มุมเกษตร… เนคเทคยกระดับผู้ประกอบการสัตว์น้ำด้วยเทคโนโลยี Aqua-IoT ขยายผลใช้งานจริงในพื้นที่ภาคตะวันออก ส่งเสริมอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืน

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม (อว.) พัฒนาระบบตรวจสอบสภาพบ่อเพาะเลี้ยงทั้งทางกายภาพ เคมี และชีวภาพด้วยเทคโนโลยี IoT ในพื้นที่ภาคตะวันออก (Aqua-IoT ภาคตะวันออก) ได้นำองค์ความรู้และเทคโนโลยีต่างๆ ขยายผลใช้งานจริง พร้อมติดตามผลอย่างต่อเนื่อง ณ พื้นที่ภาคตะวันออก (จังหวัดจันทบุรี ตราด ระยอง ชลบุรี ฉะเชิงเทรา) เพื่อยกระดับผู้ประกอบการสัตว์น้ำ นำร่องกิจการเพาะเลี้ยงกุ้งทะเล

​ดร.พนิตา พงษ์ไพบูลย์ รองผู้อำนวยการเนคเทค กล่าวว่า ในปี 2553 ประเทศไทย เกิดวิกฤติสภาวะตายด่วนของกุ้งทะเล (Shrimp Early Mortality Syndrome: EMS) ทำให้ไทยตกอันดับจากที่ 1 ของการส่งออกกุ้งและร่วงหล่นลงมาต่อเนื่องหลายปี ทำให้อัตราการเจริญเติบโต GDP ของภาคการประมงและอัตราการเจริญเติบโตมูลค่าธุรกิจของสหกรณ์ประมงมีอัตราการหดตัว โดยเฉพาะในช่วงปี 2557 มีอัตราการหดต่ำสุด เนื่องจากต้นทุนที่สูงขึ้นจากราคาน้ำมัน ปัญหาจากโรคตายด่วน ในกุ้งทะเล จนกระทั่งปี 2558 แม้สถานการณ์เริ่มดีขึ้น แต่ผลผลิตยังไม่ถึงเป้าหมายในปัจจุบัน โดยพบว่าเกิดจากการขาดความรู้ทางวิชาการของเกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงในการบริหารจัดการฟาร์ม และการจัดการระบบแบบครบวงจร ส่งผลต่อความยั่งยืนของอาชีพเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ รวมถึงการสนับสนุนอย่างไม่ต่อเนื่องของหน่วยงานต่าง ๆ 

เนคเทค-สวทช.จึงได้ดำเนินงานโครงการระบบและเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์สำหรับสัตว์น้ำ  Giga Impact Initiative (GII) ภายใต้ยุทธศาสตร์ 1.7 การเร่งรัดใช้ประโยชน์จากงานวิจัย โดยทีมวิจัยเทคโนโลยีสมองกลฝังตัว กลุ่มวิจัยระบบอัจฉริยะ และ กลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ ได้ทดสอบและปรับปรุงระบบให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานในพื้นที่จริงมาโดยตลอด และขยายผลสู่โครงการยกระดับผู้ประกอบการสัตว์น้ำด้วยระบบติดตามแจ้งเตือนสภาพบ่อเพาะเลี้ยงทั้งทางกายภาพเคมีและชีวภาพด้วยเทคโนโลยี IoT (Aqua-IoT ) ในพื้นที่ภาคตะวันออก เป็นระบบที่จะช่วยในการเฝ้าระวัง ช่วยส่งเสริมศักยภาพในการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ แก้ไขปัญหาอย่างทันท่วงที และวางแผนป้องกันเพื่อลดความเสี่ยงต่อความสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นจากสภาวะต่าง ๆ ในบ่อเลี้ยงได้ โดยเฉพาะในการเพาะเลี้ยงกุ้งทะเลและปลากระพง สัตว์น้ำเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศ ประกอบไปด้วย 4 เทคโนโลยี ได้แก่

1.ระบบตรวจวัด ติดตาม แจ้งเตือน ค่าออกซิเจน (DO) ที่ละลายในน้ำแบบทันท่วงที รวมทั้งสถานีวัดอากาศ (Weather Station)

