Зелені рішення для громади в цифрову епоху.

У контексті дедалі складнішої зміни клімату, зростання забруднення навколишнього середовища та ризиків, пов'язаних зі стихійними лихами та екологічними інцидентами, які безпосередньо загрожують здоров'ю людини та екосистемам, розробка інтелектуальних рішень для раннього попередження та моніторингу навколишнього середовища стала необхідною та нагальною.

Команда авторів працює над проектом системи раннього попередження про екологічні проблеми.

Виходячи з цієї практичної потреби, група з чотирьох учнів під керівництвом пані Нгуєн Тхі Хоа, вчительки англійської мови середньої школи Мінх Кхай у районі Хак Тхань, співпрацювала над проектом з розробки інтегрованої системи раннього попередження про стан довкілля з використанням агента штучного інтелекту, генеративного штучного інтелекту та машинного навчання – підключеної до платформи цифрових карт VNMAP; виявляючи токсичні гази, повені та показники виживання – використовуючи перероблені матеріали та відновлювану енергію. Рішення також має на меті зробити практичний та гуманний внесок, застосовуючи високі технології для захисту життєвого середовища, здоров'я людей та тварин, сприяючи екологічному, розумному та безпечному способу життя, а також працюючи над досягненням мети «За екологічну, безпечну та сталу громаду».

Обговорюючи цілі рішення, пані Нгуєн Тхі Хоа, вчителька англійської мови середньої школи Мінх Кхай, поділилася: «Рішення спрямоване на досягнення основних цілей, а саме: моніторинг та раннє попередження про екологічні ризики в житлових приміщеннях за допомогою сенсорної системи, поєднаної зі штучним інтелектом (ШІ, ML), підключеної до цифрової картографічної платформи VNMAP. Система автоматично контролює такі показники, як температура, вологість, токсичні гази, дрібний пил, витоки газу, рівень води, дим, шум тощо, для раннього виявлення аномальних ситуацій. Одночасно вона автоматизує обробку екологічних інцидентів на основі інтелектуального контексту, надаючи голосові сповіщення, сигналізацію, світлодіодні індикатори та керуючи вихідними пристроями, такими як очищувачі повітря, водяні насоси та системи обприскування. Наприклад: виявлення токсичних газів негайно спрацює голосове сповіщення та надішле повідомлення користувачеві; виявлення сухого повітря автоматично активує систему обприскування; переповнені або брудні акваріуми пропонуватимуть рішення за допомогою ШІ; ризики повені будуть попереджені на основі топографічних даних та даних про рівень води».

Одночасно, рішення інтегрує дані про навколишнє середовище з платформою VNMAP для створення карт раннього попередження в режимі реального часу, підтримуючи громади та місцеві органи влади в управлінні навколишнім середовищем, запобіганні ризикам стихійних лих та розумному міському та сільському плануванні. Воно сприяє сталому розвитку та зеленому способу життя завдяки використанню перероблених матеріалів, сонячної енергії, зменшенню електронних відходів та викидів парникових газів, що сприяє реалізації Національної стратегії зеленого зростання та Національної програми цифрової трансформації.

Крім того, рішення також демонструє переваги у поєднанні STEM- освіти з реальними життєвими ситуаціями, підвищенні інноваційного потенціалу студентів, допомозі молодому поколінню розвивати технологічне мислення, навички вирішення проблем та відповідальний, проактивний дух цифрового громадянства перед обличчям екологічних викликів.

Щодо структури продукту, Нгуєн В'єт Тхань Ан, учень середньої школи Хам Ронг (член авторської команди), зазначив: «Рішення розроблено як повноцінна інтегрована система, що поєднує апаратне забезпечення, програмне забезпечення та цифрову платформу. Воно здатне до інтелектуального вимірювання та попередження про стан навколишнього середовища, стабільно працює завдяки відновлюваній енергії, використовує перероблені матеріали та підходить для розгортання в домашньому та громадському масштабі. Програмне забезпечення – алгоритм керування та підключення цифрової платформи – побудовано на базовій технології штучного інтелекту (ШІ) у поєднанні з інтелектуальними агентами (ШІ-агентами), здатними до самонавчання, адаптації та гнучкого реагування на зміну екологічних ситуацій. Апаратне забезпечення – електронні пристрої та перероблені матеріали – розроблено мінімалістичним, екологічним та простим у складанні, включаючи датчики навколишнього середовища, підключені до мікроконтролера ESP32 з підключенням Wi-Fi та Bluetooth. Цей центральний процесор збирає та обробляє дані з датчиків і передає їх до системи ШІ».

Зокрема, для виготовлення корпусу та підставки моделі використовуються перероблені матеріали з пластикових відходів (таких як пластикові пляшки з ПЕТ, пластикові контейнери з ПНД, картон, старі електронні компоненти тощо), що сприяє підвищенню екологічної обізнаності та зниженню витрат. Живлення пристрою забезпечується міні-сонячними панелями в поєднанні з акумуляторними батареями, що підходить для районів без електромережі або в надзвичайних ситуаціях (повені, відключення електроенергії тощо).

Пані Нгуєн Тхі Хоа далі пояснила: «Щоб удосконалити рішення, команда авторів проводила дослідження, розробку та оптимізацію протягом майже двох років, враховуючи такі основні кроки: обстеження та вибір відповідного обладнання; проектування електричного кола, створення схем підключення, паяння кіл та тестування датчиків; програмування програмного забезпечення керування на Arduino та ESP32; проектування інтерфейсу моніторингу FUXA, підключення до камери та VNMAP; проведення практичних випробувань вдома, аналіз зібраних даних, коригування та вдосконалення рішення; оптимізація перероблених матеріалів, чистої енергії та масштабованості для домогосподарств, шкіл та громад».

В принципі, рішення працює повністю автоматично, за замкнутим циклом. Це також перше інноваційне рішення, розроблене, створене та протестоване студентами у В'єтнамі. Це новаторська модель, що поєднує штучний інтелект, генерацію даних штучного інтелекту, машинне навчання, відкриті картографічні дані та зелену енергію в системі екологічного попередження, що базується на громадах, практично обслуговуючи окремі домогосподарства та громади, особливо в неблагополучних районах. Рішення чітко демонструє новизну, унікальність, інтеграцію, доцільність, а також соціальну, освітню та екологічну цінність.

Завдяки своїй креативності та видатним перевагам, це рішення, після подання на провінційні та національні конкурси молодіжних інновацій, з гордістю отримало перший приз на провінційному рівні; другий приз на національному рівні, а також проєкт був обраний для участі у Міжнародній виставці науки та технологічних інновацій у Сеулі (Південна Корея) з 2 по 7 грудня 2025 року.

Текст і фото: Ле Фуонг

Джерело: https://baothanhhoa.vn/giai-phap-xanh-vi-cong-dong-nbsp-trong-ky-nguyen-so-271776.htm