iot monitoring system for thai aquaculture 4 · 1 iot monitoring system for thai aquaculture 4.0...

1

IoT Monitoring System for Thai Aquaculture 4.0

โดย...ทมพฒนาระบบ Aqua-Grow

Problem and Pain

2

เหตการณแบบน

33

Problems CASE STUDY

ท ำรำยเศรษฐกจของไทยมำอยำงหนก

ปจจบน รายไดสงออก 100,000 ลานบาท ตอป

EM

S What’s HAPPEN ?

ImportBloodstock

Hatchery Farm

NurseryFarm

PondCulture

FrozenExport

Shrimp Culture Chain

4

ลมละลำยหมดตว

PAIN POINT ?

5

ใชทกษะสวนบคคลแกปญหาตามประสบการณ

ไมมระบบแจงเตอนลวงหนา

ไมมระบบตรวจตดตามเพอการเฝาระวง

ไมมขอมลบนทกอยางเปนระบบเพอคนหาสาเหต

How to Protect?

6

Daily Inspection:สของนา (Color), ความขน (Turbidity), อณหภม, ปรมาณออกซเจนทละลายในนา (DO), คาไนไตรท (Nitrite), คาแอมโมเนยม (Ammonium), คาความกระดาง (CaCO3), คาเกลอ และคาคลอรน (Chlorine)

ปญหาหลก: คณภาพนาในบอเลยงทไมเหมาะสม สาเหต: การกนอาหาร การขบถายของเสย หรอกจกรรมทางชวเคมตางๆ จลนทรยและสารเคมตกคางในแหลงนา

• รกษาสภาพทางกายภาพของนา• รกษาระดบคาทางเคมของบอใหอยในเกณฑ• เตมจลนทรยทมประโยชน (Probiotics)

GAIN before PAINระบบตรวจวด เฝาระวง ปองกน

เตอนภย ทกท ทกเวลา

จลนทรย...ม มากเกน...บอเนา!! นอยเกน...เสยง!!

การเจรญเตบโตของจลนทรยบรหารจดการนาอจฉรยะ ปรมาณสารเคมความแมนยาสง 8

IoT Monitoring System for Aquaculture

ตรวจ ตดตาม สภาวะทางกายภาพ

ตรวจ ตดตาม สภาวะทางเคม

ตรวจ ตดตาม สภาวะทางชวภาพ

แจงเตอนเตอนคาออกซเจนละลายตา

เครองตนาตดการทางานจากกระแสเกน

ระบบควบควบคมเครองเตมอากาศสาหรบการเพาะเลยงสตวนา

ตรวจวดคาออกซเจนละลายตลอด 24 ชวโมงลดความเสยงในการเกดโรคจากการทระดบทออกซเจนตากวาระดบทเหมาะสม

สามารถกาหนดรปแบบและเวลาเปดเครองตนาในรปแบบพเศษ เชน เพอชวยรวมตะกอนของเสยในบอโดยอตโนมต หรอการควบคมการหมนเวยนของน าในบอ

ตรวจสอบการทางานของมอเตอรตลอดเวลา ทาใหสลบการทางานของมอเตอรอตโนมตเมอมอเตอรหยดทางานจากกระแสไฟเกน

ควบคมเครองตนาตามคาออกซเจนละลาย เพมจานวนเครองตน าเมอออกซเจนลดตา และลดจานวนเครองตน าเมอคาออกซเจนสงเพยงพอ ชวยใหประหยดพลงงานทใชกบเครองตน า

9

บนทกขอมลการทางานและคาการตรวจวดทาใหสามารถวเคราะหและปรบปรงการเล ยงในรอบถดๆไป ไดสะดวก

