Nàng bò sữa và chiếc khuyên tai

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Các ông chủ nông trại bò sữa ngày nay có thể tận dụng hàng loạt công nghệ mới để nuôi dưỡng đàn bò sữa thêm mập mạp, khỏe mạnh và cho ra sản lượng sữa chất lượng cao.

Ở một nông trại nọ, nơi đang nuôi 16.000 con bò sữa trong bốn khu vực khác nhau, Frank Cordoza quan sát cả đàn bò qua hệ thống máy quay video kỹ thuật số được bố trí gọn gàng ở bốn khu trại chăn nuôi.

Mỗi máy camera trong hệ thống đều được gán một địa chỉ IP độc lập để kết nối vào mạng nội bộ (LAN) trong từng khu trại và mỗi mạng LAN đó được kết nối vào mạng Ethernet cục bộ qua các kết nối mạng không dây.

Sử dụng một trình duyệt, Cordoza có thể truy xuất từ xa vào bất cứ hệ thống camera của khu trại nào để xem những gì đang diễn ra ở đó. Khi hệ thống quản lý gửi các file báo cáo về tình hình sức khỏe và sản lượng sữa của đàn bò, Cordoza có thể nhắp chuột vào file đó để xem. Nếu nhận thấy sự bất thường, Cordoza có thể kiểm tra và xử lý ngay.

Bạn có thể nghĩ đây là một đoạn phim, nhưng là đoạn phim ghi các cảnh thật diễn ra ở nông trại chăn nuôi John Visser Dairy ở bang California, nơi Brian Chaap làm chủ. Và John Visser Dairy không phải là nông trại nuôi bò sữa duy nhất ở Mỹ trang bị hệ thống máy móc thiết bị hiện đại giúp nuôi bò cho sữa nhiều, chất lượng tốt đồng thời tiết kiệm được chi phí đầu tư.

Từ thập niên 1950, các chủ nông trại ở Mỹ đã sử dụng hệ thống quản lý hồ sơ của gia súc bằng các chương trình đơn giản trên máy tính. Bước sang thập niên 1980, phần lớn những nông trại nói trên đã sử dụng hệ thống các loại thẻ điện tử thông minh và các hệ thống cảm biến để quản lý đàn gia súc. Đến năm 1991, số nông trại bò sữa tại Mỹ đã giảm đi phân nửa, chỉ còn lại 75.140 nông trại, tuy nhiên phần lớn những nông trại còn duy trì được đến nay đều rất phát triển.

Thực tế ghi nhận là khi công nghệ tiên tiến giúp công việc chăn nuôi bò sữa thuận lợi hơn, thì nó cũng khiến các ông chủ như Brian Chaap “lệ thuộc” vào hàng loạt hệ thống công nghệ thông tin, hệ thống cảm biến và các công nghệ kết nối không dây trong nông trại.

Các nông trại hiện nay sử dụng các công nghệ truyền thông hiện đại như mạng Ethernet, công nghệ kết nối không dây Bluetooth, Wi-Fi và kỹ thuật nhận dạng sóng vô tuyến từ xa (Radio Frequency Identification – RFID) với các thẻ RFID gắn chip nhận dạng tự động.

Camera quan sát qua IP giúp theo dõi đàn gia súc trong chuồng. Hệ thống cảm biến sinh học kết hợp với máy đo bước sóng giúp xác định mức độ linh hoạt của con bò và gần đây là công nghệ cảm ứng nhiệt độ giúp xác định chu kỳ sinh sản của bò cũng như dò tìm các dấu hiệu bệnh. Hệ thống vi tính hóa ở các chuồng gia súc, trong văn phòng điều hành nông trại, trạm bán thức ăn hỗn hợp, cho đến khu vắt sữa đã được lắp đặt hệ thống thẻ RFID theo tiêu chuẩn ISO với mỗi thẻ có 15 chữ số nhận diện không trùng nhau do Bộ Nông nghiệp Mỹ cấp.

“Hệ thống này cung cấp phương tiện theo dõi theo thời gian thực đối với từng con bò”, Terry Smith, Tổng giám đốc điều hành của công ty tư vấn Dairy Strategies LLC, nói. Nhìn chung, cứ năm trại chăn nuôi và sản xuất bơ sữa thì có một trại dùng máy tính trong nông trại, theo số liệu của Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 2008 - tăng khoảng 14% kể từ năm 1991- và tỷ lệ này cao hơn ở các nông trại lớn.

