Mô hình ứng dụng hệ thống Iot trong chăn nuôi gà, giải pháp hiệu quả cho các hộ chăn nuôi gà bán công nghiệp ở nông thôn góp phần nâng cao giá trị kinh tế gia đình

MƠ HÌNH ỨNG DỤNG HỆ THỐNG IOT TRONG CHĂN NI
GÀ, GIẢI PHÁP HIỆU QUẢ CHO CÁC HỘ CHĂN NUÔI
GÀ BÁN CƠNG NGHIỆP Ở NƠNG THƠN GĨP PHẦN
NÂNG CAO GIÁ TRỊ KINH TẾ GIA ĐÌNH
Phạm Minh Thuận, Nguyễn Hồng Tài, Lâm Quang Nhựt
Viện Công nghệ Việt – Nhật, Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh
GVHD: ThS. Nguyễn Thị Ngọc Anh 75

TĨM TẮT
Hiện nay gà cơng nghiệp có số lượng bày bán rất nhiều nhưng chất lượng thịt không ngon do gà
được ni nhốt theo hướng cơng nghiệp ít được vận động và ăn cám tăng trọng. Ngồi ra, ni
theo hướng công nghiệp nguồn vốn đầu tư trang thiết bị hiện đại rất cao. Bên cạnh đó người tiêu
dùng cũng mong muốn nguồn thịt gà có chất lượng cao. Do vậy, đã xuất hiện hình thức ni gà
bán cơng nghiệp với chi phí đầu tư hợp lý, thịt gà ngon hơn do được vận động chăn thả kết hợp
nuôi nhốt. Tuy nhiên, vấn đề là người dân khi nuôi theo hình thức này chưa quan tâm đến việc áp
dụng Khoa học – Cơng nghệ dẫn đến gặp khó khăn trong khâu quản lý đàn gà và phải tốn nhiều
sức trong khâu cho ăn, uống nước,... Giải pháp của nhóm là sẽ tạo ra một “Mơ hình ứng dụng hệ
thống IoT trong chăn nuôi gà” giúp người dân tiết kiệm chi phí, đảm bảo vệ sinh chuồng trại, tự
động hóa trong một số khâu giúp q trình chăn ni hiệu quả hơn.
Từ khóa: Chăn ni gà, hệ thống IoT, gà bán công nghiệp, thịt gà, khoa học kỹ thuật.

1 PHÁT HIỆN VẤN ĐỀ
Theo thống kê do Việt Nam chưa sử dụng cơng nghệ cao trong chăn ni nên chi phí sản xuất
chăn nuôi trong nước cao hơn các nước Ấn Độ, Malaysia, riêng ở Mỹ giá thịt rẻ hơn VN đến 40%.
Giá thức ăn ở nước ta cũng cao hơn thế giới 15-20%, nếu không ứng dụng công nghệ cao trong
chăn nuôi, cơ hội cạnh tranh sản phẩm chăn nuôi trong nước với nhập khẩu thấp.
Cho gà uống nước của các hộ chăn nuôi đều thực hiện bằng tay. Lượng nước gà uống còn phụ
thuộc vào thời tiết nên lượng nước khi cho gà uống là khác nhau, các hộ chăn nuôi chỉ canh thời
gian trong ngày cho gà uống nước nên không giám sát được lượng nước gà uống đã đủ hay cịn
thiếu. Ngồi ra người dân sử dụng máng ăn không hợp lý, khiến thức ăn và phân sẽ bị trộn lẫn với
nhau vì gà có thể di chuyển và giẫm đạp lên thức ăn gây mất vệ sinh. Đây là một trong các nguyên

nhân phát sinh bệnh truyền nhiễm nguy hiểm.
Gà chết là do kỹ thuật sưởi ấm khơng đều nên khiến gà bị lạnh. Ngồi ra người chăn ni khó có
thể kiểm sốt tình hình dịch bệnh cũng như quản lý các chỉ số cần thiết khi chăn nuôi gà một cách
hiệu quả.

821


Hình 1: Người dân chưa áp dụng khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi gà bán công nghiệp ở nông thôn

2 NỘI DUNG
2.1 Khảo sát thực trạng của vấn đề
Trong thời điểm hiện nay, xuất hiện những thách thức và nguy cơ ngày càng rõ rệt đang đe dọa
đến sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi Việt Nam, đặc biệt nhất là trong tình hình hội
nhập và cạnh tranh kinh tế càng gay gắt.

Hình 1: Bình cho gà uống nước bị đổ nước ra nền

Hình 2: Người chăn ni cho gà ăn

Ở Hình 1 và Hình 2 do nhóm chúng tơi chụp ảnh thực tế tại các chuồng chăn ni khu vực phía
Nam cho thấy thực trạng chăn ni ở các vùng nơng thơn nước ta đang cịn rất lạc hậu chưa đảm
bảo được vấn đề vệ sinh trong chăn nuôi.
2.2 Khảo sát nhu cầu giải quyết vấn đề
Hiện nay các nước tiến bộ hầu hết đã áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong nhiều lĩnh vực. Nhiều
quốc gia phát triển hơn Việt Nam như Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc đã tiến hành áp dụng công nghệ
vào chăn ni từ lâu.