ตรวจ ตดตาม สภาวะ

ทางกายภาพ

การทดสอบระบบบรหารจดการนาอจฉรยะ

บ. CPF อาเภอแมกลอง จงหวดสมทรสงครามแจงเตอนเมอคาออกซเจนตก สาเหต ไฟฟาดบ

การตรวจสอบการทางานของใบพดและจานวนใบพดทเปดใชงานได

เปรยบเทยบปรมาณออกซเจนและจานวนใบพดในแตละชวงเวลา

10

Data Logger + Server +Cloud

MuEye Lens and System

ชดเลนสอวอาย ทจะเปลยนมอถอเปนกลองจลทรรศนกาลงขยายสง

สาหรบตรวจกายภาพของสตวนา เชน รยางค ไข อวยวะ จดแผล หรอปรสต ขนาดเลกท

ตาเปลามองไมเหน สามารถสงภาพไดทนท

12

ตรวจ ตดตาม สภาวะ

ทางเคม

@ สามารถเพมเตมใหวดสารอนๆ หรอใชชดทดสอบจากบรษทอนๆ ไดในภายหลง

อปกรณบนทกภาพ on-Board

หนาจอแสดงผล แบบ Touch screen

เชอมตอ Internet ผาน WiFi

เรยกดคาททาการวดยอนหลงได 7 วน

เชอมตออปกรณอนๆ ผาน Bluetooth

เพอเฝาระวง ปองกนตดสนใจแกไขทนทวงท

1. ใชจลนทรยดจดการภายในบอเลยง 2. มระบบตดตามสภาวะจลนทรยภายในบอเลยง

ตรวจ ตดตาม สภาวะ

ทางชวภาพ

IoT

1

2

3

4

5

จลนทรยด ทนเคม ทนดาง สามารถอาศยอยทงในดนและนา และแพรพนธเรว

จลนทรยด ปรบคณภาพนาในบอพกนา กอนนาเขาบอเลยงกง

จลนทรยด สาหรบผสมอาหารกง ชวยลดดางในระบบทางเดนอาหารและกระเพาะกง

จลนทรยด สามารถควบคมคา pH ในนาใหคงท

จลนทรยด ทชวยยอย organic matter ทแขวนลอยเปนแหลงเพาะเชอกอโรคในนา และเลนดนกนบอ

NECTEC Licensing

รกษาสภาวะสมดลธรรมชาตจดการบาบดบอดวยจลนทรยทจดการกบเชอกอโรคได

14

ระบบตดตามสภาวะจลนทรยภายในบอเลยง

อำหำร กงสด กงแชแขง

ตวอยาง นา ดนเลน อาหารสตว ชนสวนสตวนาสด ชนสวนสตวนาแปรรป หรอตดตามสภาวะของจลนทรยทเตมลงในบอ

สามารถอานคาการเจรญเตบโตของจลนทรยได แบบ Realtime ตดตามไดทกนาท เพอการปองกนหรอแกไขปญหาทมความเสยงไดทงทางหนาจอบนเครอง

และบนมอถอ ผานระบบ IoT

สงตรวจเชอดวยวธปกต

ตวอยาง: การตรวจสอบเชอเปาหมาย V.para จากบอกงทเกดสภาวะ EMS

เลยงเชอเพอเพมจานวน ใน Incubator Shaker

37 เซลเซยส 150 รอบตอนาท เวลา 1 วน

ใชเวลารวมทงสน 2-3 วนผลการตรวจเชอ จะไดวาพบหรอไมพบเชอกอโรค V.para และชวงปรมาณเทาไร

ตรวจหาชนดของเชอ 1-2 วน

ดน นา กง จากฟารม pH สง ความเคมสง

เตรยมอาหารเลยงเชอ V.para

หองปฏบตการตรวจเชอ

16

• สามารถตรวจพบเชอแบคทเรย V.para จากตวอยาง เพราะเปนเชอทมอยปกตทวไปในนาทะเล

• V.para ตวททาใหเกดสภาวะกงตายดวน อาศยอยในลาไสกง และปลอย Toxin เขาทาลายตบกง ถา Toxin ยงมปรมาณนอยๆ แตกงมสขภาพแขงแรง กจะสามารถตานทานโรคได

• หากสภาวะแวดลอมเหมาะสมกบ V.para จะท าใหมปรมาณเพมขนอยางรวดเรว จะปลอย Toxin ปรมาณมากถง Infection Dose จะทาใหตบกงไดรบสารพษและกงตายทนท

ดน นา กง จากฟารม

การวเคราะหผล:

17

หองปฏบตการ

* ดงนนการสงตรวจเชอ V.para อยางเดยว จงไมสามารถทจะใชเปนตวบงชถงเชอแบคทเรยกลมอนๆ ในบอเลยงได ทา

ใหไมสามารถปองกนไดกอนเกดปญหา

กระบวนการตดตามการเตบโตของเชอในอาหารสภาวะตางๆ ดวยการใช Spectrophotometer

+1 2 3

บมเชอท 37 องศาเซลเซยสเวลา 24 ชม.

4

79

เทใสหลอด 24 หลอด

เตรยมตวอยาง 3 ชม. เตรยมอาหารเลยงเชอ3 ชม.

หลอดควบคม ดน นา ไสกง อยางละ 4 หลอด

นาคาทวดไดมาพลอทกราฟ

ทาทกหลอด ทกๆ 1 ชวโมง

5 8-

8

• ใชเครองมอหลายๆ อยาง ในหองปฏบตการฯ• ใชคนในการทาทกกระบวนการ• ใชเวลานาน ทากระบวนการวนไปวนมา• มโอกาสปนเปอนเชออนจากสงแวดลอม• ไมสามารถวดตวอยางไดในเวลาเดยวกนอยางตอเนองในระบบ

ควบคมเดยวกน• สญเสยปรมาตรของอาหารเลยงเชอ ทาใหอตราการเจรญเตบโต

ในแตละหลอดผดไป• ไมสามารถนาทกเครองมอไปทาการใชงานภาคสนามได 18

New Concept:

• เพาะบม 37 องศาเซลเซยส 24 ชม.• ตรวจวดการเตบโตของเชอทกหลอดไดในเครอง อยาง

ตอเนอง ทกๆ วนาท • แสดงผล Bacteria Growth Curve อตโนมต• มหนาจอควบคม และแสดงผล • สงขอมลการวดผานเครอขายอนเทอรเนต เขา