Đeo thẻ RFID cho bò

Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp Mỹ, đến năm 2007, khoảng 9% trong tổng số bò nuôi lấy sữa ở Mỹ được đeo thẻ RFID. Nhưng Bộ Nông nghiệp Mỹ cho rằng, tỷ lệ này tăng rất nhanh trong hai năm nay vì mức giá thẻ RFID rẻ, chỉ từ 2-3 đô-la Mỹ cho một thẻ. Tổng chi phí đầu tư cho một hệ thống thẻ RFID như nói trên rẻ hơn 20 lần so với hệ thống đọc do một công ty tư nhân độc quyền cung cấp. Đó là chưa kể đến hệ thống thẻ RFID mới giúp mang lại hiệu quả quản lý đàn bò và sản lượng sữa cao hơn.

Nhưng sự ra đời của hệ thống quản lý RFID mới cũng làm thay đổi các mô hình kinh doanh truyền thống của những nhà sản xuất máy chế biến sữa tại Mỹ - nơi cung cấp các hệ thống đọc thẻ độc quyền. “Họ đã bắt đầu bán hệ thống thẻ RFID theo chuẩn của ngành công nghiệp với giá 3 đô-la/thẻ, nhưng không vui vì sự chênh lệch lợi nhuận đã giảm từ 90% xuống thành 0%”, Steve Eicker, Phó chủ tịch công ty cung cấp phần mềm cho ngành nông nghiệp Valley Agriculture Software (VAS) ở Tulare, bang California, cho biết.

Thomas Farm đã sử dụng thẻ điện tử để giúp quản lý quá trình chế biến sữa từ năm 1987. Công ty này dùng thẻ nhận diện điện tử để phân biệt từng con bò và theo dõi sự tăng trưởng của nó. Hiện nay, công ty này dùng bộ đọc thẻ đeo cổ mới của công ty cung cấp trang thiết bị chế biến sữa BouMatic LLC.

Điểm đặc biệt của hệ thống thẻ này là có hai phần gồm thẻ chứa thông tin nhận diện và bộ đọc thẻ. “Chúng tôi sử dụng dữ liệu từ bộ đọc thẻ đó để biết con bò đang trong tình trạng bồn chồn nào đó có bị ốm hay không. Nếu con bò không bệnh thì có nghĩa là đã đến giờ nó muốn ăn”, Mary Wilson, Chủ tịch nông trại Thomas thuộc công ty Garland Maine, cho biết.

Hệ thống giám sát việc sản sinh sữa sẽ nhận diện con bò, đưa ra các thông số về lượng sữa và tất cả thông tin thu được sẽ được chuyển về hệ thống máy tính trung tâm gọi là VAS Dairy Comp 305 đặt ở phòng điều hành chung của Thomas Farm. Điều Wilson thấy không hài lòng với hệ thống này là giá của một thẻ nhận diện điện tử đeo cổ như vậy rất đắt: 115 đô-la. Nếu đem nhân lên cho đàn bò 400 con của nông trại này thì sẽ hiểu vì sao Wilson ta thán về giá cả.

Tuy nhiên, cũng như các loại bánh kẹo làm từ sữa, chi phí đầu tư cho hệ thống thẻ RFID ở các nông trại chăn nuôi và chế biến bơ sữa đang hạ dần. Điểm rắc rối là hệ thống thẻ RFID của BouMatic khác với chuẩn của thẻ RFID mà Bộ Nông nghiệp Mỹ gợi ý sử dụng, dẫn đến thực tế đáng tiếc là nếu quy định dùng thẻ RFID theo chuẩn ISO được ban hành, rất nhiều nông trại như Thomas Farm sẽ phải tái đầu tư hệ thống.

Nhưng đại đa số nhà chăn nuôi và sản xuất bơ sữa tại Mỹ tin rằng một quy định như vậy sẽ được áp dụng vì rất cần thiết để bảo đảm được sự an toàn của thực phẩm. Chính vì vậy, John Visser Dairy ở California đã trở thành một trong những nông trại đầu tiên ở Mỹ quyết định đầu tư hệ thống thẻ RFID mới của BouMatic theo chuẩn ISO cho đàn bò 16.000 con.

Thẻ RFID thứ hai

Bộ Nông nghiệp Mỹ khuyến khích đeo thẻ RFID cho bò sữa ở tai. Vì giá các thẻ RFID rẻ, một số nông trại đeo thêm thẻ thứ hai vào chân sau của con bò để theo dõi việc chích ngừa và vài chức năng khác. Như vậy, mỗi con bò có hai mã số quản lý, một mã có 15 chữ số nhận diện trên thẻ RFID do Bộ Nông nghiệp Mỹ cấp và mã số còn lại được quản lý thông qua phần mềm quản lý của nông trại.

