Nhóm tác giả với dự án về giải pháp hệ thống cảnh báo sớm môi trường.
Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm tác giả gồm 4 em học sinh dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Hoa - giáo viên Tiếng Anh, Trường THCS Minh Khai, phường Hạc Thành đã cùng nhau thực hiện dự án về giải pháp hệ thống cảnh báo sớm môi trường tích hợp AI Agent, Generative AI & Machine Learning - kết nối nền tảng bản đồ số VNMAP; phát hiện khí độc, ngập lụt, chỉ số sinh tồn - ứng dụng vật liệu tái chế và năng lượng tái tạo. Giải pháp cũng là mong muốn đóng góp thiết thực, nhân văn, ứng dụng công nghệ cao để bảo vệ môi trường sống, sức khỏe con người và vật nuôi, thúc đẩy sống xanh - thông minh- an toàn, hướng tới mục tiêu “Vì một cộng đồng xanh, an toàn và bền vững.
Trao đổi về mục tiêu thực hiện giải pháp, cô Nguyễn Thị Hoa, giáo viên Tiếng Anh, Trường THCS Minh Khai, chia sẻ: Giải pháp hướng đến các mục tiêu cốt lõi, đó là giám sát và cảnh báo sớm rủi ro môi trường trong không gian sống thông qua hệ thống cảm biến kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI, ML), kết nối với nền tảng bản đồ số VNMAP. Hệ thống tự động theo dõi các chỉ số như nhiệt độ, độ ẩm, khí độc, bụi mịn, rò rỉ gas, mực nước, khói, tiếng ồn... nhằm phát hiện sớm các tình huống bất thường. Đồng thời, tự động hóa xử lý sự cố môi trường theo ngữ cảnh thông minh, cảnh báo bằng giọng nói, còi báo động, đèn led và điều khiển thiết bị đầu ra như máy lọc không khí, bơm nước, máy phun sương... Ví dụ: phát hiện khí độc sẽ lập tức cảnh báo bằng giọng nói và gửi tin nhắn tới người dùng; phát hiện không khí khô sẽ tự động bật máy phun sương; bể cá bị tràn hoặc bẩn sẽ đề xuất xử lý qua AI; nguy cơ ngập lụt sẽ được cảnh báo dựa trên dữ liệu địa hình và mực nước.
Song song với đó, giải pháp cũng tích hợp dữ liệu môi trường với nền tảng VNMAP nhằm xây dựng bản đồ cảnh báo sớm theo thời gian thực, hỗ trợ cộng đồng và chính quyền địa phương trong công tác quản lý môi trường, phòng ngừa rủi ro thiên tai, quy hoạch đô thị và nông thôn thông minh. Thúc đẩy phát triển bền vững và sống xanh, thông qua việc sử dụng vật liệu tái chế, năng lượng mặt trời, hạn chế rác thải điện tử và phát thải khí nhà kính - góp phần thực hiện Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh và Chương trình chuyển đổi số quốc gia.
Ngoài ra, giải pháp cũng thể hiện tính ưu điểm trong gắn kết giáo dục STEM với thực tiễn cuộc sống, tăng cường năng lực đổi mới sáng tạo cho học sinh, giúp thế hệ trẻ hình thành tư duy công nghệ, kỹ năng giải quyết vấn đề và tinh thần công dân số trách nhiệm, chủ động trước các thách thức môi trường.
Về cấu tạo sản phẩm, em Nguyễn Viết Thành An, học sinh Trường THPT Hàm Rồng (thành viên nhóm tác giả), cho biết: Giải pháp được thiết kế dưới dạng một hệ thống tích hợp hoàn chỉnh, kết hợp phần cứng - phần mềm - nền tảng số, có khả năng đo kiểm, cảnh báo môi trường thông minh, vận hành ổn định nhờ năng lượng tái tạo, sử dụng vật liệu tái chế, phù hợp triển khai quy mô hộ gia đình và cộng đồng. Trong đó, phần mềm - thuật toán điều khiển và kết nối nền tảng số được xây dựng trên nền tảng công nghệ lõi là trí tuệ nhân tạo (AI) kết hợp tác tử thông minh (AI Agent) có khả năng tự học, thích ứng và phản ứng linh hoạt trước các tình huống môi trường thay đổi. Phần cứng - thiết bị điện tử và vật liệu tái chế được thiết kế theo hướng tối giản - bền vững - dễ lắp ráp, bao gồm các cảm biến môi trường kết nối với vi điều khiển ESP32 có hỗ trợ kết nối wifi và bluetooth. Bộ xử lý trung tâm này thu thập và xử lý dữ liệu từ các cảm biến để truyền về hệ thống AI.
Đặc biệt, mô hình tận dụng vật liệu tái chế từ rác thải nhựa (như chai nhựa PET, hộp nhựa HDPE, bìa carton, linh kiện điện tử cũ...) để chế tạo vỏ hộp thiết bị và giá đỡ - góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và giảm chi phí. Năng lượng vận hành thiết bị được cung cấp từ tấm pin năng lượng mặt trời mini kết hợp pin sạc, phù hợp với khu vực không có điện lưới hoặc trong tình huống khẩn cấp (lũ lụt, mất điện...).
Cô Nguyễn Thị Hoa cho biết thêm: Để hoàn thiện giải pháp, nhóm tác giả đã tiến hành nghiên cứu, phát triển và tối ưu giải pháp trong gần 2 năm với các bước chính: khảo sát và lựa chọn thiết bị phù hợp; thiết kế mạch điện, lập sơ đồ nối dây, hàn mạch và kiểm tra cảm biến; lập trình phần mềm điều khiển trên Arduino và ESP32; thiết kế giao diện giám sát FUXA, kết nối với camera và VNMAP; chạy thử thực tế tại nhà, phân tích số liệu thu được, điều chỉnh và hoàn thiện; tối ưu vật liệu tái chế, năng lượng sạch và khả năng mở rộng quy mô hộ gia đình, trường học, cộng đồng.
Về nguyên tắc hoạt động và vận hành của giải pháp được hoạt động hoàn toàn tự động, theo quy trình khép kín. Đây cũng là giải pháp sáng tạo lần đầu tiên được thiết kế, chế tạo và thử nghiệm bởi học sinh tại Việt Nam. Đây là mô hình tiên phong trong việc kết hợp AI, AI tạo sinh, học máy, dữ liệu bản đồ mở và năng lượng xanh trong một hệ thống cảnh báo môi trường mang tính cộng đồng cao, phục vụ thiết thực cho từng hộ gia đình, khu dân cư - đặc biệt tại các vùng khó khăn. Giải pháp thể hiện rõ tính mới - độc đáo - tích hợp - khả thi - mang giá trị xã hội - giáo dục - môi trường.
Với tính sáng tạo và ưu điểm vượt trội, giải pháp sau khi được gửi dự thi tại các cuộc thi sáng tạo thanh thiếu nhi cấp tỉnh và quốc gia đã vinh dự đoạt giải nhất cấp tỉnh; giải nhì cấp quốc gia và đề tài đã được chọn tham dự Triển lãm Quốc tế Sáng tạo khoa học và công nghệ tại Seoul (Hàn Quốc) từ 2 - 7/12/2025.
Bài và ảnh: Lê Phượng
Nguồn: https://baothanhhoa.vn/giai-phap-xanh-vi-cong-dong-nbsp-trong-ky-nguyen-so-271776.htm
Bình luận (0)