Hình 3: Tầm quan trọng của cơng nghệ đối với nền chăn nuôi nước nhà (nguồn: kinhtenongthon.vn)

822


Chúng tôi đã tiến hành một cuộc khảo sát nhỏ về nhu cầu áp dụng khoa học kỹ thuật vào chăn
nuôi gà để tạo ra nguồn thịt sạch với kết quả khảo sát như sau:
Đối tượng: Người tiêu dùng.
Phương pháp: Khảo sát online trên google biểu mẫu.
Câu hỏi: “Hiện nay có rất nhiều sản phẩm thịt gia cầm trơi nổi không rõ nguồn gốc. Nếu như áp
dụng công nghệ, kỹ thuật vào trong chăn ni và giúp người mua có thể truy xuất nguồn gốc, an
tâm về chất lượng, độ an tồn thì giá thịt sẽ cao hơn giá thị trường một chút. Anh/Chị sẽ ủng hộ
không?”.
Số lượng mẫu: 41 câu trả lời.

Hình 4: Biểu đồ thể hiện nhu cầu mong muốn sử dụng sản phẩm sạch từ chăn nuôi
áp dụng khoa học kỹ thuật của người dùng

Kết quả khảo sát cho thấy, đa số người dùng đều muốn áp dụng khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi
thay cho chăn nuôi truyền thống và kết hợp với việc truy suất nguồn gốc chăn nuôi gà được nuôi
trước khi chọn dùng sản phẩm thịt. Như vậy rõ ràng rằng đại đa số người tiêu dùng đều muốn có
một giải pháp nào đó để thay đổi thực trạng này dù cho giá cả thế nào.
2.3 Khảo sát các giải pháp hiện có
Bảng 1: Các giải pháp hiện có cho vấn đề có trên thị trường
Giải pháp

Ưu điểm

Nhược điểm

Bình uống nước tự động

– Gà được cung cấp đủ lượng

– Khó khăn trong việc vệ sinh bên

cho gà:

nước.
– Lắp đặt 1 lần và sử dụng lâu
dài.
– Gà ln được cấp nước liên

trong bình.
– Người chăn ni chưa quan tâm
nhiều.
– Chi phí đầu tư ban đầu cao.

tục.
Núm cho gà uống nước tự

– Nhỏ gọn dễ vận chuyển.

động:

– Chi phí thấp.
– Cung cấp nước gà uống liên
tục.

– Chưa được phổ biến tiếp cận rộng rãi
đến người dân.
– Nhiều con gà không thể uống cùng

một lúc.
– Lắp đặt hệ thống ống nước phức tạp
trong chuồng trại.

823


Giải pháp

Ưu điểm

Nhược điểm

Hệ thống cho gà ăn tự

– Cho ăn nhanh và tiện lợi.

– Giá thành cao.

động:

– Dễ dàng làm sạch, vệ sinh

– Chỉ phù hợp với mơ hình ni gà số

máng.

lượng lớn.

– Có cảm biến để nhận biết,

điều khiển lượng thức ăn phù
hợp với từng máng.

Các giải pháp hiện có trên thị trường chưa thật sự được quan tâm và phổ biến rộng rãi đến người
dân. Vì vậy để có một mơ hình chuẩn ứng dụng các thiết bị khoa học – kỹ thuật để người dân áp
dụng phù hợp hơn với thực trạng hiệu quả hơn.
2.4 Xác định nguyên nhân cụ thể gây ra vấn đề
Để tìm ra một giải pháp tối ưu hơn. Chúng tôi đã tiến hành liệt kê ra các nguyên nhân dẫn đến việc
làm cho người dân vẫn chưa áp dụng hiệu quả cơng nghệ trong việc chăn ni gia cầm

Hình 5: Biểu đồ xương cá xác định các nguyên nhân gây ra vấn đề

Sau q trình khảo sát và thảo luận, nhóm tác giả kết luận một trong những lý do chính khiến người
dân vẫn chưa áp dụng hiệu quả công nghệ trong việc chăn nuôi gia cầm là “Do người dân chưa
thấy được sự hiệu quả của công nghệ”.
2.5 Đề xuất giải pháp và mục tiêu thiết kế
Đề xuất giải pháp: Thiết kế hệ thống IoT chăn nuôi gà, giải pháp hiệu quả cho các hộ chăn nuôi
gà bán công nghiệp.
Mục tiêu thiết kế: Cho gà ăn bằng máng treo để tiết kiệm thức ăn, sử dụng hệ thống ròng rọc di
chuyển máng ăn lên xuống để tránh việc gà đi phân vào dễ phát sinh bệnh, nước uống được cung
cấp liên tục, nhiệt độ trong chuồng ổn định từ 20 oC – 30 oC và đèn thắp sáng liên tục vào buổi tối
dù có mất điện. Ứng dụng IoT để điều khiển các thiết bị thông qua smartphone và sử dụng mã QR
để truy xuất nguồn gốc, giúp người dân yên tâm về sản phẩm thịt gia cầm có xuất xứ nguồn gốc rõ
ràng.