Brian Chaap cho biết cũng dùng hệ thống RFID tương tự ở bên ngoài khu vực sản xuất sữa, nơi có 50% lực lượng nhân sự chăm sóc đàn bò là người làm thuê. Mỗi người chăm sóc bò sử dụng thiết bị cầm tay iPaq của HP và thiết bị giống như chiếc gậy dài gần một mét, gọi là gậy quét DairyComp, để đọc thông tin trên thẻ RFID trên tai bò và truyền các chữ số nhận diện đến thiết bị cầm tay của mình thông qua kết nối không dây Bluetooth.

Khi mỗi con bò được quét số nhận diện xong, chiếc iPaq sẽ so sánh số nhận diện với danh sách sẵn có, sau đó gửi một tin nhắn thoại đến thiết bị Bluetooth thông báo cho nhân viên đó biết nhu cầu của con bò, ví dụ như cần tiêm vắc-xin hay kiểm tra tình trạng mang thai của nó.

Vào cuối ngày, các nhân viên đặt máy iPaq của mình vào các cổng cắm, tải lên hệ thống quản lý nông trại các dữ liệu đã thu được trong ngày qua kết nối cáp USB hoặc Wi-Fi. Hệ thống này giúp cải thiện độ chính xác trong công việc và tiết kiệm công lao động nhờ cho phép một người có thể làm được một khối lượng công việc trước đây đòi hỏi phải từ hai đến ba người làm.

Theo Steve Eicker từ công ty VAS, Bluetooth là một bước ngoặt trong hệ thống đó, chứ không phải thẻ RFID. Hệ thống quản lý đời cũ đòi hỏi các nhân viên mang máy tính xách tay vào chuồng bò và dùng một thiết bị như chiếc đũa để kết nối thông qua một sợi dây cáp dài, sau đó nhân viên mới đọc được thẻ nhận diện.

Hệ thống cảm biến sinh học

Máy đo bước đã được sử dụng từ nhiều năm và một số nông trại bò sữa đang trang bị thêm hệ thống cảm biến sinh học. Công nghệ này cho phép đọc nhịp tim của bò, độ pH trong bao tử và nhiệt độ của bò trong thời gian thực. Nhờ vậy, các chủ nông trại có thể phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường ở bò nuôi.

Công ty TenXsys Inc. cho biết đang chuẩn bị để cho ra đời thiết bị cảm ứng nhiệt mới, gọi là SmartBolus, đặt trong bao tử của con bò. SmartBolus chạy bằng pin và chỉ nhỏ như viên thuốc, có thể hoạt động liên tục trong bốn năm mà không gây hại cho bao tử của bò.

Thiết bị này giúp đọc nhiệt độ và dùng máy đo bước để chuyển tải dữ liệu 96 lần trong ngày đến một thiết bị chạy pin từ năng lượng mặt trời, sau đó chuyển dữ liệu đến máy tính cá nhân ở văn phòng thông qua chương trình quản lý DHI-Plus cài sẵn.

Theo Tiến sĩ Reynolds, giảng viên trường Veterinary Medicine, trực thuộc Đại học California, sự ích lợi của những hệ thống cảm biến như SmartBolus vẫn đang được chứng minh. Cảm biến nhiệt độ thường hoạt động không tốt vì thân nhiệt của từng loại động vật khác nhau. Thân nhiệt của bò thay đổi lên xuống tùy theo nhiệt độ môi trường, tuy nhiên nhiệt độ bên trong bao tử của bò giảm gần như ngay lập tức khi con bò uống nước.

Nói một cách khác là hệ cảm biến nhiệt độ nên được thiết kế theo hướng phân loại thân nhiệt từng loài. Tuy nhiên, Tiến sĩ Reynolds vẫn khẳng định rằng, thiết bị này có tiềm năng lớn.

Mặc dù chưa ổn định, nhưng công nghệ đang lèo lái con thuyền ngành công nghiệp sữa tại Mỹ. Các nông trại bò sữa đang bị chìm trong một rừng những giải pháp và công nghệ gắn liền với nàng bò sữa, nhưng tình trạng bị quá tải công nghệ này vẫn tiếp tục và được nhận định là rất sôi động.