7 นวัตกรรม digital farming ที่มีอิทธิพลต่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

“ความเป็นจริงที่ถูกแปลงให้เป็นดิจิทัล ซึ่งมีการป้อนข้อมูลเข้าสู่วงจรการผลิตอย่างเป็นระบบ จะช่วยสร้างโอกาสในการเป็นผู้นำการส่งเสริมประสิทธิภาพและผลิตผล” ดร. อีวานนิส เนนกาส (Ioannis Nengas) ตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิจัย ณ ศูนย์ Hellenic Center for Marine Research ได้กล่าวไว้ระหว่างที่เข้าร่วมงาน Alltech ONE Virtual Experience โดย ดร. ได้แบ่งปันความรู้ความเข้าใจอันลึกซึ้งเกี่ยวกับdigital farming เพื่อความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ดร. อีวานนิส เปิดฉากการนำเสนอด้วยข้อเท็จจริงที่น่าสนใจประการหนึ่งว่า “การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในปัจจุบันกลายเป็นอุตสาหกรรมอาหารที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วที่สุดในโลก โดยสามารถสร้างผลผลิตอาหารทะเลได้มากกว่า 50% ของผลผลิตรวมทั่วโลก”

อุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทั่วโลกต้องเผชิญกับความท้าทายในการรับหน้าที่ผลิตอาหารป้อนให้แก่ประชากรที่กำลังเพิ่มจำนวนขึ้นทั่วโลกอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมการผลิตอาหารอื่นๆ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำกำลังค้นหาวิธีในการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของอาหารด้วยการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

นวัตกรรมการทำฟาร์มแบบดิจิทัล อย่างเช่นโดรน ภาพถ่ายดาวเทียม และเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ ทำให้เกิดแนวคิดใหม่ๆ ขึ้นมาอย่างเช่น การเกษตรแม่นยำสูง การเกษตรอัจฉริยะ และการเกษตรดิจทัล แม้ว่าคำศัพท์เหล่านี้มักจะถูกนำมาใช้แทนกัน แต่ที่จริงแล้วแต่ละคำมีความหมายแตกต่างกันไป ดังนี้:

·     การเกษตรแม่นยำสูง คือการใช้เทคโนโลยีในการบริหารจัดการการทำฟาร์ม ซึ่งจะมีการสังเกตการณ์ ตรวจวัด วิเคราะห์ และใช้พื้นที่ในฟาร์มและผลผลิตให้เกิดประโยชน์ที่สุด

·     การเกษตรอัจฉริยะ คือการนำเทคโนโลยีด้านข้อมูลและการสื่อสารมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่ระบบฟาร์มที่ซับซ้อน

·     การเกษตรดิจิทัล คือการสร้างมูลค่าจากข้อมูล

“การเกษตรดิจิทัลคือการนำข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบันมาสร้างระบบที่ใช้งานได้จริงและสร้างมูลค่าเพิ่มจากข้อมูลดังกล่าว” ดร. อีวานนิสอธิบาย “ตัวอย่างหนึ่งก็คือปัญญาประดิษฐ์นั่นเอง การเกษตรดิจิทัลคือการผสมผสานแนวคิดด้านการเกษตรแม่นยำสูงและการเกษตรอัจฉริยะเข้าด้วยกัน”

ดร. อีวานนิสได้สรุปเทคโนโลยีการเกษตรดิจิทัล 7 ข้อที่จะส่งผลกระทบต่อปัจจุบันและอนาคตของตลาดการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทั่วโลก ตั้งแต่ทวีปยุโรป เอเชีย-แปซิฟิก ไปจนถึงอเมริกา

1 การให้อาหารสัตว์แบบดิจิทัล

เครื่องมือช่วยการตัดสินใจอย่าง CageEye ใช้เทคโนโลยีคลื่นเสียงใต้น้ำ (Hydroacoustic) ในการเฝ้าสังเกตการเคลื่อนไหวของปลาและข้อมูลสภาพแวดล้อมด้วยอัลกอริทึมการเรียนรู้จักรกลขั้นสูง โดยจะมีการตรวจวัดความหนาแน่นของฝูงปลา ความเร็ว และอัตราเร่งระหว่างการจ่ายอาหารผ่านช่องจ่าย พร้อมบันทึกเป็นภาพเอคโคแกรม (Echogram) แบบเรียลไทม์ ตัวแปรต่างๆ เหล่านี้สัมพันธ์กับลักษณะการจ่ายอาหาร จึงทำให้เกิดความรู้ความเข้าใจในเรื่องความอยากอาหารของปลาได้อย่างลึกซึ้ง

