Giải pháp định vị rùa Hồ Gươm

Điều ngạc nhiên là người chủ trương không gắn thiết bị là tiến sĩ Hà Đình Đức, với lập luận chủ quan, thiếu cơ sở khoa học khi cho rằng cụ Rùa đâu phải tù binh, khi nào có bệnh thì quây bắt đưa lên và không gắn chip thì mỗi lần cụ Rùa nổi lên mới thiêng liêng. Kết quả là Sở KH&CN Hà Nội đề xuất không gắn thiết bị theo dõi Rùa hồ Gươm.

Vì sao cần gắn thiết bị theo dõi cho Rùa hồ Gươm?

Rùa sống phần lớn thời gian dưới nước nhưng phải ngoi lên để thở hoặc bò lên gò phơi nắng… nên vấn đề định vị gặp nhiều khó khăn, vì không có thiết bị nào có thể định vị vừa dưới nước vừa trên cạn (tức là môi trường không khí). Mỗi môi trường có một đặc điểm riêng nên có phương pháp định vị riêng:
 

Môi trường	Thiết bị/công nghệ	Ghi chú
Trên cạn	GPS	Sai số lớn khi đối tượng di chuyển chậm, có thể lên đến vài chục hoặc trăm mét trong lúc mới nhận được tín hiệu. Tiêu hao năng lượng lớn, bảo quản đơn giản nhưng lắp đặt khó.
	Định vị dùng sóng radio như mạng zigbee, RFID…	Độ chính xác phụ thuộc vào mật độ của mạng lưới thiết bị lắp đặt. Không có sản phẩm thương mại chuyên dùng trong trường hợp này, chủ yếu phát triển ở phòng thí nghiệm. Năng lượng thấp và giá thành rẻ, bảo quản phức tạp.
Dưới nước	Dùng sóng radio tần số thấp	Một số thiết bị radio có thể hoạt động ở tần số thấp, tầm hoạt động khoảng vài mét. Có thể sử dụng được nhưng kém linh động.
	Dùng la bàn số	Chỉ thích hợp cho dẫn hướng cho thợ lặn.
	Siêu âm	Nếu như sóng radio là vô địch trên cạn thì sóng siêu âm không có đối thủ ở dưới nước. Tất cả các thiết bị tầm ngư, định vị dưới nước đều dùng siêu âm, từ rẻ tiền đến thiết bị quân sự đắt tiền.

Theo một số tài liệu, Rùa sống khoảng 90% thời gian ở dưới nước, việc Rùa ngoi đầu lên thở vẫn được tính là thời gian ở dưới nước, do đó định vị dưới nước phải được ưu tiên hàng đầu. Từ đó, vấn đề định vị trở thành: Tìm kiếm thiết bị siêu âm thương mại phục vụ định vị Rùa hồ Gươm. Sở dĩ tôi dùng từ “thương mại” vì thời gian này không đủ để chúng ta làm nghiên cứu nữa, mà cần phải mua ứng dụng của các công ty để phục vụ cho việc định vị, theo dõi Rùa hồ Gươm.

Về mặt địa hình, hồ Gươm có diện tích khoảng 12 hecta (theo như số liệu tôi đọc được trên Internet), nhưng chiều sâu chỉ khoảng 1 mét. Điều này khiến các thiết bị có nguyên tắc như thiết bị tầm ngư không thể hoạt động, vì tầm quét (có dạng hình nón) sẽ rất nhỏ. Hơn nữa, mục tiêu của chúng ta là định vị, theo dõi Rùa, do đó việc gắn một thiết bị phát sóng siêu âm trên thân rùa là điều cần thiết.

Giải pháp định vị cho rùa Hồ Gươm

Trong vai một người đang tìm kiếm giải pháp định vị siêu âm cho Rùa hồ Gươm, tôi đã liên hệ với bộ phận bán hàng của một công ty (VEMCO Division AMIRIX Systems Inc.) tại Canada với yêu cầu về một giải pháp định vị cho Rùa ở hồ Gươm, bộ phận định vị nhỏ gọn, có thể gắn dễ dàng vào cơ thể Rùa. Họ đã gửi cho tôi một giải pháp dùng hệ thống định vị hai chiều (2D) VPS (Vemco Positioning System) tiên tiến nhất hiện nay phục vụ dân dụng.  Hệ thống này sử dụng một “lưới” các thiết bị nhận siêu âm, làm cơ sở để định vị thiết bị phát sóng.
R01-R13: 13 bộ nhận siêu âm WR2W, trên mỗi bộ nhận có 1 tag đồng bộ thời gian.

Sơ đồ gợi ý lắp đặt các bộ nhận siêu âm

Một tag gắn trên cơ thể Rùa phục vụ cho việc định vị đối tượng, nếu cần theo dõi thêm các cá thể khác, chỉ cần gắn thêm tag này. Ngoài chức năng định vị, tag này còn có khả năng thu nhận nhiệt độ của cơ thể Rùa và truyền về hệ thống. Tag này có đường kính 9mm, dài 39mm, có thể dùng liên tục trong 1 năm hoặc 2 năm tùy lựa chọn, rất thuận lợi để gắn lên cơ thể Rùa.

Thông tin về giải pháp định vị dưới nước tham khảo thêm tại đây:
http://www.vemco.com/products/receivers/vps.php;
http://www.vemco.com/education/tutorials/vps/vps_webinar.htm

Giải pháp này của công ty đưa ra nhằm đạt được độ chính xác cao nhất của cảm biến (khoảng 5 mét). Tuy nhiên chúng ta có thể giảm khoảng một nửa số lượng cảm biến (giá thành còn khoảng 20.000USD) để có được độ chính xác kém hơn (khoảng 10 mét) nhưng kinh tế hơn.

Thiết bị nhận WR2W

Thiết bị phát sóng, gắn trên cơ thể Rùa

Tóm lại, giải pháp để định vị và theo dõi Rùa hồ Gươm là hoàn toàn khả thi với một gói giải pháp tổng thể từ phần cứng đến phần mềm. Chi phí cho giải pháp là tiết kiệm hay lãng phí hoàn toàn phụ thuộc vào cách ta khai thác thiết bị như thế nào. Nếu như sau khi đầu tư, các nhà khoa học có thêm thông tin để phục vụ nghiên cứu, công bố nghiên cứu khoa học trên các tạp chí uy tín của quốc tế, các chuyên gia có thêm tư liệu khoa học quý… thì việc đầu tư là rất có ý nghĩa.
—————
* Phòng thí nghiệm Định vị, trường Đại học Kỹ Thuật Đài Loan.