824


3 HỆ THỐNG IOT TRONG CHĂN NI GÀ
3.1 Mơ tả hệ thống

Đây là hệ thống cho gà ăn bằng cách sử dụng động cơ nâng hạ các máng ăn, máng uống hạn
chế sử dụng sức lao động cho người chăn ni bên cạnh đó hệ thống cịn tích hợp thêm rơle dùng
để bật tắt các thiết bị như: đèn, máy bơm nước, quạt,... Có sử dụng năng mặt trời, mã QR để truy
xuất nguồn gốc, có thể bật tắt thiết bị từ khoảng cách xa bằng smartphone rất thuận tiện khi người
lao động khơng có mặt tại chuồng ni để thao tác trực tiếp.
3.2 Tính sáng tạo
Mơ hình là một chuẩn chăn ni khi áp dụng vào thực tế, có thể thay đổi suy nghĩ của người chăn
nuôi ở các vùng nông thôn về tầm quan trọng của khoa học – kỹ thuật trong thời kỳ mà công nghệ
ngày càng phát triển nhanh như hiện nay. Thay vì phải chăm nước, cho ăn, tắt mở đèn bằng tay,...
thì chỉ cần lắp đặt “hệ thống IoT chăn ni gà” là có thể điều khiển, giám sát đều bằng smart
phone về lâu dài sẽ rút ngắn thời gian chăn ni, kiểm sốt được dịch bệnh tăng khả năng cạnh
tranh, góp phần nâng cao giá trị kinh tế tăng năng suất lên rất nhiều lần.
3.3 Sơ đồ khối và thiết kế mạch hoàn chỉnh

Hình 6: Sơ đồ khối hệ thống

Hình 8: Phần mềm MQTT Dash

Hình 7: Sơ đồ thực tế các khối

Hình 9: Sơ đồ mạch

Hình 10: Mạch hồn chỉnh
(chưa bao gồm khối chấp hành)

Nguyên lý hoạt động: Hệ thống có 2 chế độ hoạt động là tự động và điều khiển bằng tay thông
qua smartphone. Ở chế độ điều khiển tự động hệ thống sử dụng module ESP8266 để kết nối với
internet để có thể truy cập vào MQTT (gọi là broker) để có thể chia sẻ và nhận thơng tin các cảm
825

biến, xử lý và điều khiển các thiết bị điện thơng qua các relay, động cơ. Ngồi ra ESP8266 cịn được
dùng để truy cập hệ thống thời gian thực NTP (Network Time Protocol) lấy thời gian thực về để cài
đặt thời gian điều khiển thiết bị. Ở chế độ điều khiển bằng tay thì người dùng có thể trực tiếp điều
khiển các thiết bị trong chuồng gà khi cần thiết mà không cần sử dụng đến cảm biến như bơm
nước, cho gà ăn, quạt,… Do đó, khi áp dụng hệ thống này trong chăn nuôi gà sẽ tiết kiệm nhiều
thời gian và công sức cho các hộ chăn nuôi gia cầm.
3.4 Đánh giá giải pháp
Ưu điểm:
– Có thể giám sát được chuồng bằng smart phone.
– Thay thế một số thao tác bằng tay truyền thống sang tự động.
– Đảm bảo vệ sinh chăn nuôi.
– Rút ngắn được thời gian chăn ni.
– Giúp tăng năng suất chăn ni.
Nhược điểm:
– Chi phí đầu tư các thiết bị ban đầu cao.
– Người dân chưa biết rộng rãi về khoa học-kỹ thuật.
– Giao diện tương tác chưa bắt mắt.

4 KẾT LUẬN
Việc thực hiện giải pháp ứng dụng kỹ thuật công nghệ IoT với mong muốn tìm ra giải pháp giúp
người dân tiếp cận với nền công nghệ đang ngày càng phát triển của thế giới nhằm tăng khả năng
cạnh tranh của sản phẩm chăn nuôi của Việt Nam với các quốc gia trong khu vực và xa hơn là Thế
Giới. Với sự quyết tâm và khát khao cháy bỏng của sinh viên năm 4 chúng tơi ln muốn đóng góp
một phần cơng sức của mình vào sự phát triển của đất nước. Qua đồ án này giúp chúng tơi hiểu
hơn về quy trình thực hiện dự án, biết ứng dụng kiến thức chuyên ngành của mình vào thực tế, và
tương lai chúng tơi có thể tiếp tục hiện thực hiện hóa ý tưởng này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

ThS. Nguyễn Thị Ngọc Anh (2018). Bài giảng Thiết kế dự án II. Trường Đại học Công nghệ
Hutech.

[2]

Không áp dụng công nghệ 4.0 vào chăn nuôi sẽ gặp khó (2018). Theo Thanh
Tam/kinhtenongthon.vn . Link ( 144669.html )

[3]

Quy trình nuôi gà thả vườn theo tiêu chuẩn VietGAHP (2017). Theo trang Vietgap.com. Link:
( vietgahp.html)

826