ประกอบไปด้วยอุปกรณ์เซนเซอร์และอุปกรณ์ชุดรับส่งสัญญาณค่าการตรวจออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) ค่าอุณหภูมิของน้ำในบ่อเลี้ยง (Temp) และค่าความเป็นกรดด่างของน้ำในบ่อเลี้ยง (pH) ส่งข้อมูลขึ้น cloud ผ่านอุปกรณ์ IoT ตรวจวัดค่าออกซิเจนละลายตลอด 24 ชั่วโมง ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดโรคจากการที่ระดับที่ออกซิเจนต่ำกว่าระดับที่เหมาะสม รวมถึงมีสถานีวัดอากาศที่ใช้วัดความเร็วลม ทิศทางลม ปริมาณน้ำฝน และปริมาณแสง เพื่อที่จะนำข้อมูลมาวิเคราะห์ โดยข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งผ่านทางแอปพลิเคชั่นทุก 5 นาที  ซึ่งอุปกรณ์ตรวจวัดค่าออกซิเจนละลายน้ำที่เนคเทคพัฒนาขึ้นนี้ สามารถทำความสะอาดหัววัดออกซิเจนแบบอัตโนมัติ โดยตั้งเวลาให้ทำความสะอาดไว้วันละ 1 ครั้ง ซึ่งจะแตกต่างจากอุปกรณ์ตรวจวัดทั่วไปในท้องตลาดซึ่งจะต้องมีผู้ดูแลทำความสะอาดตัวกรองทุก ๆ 2-3 วัน

• บันทึกข้อมูลการทำงานและค่าการตรวจวัด ทำให้สามารถวิเคราะห์และปรับปรุงการเลี้ยงในรอบถัด ๆ ไปได้สะดวก
• แจ้งเตือนทันทีเมื่อเกิดเหตุการณ์ผิดปกติ ผ่านข้อความ SMS ทางโทรศัพท์ พร้อมติดตามข้อมูลการตรวจวัดได้ทันทีผ่านทางโทรศัพท์ 
• ระบบไฟฉุกเฉินหน้าบ่อเตือนค่าออกซิเจนละลายต่ำ

    2.ระบบกล้องตรวจจุลชีวขนาดเล็กในน้ำ 

อุปกรณ์ที่ช่วยในการตรวจสภาพทางกายภาพของสัตว์น้ำหรือสิ่งต่าง ๆ ที่มีขนาดเล็กที่ตาเปล่ามองเห็นไม่ชัดหรือมองไม่เห็น ทำให้สังเกตเห็นความปกติหรือผิดปกติต่าง ๆ ของสัตว์น้ำวัยอ่อนขนาดเล็กได้ รวมไปถึงปรสิตที่อาจเกาะอยู่ภายนอกตัวสัตว์น้ำ หรือจุลชีพขนาดเล็กในบ่อเพาะเลี้ยงได้ โดยสามารถแสดงผลบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อ USB

    3.ระบบอ่านค่าสารเคมีแทนการดูด้วยตาสำหรับตรวจคุณภาพน้ำบ่อเลี้ยง 

เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพของสารเคมีในน้ำแทนการอ่านค่าสีด้วยตาเปล่าบนกระดาษเทียบสี  เพื่อป้องกันความผิดพลาดในการตรวจวัดคุณภาพน้ำ ทั้งก่อนและระหว่างการเพาะเลี้ยง รวมไปถึงน้ำที่จะระบายทิ้ง เพื่อจัดการดูแล แก้ไข อย่างถูกต้อง แม่นยำ พร้อมบันทึกข้อมูลและดูข้อมูลเพื่อการวิเคราะห์ต่าง ๆ ได้  

• สามารถตรวจสอบสารเคมีได้หลากหลายชนิด เช่น ไนไตรท์ กรด-ด่าง แอมโมเนียม คลอรีน รวมถึงการตรวจสอบความกระด้าง 
• รองรับอุปกรณ์บันทึกภาพ แบบ external หรือ on-Board
• เชื่อมต่อ Wifi และเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่น ๆ ผ่าน Bluetooth
• มีน้ำหนักเบา และพกพาได้สะดวก

1. ระบบตรวจรูปแบบของจุลินทรีย์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

เป็นระบบที่ใช้ในการตรวจดูสภาวะทางชีวภาพของบ่อเพาะเลี้ยง โดยการตรวจดูรูปแบบการเติบโตของจุลินทรีย์ในบ่อเลี้ยงหรือโปรไบโอติกในสภาวะอาหารเลี้ยงเชื้อที่จำลองสภาวะบ่อเลี้ยงในแบบต่าง ๆ สามารถติดตามการเจริญเติบโตของจุลชีพแบบต่อเนื่อง ทั้งในตัวอย่าง ดินหรือเลน ในน้ำของบ่อเลี้ยง ทั้งก่อน ระหว่าง และหลังการเลี้ยง รวมไปถึงการตรวจการทำงานของจุลินทรีย์หรือโปรไบโอติกที่จะเติมลงไปในบ่อเลี้ยงในสภาวะต่าง ๆ ช่วยในการจัดการสภาพทางชีววิทยาในบ่อเพาะเลี้ยงอย่างถูกต้อง เหมาะสม เพื่อให้สัตว์น้ำมีการดำรงชีวิตอย่างมีสุขภาพที่ดีในสิ่งแวดล้อมที่มีความสมดุล 