“หากเข้าใจเรื่องความอยากอาหารของปลา เกษตรกรก็จะให้อาหารตามความต้องการด้านโภชนาการของปลาได้ครับ” ดร. อีวานนิสกล่าว “ซึ่งจะส่งผลให้การให้อาหารสัตว์มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เพิ่มการเจริญเติบโตของปลา และเพิ่มผลผลิตได้อย่างยั่งยืนในท้ายที่สุด จึงเป็นการแก้ปัญหาอุปสงค์ด้านอาหารทะเลได้อย่างตรงจุดครับ”

CageEye กล่าวว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยลดต้นทุนการให้อาหารสัตว์ได้สูงสุดถึง 20% โดยปรับลดไม่ให้มีการให้อาหารมากเกินควร

2 ปัญญาประดิษฐ์หรือ AI

เมื่อใช้ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial intelligence - AI) เข้ามาช่วยเป็นเทคโนโลยีเพื่อเฝ้าสังเกตการณ์ สามารถระบุความเปลี่ยนแปลงด้านพฤติกรรมของปลาระหว่างการให้อาหารได้ โดยระบบจะเรียนรู้จากการใช้กล้องจับความเคลื่อนไหวของปลาและวัดความเร็ว อัตราเร่ง และการกระจายในกรง แท็งก์ หรือบ่อ จากนั้นจึงกำหนดเวลาที่ควรหยุดจ่ายอาหารหรือเปลี่ยนแปลงอัตราการจ่ายอาหารตามความอยากอาหารของปลา เพื่อให้ปลามีการเจริญเติบโตขั้นสูงสุดและใช้อาหารปลาได้เกิดประโยชน์ที่สุด

“พฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปไม่ได้เกี่ยวข้องแต่เพียงการให้อาหารและความอยากอาหารเท่านั้น แต่รวมไปถึงโรคและการบาดเจ็บของปลาด้วยครับ” ดร. อีวานนิสให้ข้อสังเกต

ระบบดังกล่าวนี้ยังสามารถตรวจจับอาการของโรคในระยะเริ่มต้นได้อีกด้วย ซึ่งจะนำไปสู่การลดอัตราการตายและการใช้ยาปฏิชีวนะ การรักษาสภาพแวดล้อม และความก้าวหน้าโดยรวมในการบริหารจัดการฟาร์ม

3 คอมพิวเตอร์วิทัศน์ (Computer vision)

“การพัฒนาด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์ (computer vision) และการเรียนรู้อย่างลึกซึ้งจะช่วยลดงานของมนุษย์ลงได้ พร้อมช่วยให้เกษตรกรเฝ้าสังเกต ใช้วิธีเลี้ยงดูที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เพิ่มผลผลิต และเพิ่มผลกำไรในท้ายที่สุด” ดร. อีวานนิสกล่าว

เพื่อให้เห็นภาพยิ่งขึ้น ดร. จึงได้ยกตัวอย่างขึ้นมา 2 กรณีคือ

·     Stingray เป็นบริษัทที่ใช้ภาพจากกล้องสเตอริโอ ซอฟต์แวร์ขั้นสูง และเลเซอร์เล็งเป้าหมายในการกำจัดแมลงปรสิตโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใดๆ ต่อตัวปลาหรือสภาพแวดล้อมเลย

• ส่วน Cermaq’s iFarm ใช้อุปกรณ์ตรวจจับภาพที่ยกระดับการตรวจสุขภาพและความเป็นอยู่ของปลาขึ้นไปอีกระดับหนึ่ง เนื่องจากปลาจะได้รับการตรวจสอบการเจริญเติบโต ตรวจหาเหาทะเล รอยโรค บาดแผล และปัญหาอื่นๆ เป็นรายตัว