คอมพวเตอร มอถอ ไดทกท

1 2 3

เตรยมตวอยาง เวลา 3 ชม.4

20

การตดตามการเตบโตของจลนทรยดวยวธ Minimalหองปฏบตการขนาดเลก

ตวอยางผลการทดสอบเลยงเชอ จาก ตวกงและนาในบอทเปน EMS

สภาวะปกตpH ปกต

ความเคมตา

สภาวะความเคมตาpH สง ความเคมตา

สภาวะความเคมสงpH ปกต

ความเคมสง

สภาวะความสนบสนน V.para.pH สง ความเคมสง

1

2

3

4

21

บอปกต

บอ EMS

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

กง

บอปกต

บอ EMS

นา

บอทดลองเลยง บรรจงฟารม จ.ฉะเชงเทรากงขาว p-12 จานวน 90,000 ตว บอ 2 ไรนาเคม

ชวงเตรยมบอ

ในดน พบจลนทรยมเฉพาะทชอบความเคมสง pH เปนกลาง

ไมพบสมดลหรอจลนทรยในนา ไมพบสมดลในดน พบการเจรญเตบโตองจลนทรยทความเคมสง pH สง ซงเปนสภาวะทเสยง

ตอการเจรญของเชอกอโรคในบอกง

ชวงวกฤต

ไมพบสมดลหรอจลนทรยในนา

ชวงกงอาย 15 วน

22

1

2

3

4ดน นา

1 2 3 4 1 2 3

4

ดน1 2 3 4

นา

ทมวจยจงรบแจงไปยงฟารมใหเตมจลนทรยทดลงในบอเพอปรบสภาวะทนท

ดนมการเจรญของจลนทรยในทกสภาวะ พบวากงแขงแรงขนมาก

ในนาพบจลนทรยเจรญขนใน 2 สภาวะ คอ ทความเคมปกต pH เปนกลาง และทมความเคมสง pH เปนกลาง

ไมพบความเสยงตอ EMS

หลงจากปรบสภาวะในบอไปแลว 5 วน

ดน

1

2

3 4

นา

4

1

2

3

บอทดลองเลยง บรรจงฟารม จ.ฉะเชงเทรา

ฟารมกง ปนง

ประเทศมาเลเซย

2 ฟารม 6 บอ

สงขลา3 ฟารม 13 บอ

จนทบร5 ฟารม 16 บอ

สพรรณบร 3 ฟารม 6 บอ ฉะเชงเทรา

1 ฟารม 1 บอ

ตวอยางภาคสนามจากบอเลยงกงในทตางๆ

257 ตวอยาง14 ฟารม 5 จงหวด

ประเทศไทย

ประเทศมาเลเซย

24

NECTEC Licensing ระบบตรวจตดตามสภาวะ

ทางชวภาพ

รกษาสภาวะสมดลธรรมชาตจดการบาบดบอดวยจลนทรยด

การเผยแพรความรและถายทอดเทคโนโลย

25

การเผยแพรผลงาน ในประเทศ

NECTEC Licensing

การเผยแพรผลงาน ตางประเทศ

Specification

ระบบการทางาน Manual Automation

แหลงกาเนดแสง-เซนเซอร 1 ชด 24 ชด

ชนดและจานวนทใสตวอยาง Cuvette จานวน 6 Cuvettes Conical tube 50 มลลเมตร จานวน 24 tubes

ความเรวในการวดคา 120 วนาท/ตวอยาง 1 วนาท/ตวอยาง

การปนเปอนของตวอยาง ปนเปอน (ตองดดตวอยางออกไปทาการวดภายนอก) ไมปนเปอน (ไมตองนาตวอยางออกไปวด)

บนทกขอมลผาน USB Online, PC ROM บนทกตอเนอง 500 ชวโมง

การตดตามขอมล Growth Curve ตองนาคามา Plot Growth Curve เอง Plot Growth Curve อตโนมตบนหนาจอแสดงผล และดคาการวดไดตอเนอง ผานทางคอมพวเตอร หรอ มอถอ

ขนาด Incubator 440x410x400 ลบ.ซม. Spectrometer 30x40x25 ลบ.ซม. 76x50x35 ลบ.ซม.

นาหนก Incubator79.4 กก. Spectrophotometer 8.6 กก. 20 กก.

พลงงาน 220/240 โวลต 50/60 เฮรตซ 220/240 โวลต 50/60 เฮรตซ

Minimal Labระบบทวไป

Incubator Spectrophotometer

28

ระบบตรวจวดปรมาณสารเคมความแมนยาสงระบบควบควบคมเครองเตมอำกำศ

ส ำหรบกำรเพำะเลยงสตวน ำ

ระบบตดตามการเจรญเตบโตของจลนทรย

สภาพทางกายภาพ

สภาพทางเคม

สภาพทางชวภาพ

Serverสาหรบวเคราะหและประมวลผล

ชดเลนสมวอายกาลงขยายสงแบบพกพา

Solution of Sustainable

30