Dự án này phát triển một hệ thống cho ăn thông minh nhằm tự động hóa quy trình ghi nhận dữ liệu thủ công, từ đó nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong vận hành cho ăn.
Người thực hiện
Lan Đặng, Khoa Phạm, Hùng Nguyễn, Bảo Nguyễn
Chương trình
Cử nhân Kỹ thuật (Cơ điện tử và Robot) – chương trình danh dự
Giảng viên hướng dẫn
TS. Thanh Tran
Bối cảnh và mục tiêu
Nuôi tôm là một trong những ngành nuôi trồng thủy sản quan trọng trên toàn cầu. Tuy nhiên, các phương pháp cho ăn truyền thống – thường dựa vào thời gian cố định và quan sát thủ công – vẫn còn nhiều hạn chế. Việc cho ăn dư thừa dễ gây ô nhiễm môi trường nước, tăng nguy cơ dịch bệnh và ảnh hưởng đến năng suất. Ngược lại, cho ăn thiếu lại làm giảm tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sản xuất.
Dự án này phát triển một hệ thống cho ăn thông minh với khả năng điều khiển từ xa, thu thập và phân tích dữ liệu thời gian thực, từ đó giúp tối ưu hóa lượng thức ăn, cải thiện sức khỏe vật nuôi, giảm chi phí vận hành và nâng cao tính bền vững trong sản xuất. Hệ thống cho phép người dùng kiểm soát từ xa việc bật/tắt thiết bị, giám sát lượng thức ăn đã cấp và trọng lượng còn lại trong bồn qua màn hình OLED cầm tay. Dữ liệu được đồng bộ lên cloud để người dùng có thể phân tích và đưa ra quyết định về chu kỳ và lượng thức ăn tối ưu cho các lần cho ăn tiếp theo.
Phương pháp phát triển
Hệ thống sử dụng bộ phân tán thức ăn ly tâm, có khả năng rải thức ăn theo hình tròn 360 độ. Người dùng có thể điều chỉnh tốc độ quay của cánh quạt để kiểm soát khoảng cách và lưu lượng phân phối thức ăn. Việc điều khiển có thể thực hiện bằng remote RF hoặc thủ công qua nút bấm.
Các cảm biến gắn trên máy sẽ gửi dữ liệu về trọng lượng và lượng thức ăn còn lại trong bồn về cho người dùng. Đồng thời, dữ liệu cũng được truyền lên cơ sở dữ liệu đám mây để người dùng có thể truy xuất và phân tích về sau. Trong trường hợp mất điện, hệ thống vẫn có thể vận hành nhờ pin 12V sạc liên tục bằng các tấm pin mặt trời gắn trên máy.
Để tối ưu hóa chu kỳ cho ăn, hệ thống cho phép người dùng tương tác với ứng dụng web, kết nối cơ sở dữ liệu để hiển thị biểu đồ, thống kê, và một số phép tính đơn giản hỗ trợ ra quyết định.
Thử nghiệm và kết quả
Dự án đã chế tạo thành công nguyên mẫu với:
Tủ điều khiển gắn các linh kiện điện tử, kết nối với thùng chứa màu xanh dương, được đặt cố định trên giá sắt.
Giao diện web hiển thị phần trăm thức ăn đã cấp (80–100%) và trọng lượng thức ăn còn lại, cùng biểu đồ theo dõi tổng lượng thức ăn qua từng ngày.
Hệ thống đã được kiểm tra về tầm hoạt động không dây lên đến 5km nhờ sử dụng LoRa module. Pin mặt trời và ắc quy đủ để duy trì vận hành trong 10 phút khi mất điện. Ứng dụng web hoạt động ổn định và lấy dữ liệu từ cloud để phân tích.
Kết luận và phát hiện chính
Dự án tập trung phát triển một hệ thống cho ăn tự động tiên tiến, có cấu trúc cơ khí bền vững và hiệu suất cao, phục vụ phân phối thức ăn hiệu quả và chính xác. Hệ thống có khả năng tự động rải thức ăn theo lượng và thời gian đã định, hoặc điều khiển bằng remote. Thùng chứa có dung tích 35kg, mỗi chu kỳ rải được 5kg thức ăn trong vòng 1 phút 40 giây, bán kính rải đạt 10–15 mét – phù hợp với hồ nuôi tôm tiêu chuẩn.
Cấu trúc cơ khí đảm bảo độ ổn định và phân phối đều thức ăn – yếu tố then chốt trong việc duy trì điều kiện nuôi ổn định. Hệ thống tích hợp cảm biến và công nghệ IoT cho phép theo dõi lượng thức ăn còn lại và trạng thái hoạt động theo thời gian thực. Ngoài ra, thiết bị còn hỗ trợ ghi nhận dữ liệu ngoại tuyến trong phạm vi 3km nhờ kết nối LoRa – ngay cả khi không có Wi-Fi.
Dự án nhấn mạnh khả năng mở rộng (scalability) và tích hợp linh hoạt công nghệ IoT vào thực tế sản xuất. Dù mới dừng ở mức nguyên mẫu, nhưng nếu được thương mại hóa, thiết bị này có thể mang lại giải pháp chuyển đổi lớn cho ngành nuôi tôm.