“ในภาพรวมแล้ว การเปลี่ยนวิธีสังเกตสมรรถภาพปลาจากแบบยกฝูงเป็นรายตัวนั้นมีประโยชน์หลายอย่าง ได้แก่ ช่วยทำให้การบริหารจัดการมีประสิทธิภาพสูงสุด, เพิ่มอัตราการเติบโตและการใช้ประโยชน์จากปลา, ลดอัตราการตาย, รักษาสภาพแวดล้อม และสร้างกำไรให้แก่เกษตรกรอีกด้วย” ดร. อีวานนิสกล่าว

4. ระบบตรวจจับอัจฉริยะ

ข้อมูลจากเทคโนโลยีการตรวจจับและกล้องใต้น้ำที่สามารถอัพโหลดเข้าไปในเครื่องมือซอฟต์แวร์ออนไลน์ เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานในฟาร์มสามารถดูข้อมูลได้จากห้องทำงาน คอมพิวเตอร์ แท็บเล็ต หรือสมาร์ทโฟน

“ระบบนี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นข้อมูลโภชนาการ สุขภาพ และสภาพแวดล้อมของสัตว์ในสปีชีส์ต่างๆ ที่เลี้ยงอยู่ในฟาร์ม จึงสามารถเข้าควบคุมสถานการณ์หรือดำเนินการได้ก่อนที่สถานการณ์จะเข้าขั้นวิกฤต” ดร. อีวานนิสกล่าว

aquaManager ก็เป็นตัวอย่างหนึ่งของซอฟต์แวร์วิเคราะห์เชิงพาณิชย์ประเภทหนึ่งที่ใช้กันในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเพื่อรวบรวมข้อมูลจากหลากหลายแหล่งมาไว้บนแพลตฟอร์มคลาวด์เพียงที่เดียว โดยแอพพลิเคชันบนมือถือนี้ซิงค์ข้อมูลกับแดชบอร์ดควบคุมการดำเนินงานในฟาร์มได้ทันทีเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกและบทวิเคราะห์คาดการณ์แบบเรียลไทม์

5. โดรนเก็บข้อมูลใต้น้ำ

“ทุกวันนี้ การสำรวจภาพใต้ผิวน้ำและใต้ท้องทะเลนั้น ปกติแล้วจะใช้ระบบติดกล้องแบบตายตัว, นักประดาน้ำ, หรือ ROV ขนาดใหญ่” ดร. อีวานนิสอธิบาย “การใช้งานนักประดาน้ำก็มีราคาแพงและมีความเสี่ยงสูงอยู่แล้ว แต่ ROV ก็ใช้ต้นทุนสูงและจำเป็นต้องเข้ารับการฝึกอบรมอย่างครอบคลุมรอบด้านเพื่อการใช้งานอีกด้วย ส่วนกล้องที่ติดตายตัวก็มีข้อจำกัดหลายประการในตัวเองในเรื่องของระยะยืดและความยืดหยุ่นในการใช้งาน แต่หากใช้โดรนใต้น้ำ คุณจะมีกล้องใต้น้ำขนาดพอเหมาะให้ทำการตรวจสอบได้ทุกที่ทุกเวลาตามต้องการ”

โดรนใต้น้ำช่วยในการตรวจสอบฟาร์มเพาะเลี้ยงที่อยู่ใต้ผิวน้ำ รวมถึงติดตามค่าตัวแปรแวดล้อมต่างๆ เช่น ค่า pH ความเค็ม ระดับออกซิเจน ความขุ่นของน้ำ และสารมลพิษ ผู้ปฏิบัติงานในฟาร์มสามารถตรวจสอบอัตราการตายในกรง สังเกตการณ์การให้อาหาร และตรวจดูความเสียหายของกรงใต้น้ำหรือรูรั่วบนตาข่ายผ่านโดรนได้ หากเป็นโดรนชนิดพิเศษจะสามารถซ่อมแซมตาข่ายได้อีกด้วย

6. ความเป็นจริงเสริม (Augmented reality/ AR)

