Smart Campus Air Shield: Sinh viên ĐHQGHN kết nối liên ngành vì không khí học đường

Từ nhu cầu trong khuôn viên trường học

Ý tưởng Smart Campus Air Shield bắt đầu từ những quan sát của nhóm về nhu cầu tiếp cận thông tin chất lượng không khí khi đến trường. Theo các thành viên, tại những khu vực đông người như giảng đường, nhà xe, người học còn thiếu công cụ cảnh báo gắn với địa điểm cụ thể. Từ đó, nhóm đặt ra bài toán xây dựng một hệ thống có thể thu thập dữ liệu tại chỗ, chuyển tải thông tin dễ hiểu và hỗ trợ người dùng nhận biết khi nào cần điều chỉnh hoạt động.

Năm thành viên vốn quen biết qua các dự án tình nguyện và hoạt động ngoại khóa. Khi biết đến cuộc thi “Sáng tạo trẻ - Hành động vì bầu không khí trong lành”, các bạn quyết định kết hợp thế mạnh để phát triển ý tưởng. Nhóm gồm Nguyễn Thu Thủy, Trần Đức Vũ, Trịnh Phương Thảo, Phạm Thị Loan thuộc Trường Đại học Ngoại ngữ và Phạm Quốc Hưng thuộc Trường Đại học Công nghệ.

Trong quá trình thực hiện, Nguyễn Thu Thủy đảm nhiệm vai trò trưởng nhóm, kết nối thông tin và điều phối tiến độ. Phạm Quốc Hưng phụ trách phát triển ý tưởng kỹ thuật, lắp ráp, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm. Trần Đức Vũ nghiên cứu tổng quan lý thuyết, tổng hợp các công trình và sản phẩm đã công bố, đồng thời tham gia xây dựng video giới thiệu. Trịnh Phương Thảo thực hiện khảo sát, thống kê, tổng hợp tài liệu, thiết kế poster và đóng góp ý tưởng thuyết trình. Phạm Thị Loan tham gia khảo sát, điều phối truyền thông và xây dựng video tổng quan sản phẩm.

Sự phối hợp được duy trì xuyên suốt từ khảo sát thực trạng, nghiên cứu cơ sở lý luận đến đánh giá tính ứng dụng và khả thi của giải pháp. Các thành viên cùng hoàn thiện báo cáo, trao đổi về nhu cầu người dùng và điều chỉnh cách giới thiệu sản phẩm. Qua đó, những yêu cầu về kỹ thuật được đặt trong mối liên hệ với khả năng tiếp cận, hiểu và sử dụng thông tin của sinh viên.

Đưa dữ liệu không khí đến gần người dùng

Smart Campus Air Shield được phát triển theo hướng kết hợp các thiết bị đo trong nhà, ngoài trời với hệ thống xử lý và giao diện theo dõi trực tuyến. Dữ liệu từ hai không gian được thu thập, so sánh để hỗ trợ đưa ra cảnh báo và gợi ý ứng xử, chẳng hạn cân nhắc thông gió hoặc sử dụng máy lọc không khí trong nhà.

Trên giao diện web, người dùng có thể theo dõi thông tin từ các điểm đo. Thành phần AI được nhóm tích hợp thông qua các câu lệnh chuyên biệt và bộ công cụ tự thiết kế, cho phép khai thác dữ liệu cảm biến tại thời điểm người dùng đặt câu hỏi. Nhóm sử dụng mô hình AI sẵn có để hỗ trợ tương tác, không huấn luyện một mô hình mới từ đầu. Khả năng cá nhân hóa sâu hơn theo thói quen và tình trạng cụ thể của từng người dùng là hướng phát triển tiếp theo.

Giao diện web của sản phẩm

Đối với nhóm nghiên cứu, giá trị của hệ thống còn nằm ở cách chuyển tải dữ liệu. Các chỉ số kỹ thuật cần được giải thích để người sử dụng hiểu chúng có liên quan thế nào đến hoạt động hằng ngày. Vì vậy, bên cạnh việc hoàn thiện phần cứng, nhóm dành sự chú ý cho giao diện, thông điệp và cách trình bày cảnh báo.

Quá trình phát triển cũng buộc các thành viên điều chỉnh kỳ vọng ban đầu. Khi bắt tay vào lắp ráp, nhóm gặp bài toán cân bằng giữa nhiều tính năng mong muốn, giới hạn kỹ thuật và chi phí. Các thành viên đã cùng rà soát, thu hẹp phạm vi để tập trung vào nhu cầu cốt lõi: giúp người dùng nhận biết điều kiện không khí tại địa điểm cụ thể và tiếp cận thông tin dễ hiểu.

