مزارع التونة في جزر المالديف انبعاثات الكربون إلى ثلث مستويات الصيد البري، فإن هناك عاملًا مشتركًا وراء هذه الإنجازات - أجهزة استشعار جودة المياه الذكية.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN

للمزيد من أجهزة استشعار المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582