“ลองจินตนาการถึงเครื่องมือคล้ายๆ กับ Google Glass ที่ให้ผู้จัดการฟาร์มใส่เพื่อดูข้อมูลเกี่ยวกับกรง บ่อ หรือแท็งก์ได้ด้วยตาตัวเองนะครับ” ดร. อีวานนิสกล่าวระหว่างที่กำลังอธิบายว่าหน่วยนาวิกโยธินของสหรัฐฯ ใช้จอแสดงผลสำหรับนักประดาน้ำ Divers Augmented Vision Display ซึ่งแสดงเป็นภาพโซนาร์ความละเอียดสูงที่ฉายซ้อนทับภาพที่นักประดาน้ำมองเห็น รวมถึงการใช้งานที่สำคัญเพื่อเพิ่มผลผลิตเกษตรกรรม

ตัวอย่างเช่น บริษัทด้านเทคโนโลยีสัญชาติออสเตรเลียอย่าง CSIRO ได้พัฒนาเครื่องมือขึ้นมาชิ้นหนึ่งซึ่งนำเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม (AR) เข้ามาใช้ในการบริหารจัดการฟาร์มกุ้ง เกษตรกรจะสามารถเยี่ยมชมฟาร์มได้ด้วยการดูข้อมูลเกี่ยวกับกุ้งที่เลี้ยงไว้ เช่น จำนวน ขนาด อัตราการตาย ปริมาณอาหาร FCR สุขภาพ และตัวแปรแวดล้อมแบบเรียลไทม์

“ระบบนี้จะเป็นเครื่องมือที่สำคัญต่อการตัดสินใจหน้างานจริงและการดำเนินการด้านการบริหารจัดการครับ” ดร. อีวานนิสกล่าวเสริม

7. ความเป็นจริงเสมือน (Virtual reality)

มหาวิทยาลัย Norwegian University of Science and Technology (NTNU) ได้นำความเป็นจริงเสมือน (Virtual reality - VR) มาใช้ในการปลูกฝังให้คนรุ่นต่อไปเกิดความสนใจในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและฝึกอบรมพนักงานใหม่ในอุตสาหกรรม โดยทาง NTNU ได้พัฒนาเครื่องจำลองภาพการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่ใช้เทคโนโลยี VR ให้ผู้ที่สนใจได้ลองสัมผัสฟาร์มเพราะเลี้ยงปลาแบบเสมือนจริง ตัวอย่างเช่น พนักงานฝึกงานสามารถตรวจสอบกรงในทะเล ทำความเข้าใจพฤติกรรมปลาในสภาวะบางประการใต้น้ำ ให้อาหารสัตว์ และสังเกตพฤติกรรมของปลาขณะให้อาหารได้

แรงผลักดันให้เกิดการเกษตรอัจฉริยะคือ อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things หรือ IoT)

“ในอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ลองจินตนาการดูนะครับว่ามีเครือข่ายอุปกรณ์ เซ็นเซอร์ คอมพิวเตอร์ แท็งก์น้ำ อุปกรณ์คัดแยก เครื่องนับจำนวนปลา ปั๊มน้ำ ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันหมดในฟาร์มเพาะเลี้ยงปลาอันทันสมัย มีการติดต่อสื่อสารกัน ส่งและอัพโหลดข้อมูลสำคัญไปยังสถานีสั่งการกลาง ทำให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นภาพรวมของทั้งศูนย์” ดร. อีวานนิสกล่าว “ที่กล่าวไปนั้นคือศักยภาพของ IoT ในการเพาะเลี้ยงปลาครับ”

IoT ทำให้เราสร้างข้อมูลได้เป็นจำนวนมหาศาล ซึ่งสามารถนำไป:

·     ส่งและเก็บรักษาไว้บนระบบคลาวด์อย่างปลอดภัย

·     วิเคราะห์และจัดการด้วยเครื่องมือ big data

·     ใช้ร่วมกับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในการตรวจจับและคาดการณ์ตัวแปรในการผลิต

·     อ้างอิงในการตัดสินใจที่สำคัญ

“ความยั่งยืนจากการใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดนี้ถือเป็นประโยชน์ที่เราจะได้รับจากการใช้งานเทคโนโลยีเหล่านี้ครับ” ดร. อีวานนิสสรุป “ผมเชื่ออย่างยิ่งว่าเทคโนโลยีดิจิทัลคือสิ่งที่สร้างความแตกต่างได้ครับ”