โดยศูนย์พันธุ์วิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ได้ร่วมพัฒนา ชุดตรวจพร้อมกับทดสอบประสิทธิภาพของชุดตรวจโรคเพื่อหาเชื้อ EMS, WSSV และ EnHP ที่ก่อโรคในกุ้ง และเชื้อ Streptococcosis (Strep. Agalactiae และ strep. iniae) ที่ก่อโรคในปลานิลร่วมกับการใช้ตัวตรวจจับดีเอ็นเอที่ติดฉลากอนุภาคทองคำนาโนและ/หรือแลมป์เปลี่ยนสีและส่งมอบให้เกษตรกรที่เข้าร่วมโครงการ รวมถึงติดตามผลการใช้ชุดตรวจภาคสนามทุกชุดตรวจที่ทำการส่งมอบ

• สามารถทดสอบกับตัวอย่าง ได้ทั้ง ดิน น้ำ ชิ้นส่วนสัตว์น้ำ 
• มีระบบวัดค่าการส่องผ่านและค่าการดูดกลืนแยกชุดทุกตัวอย่าง
• ใช้เวลาในการอ่านตัวอย่าง 1 วินาที ต่อ 1 ตัวอย่าง 
• ช่วงอุณหภูมิการทํางาน ตั้งแต่อุณหภูมิห้องจนถึง 60 องศาเซลเซียส (การบ่มเชื้อปกติช่วงอุณหภูมิ ประมาณ 37 องศาเซลเซียส) 
• เขย่าตัวอย่างด้วยความเร็ว 30 ถึง 200 รอบต่อนาที
• สามารถติดตามข้อมูลการเจริญเติบโตผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

รวมทั้งอาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับระบบตรวจรูปแบบของจุลินทรีย์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เป็นการพัฒนาสารอาหารที่จะเหมาะสมกับการเติบโตของจุลินทรีย์กลุ่มวิบริโอ ซึ่งปกติแล้วจะเป็นกลุ่มที่ไม่ส่งผลดีต่อกุ้ง หรืออาจทำให้กุ้งเป็นโรคต่าง ๆ ได้ โดยสารอาหารที่ถูกพัฒนาขึ้นนี้ จะนำมาใช้ร่วมกับระบบตรวจรูปแบบของจุลินทรีย์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เพื่อตรวจวัดผลการเติบโตของจุลินทรีย์กลุ่มไม่ดีทั้งในดิน เลน น้ำ จากบ่อเพาะเลี้ยงกุ้ง โดยผลจากระบบฯ นี้จะช่วยทำนายการเติบโตของจุลินทรีย์กลุ่มไม่ดีในสภาวะบ่อนั้น ๆ ได้ก่อนเกิดปัญหา ทำให้เกษตรกรมีเวลาในการจัดการกับจุลินทรีย์กลุ่มนี้ได้ อีกทั้งยังช่วยให้เห็นถึงรูปแบบจุลินทรีย์โดยรวมในบ่อเลี้ยงด้วย

เทคโนโลยี Aqua-IoT ได้ติดตั้ง และใช้งานพื้นที่จังหวัดตราด จันทบุรี ระยอง ชลบุรี ฉะเชิงเทรา จำนวน 15 ฟาร์ม ที่ผ่านการคัดเลือกโดยคณะกรรมการโครงการ อาทิ ลูกกระต่ายฟาร์ม อำเภอแหลมสิงห์ จังหวัดจันทบุรี ซึ่งป็นฟาร์มเพาะเลี้ยงกุ้งแบบครบวงจร เจริญดีฟาร์ม อำเภอแหลมสิงห์ จังหวัดจันทบุรี ฟาร์มระบบลอย-สมัยใหม่ โดย Smart Farmer และมานพฟาร์ม อำเภอแหลมสิงห์ จังหวัดจันทบุรี ฟาร์มเพาะเลี้ยงกุ้งตามวิถีธรรมชาติ