Trong khi thành viên Trường Đại học Công nghệ tập trung tối ưu phần cứng, lựa chọn linh kiện phù hợp với yêu cầu đo lường và kinh phí, các thành viên Trường Đại học Ngoại ngữ tiếp tục hoàn thiện nội dung truyền thông, thiết kế và cách diễn giải dữ liệu. Bài học nhóm rút ra là cần xác định rõ vấn đề ưu tiên, phát triển chức năng phù hợp và giúp người dùng hiểu được giá trị của giải pháp.

Sáu tháng thử nghiệm và yêu cầu kiểm chứng dữ liệu

Theo nhóm thực hiện, sản phẩm đã được thử nghiệm trong khoảng sáu tháng tại khu vực Khoa Pháp, Trường Đại học Ngoại ngữ. Hoạt động đo không diễn ra liên tục do nhóm thường xuyên điều chỉnh tính năng kỹ thuật và hoàn thiện thiết bị.

Để kiểm tra dữ liệu, nhóm tiến hành đối chiếu với một thiết bị đo độc lập của Temtop. Kết quả bước đầu do nhóm ghi nhận cho thấy mức độ tương đồng giữa hai thiết bị được cải thiện sau hiệu chuẩn. Tuy nhiên, việc kiểm chứng hiện mới được thực hiện ở mức nồng độ PM2.5 thấp. Nhóm xác định cần bổ sung dữ liệu ở các mức ô nhiễm cao hơn và đối chiếu với thiết bị quan trắc chuẩn để tiếp tục đánh giá độ tin cậy.

Cảm biến hiện tại có khả năng đo các chỉ số bụi PM1.0, PM2.5 và PM10, chưa đo được các khí ô nhiễm như NOx, SO2 hay O3. Việc mở rộng phạm vi theo dõi đòi hỏi bổ sung loại cảm biến phù hợp. Đây là một trong những nội dung nhóm đang nghiên cứu cho giai đoạn tiếp theo.

Song song với chất lượng dữ liệu, nhóm dự kiến theo dõi định kỳ để phát hiện sự thay đổi của cảm biến theo thời gian, đồng thời ghi nhận độ bền của thiết bị trong điều kiện sử dụng thực tế. Tác động đối với người dùng cũng cần được đánh giá: sinh viên có hiểu cảnh báo hay không, sử dụng thông tin như thế nào và có điều chỉnh hoạt động sau khi tiếp nhận khuyến nghị hay không.

Những nội dung này cho thấy dự án đang ở giai đoạn tiếp tục kiểm chứng và hoàn thiện. Kết quả thử nghiệm bước đầu là cơ sở để nhóm điều chỉnh sản phẩm; hiệu quả hỗ trợ người dùng sẽ cần được làm rõ qua quá trình vận hành dài hạn và phản hồi thực tế.

Từ giải thưởng đến kế hoạch thí điểm dài hạn

Tại vòng chung kết cuộc thi “Sáng tạo trẻ - Hành động vì bầu không khí trong lành” do Bộ Nông nghiệp & Môi trường tổ chức ngày 7/9/2026, Smart Campus Air Shield được trao giải Nhất. Với nhóm sinh viên ĐHQGHN, quá trình tham gia cuộc thi đồng thời là cơ hội tiếp nhận những góp ý chuyên môn để sửa đổi phần cứng và điều chỉnh thông điệp truyền thông.

Các thành viên cho biết đã chủ động nghiên cứu, xây dựng sản phẩm từ những bước đầu. Trong quá trình phát triển, sự đồng hành của ban giám khảo, các cố vấn cuộc thi cùng sự hỗ trợ về không gian và tinh thần từ hai đơn vị đào tạo của ĐHQGHN đã giúp nhóm tiếp tục thử nghiệm, hoàn thiện ý tưởng.

Sau cuộc thi, một số hạng mục kỹ thuật đã được triển khai để chuẩn bị mở rộng hệ thống, gồm cấu hình Wi-Fi qua điện thoại, cập nhật phần mềm thiết bị từ xa và trang quản trị tập trung để theo dõi trạng thái các điểm đo. Những điều chỉnh này hướng tới giảm thao tác kỹ thuật khi lắp đặt, quản lý nhiều thiết bị ở các vị trí khác nhau.

Trong kế hoạch thí điểm tại Trường Đại học Ngoại ngữ, nhóm dự kiến duy trì hai điểm đo hiện có ở vị trí cố định để thu thập dữ liệu dài hạn. Giai đoạn tiếp theo sẽ ưu tiên các khu vực như bãi xe, cổng trường và sân thể thao ngoài trời; tại những vị trí phù hợp, bố trí cặp thiết bị trong nhà và ngoài trời để so sánh trực tiếp. Phản hồi của sinh viên, giảng viên sẽ được thu thập qua khảo sát và tương tác trên hệ thống, làm cơ sở điều chỉnh nội dung cảnh báo, khuyến nghị và thứ tự ưu tiên phát triển tính năng.

Nhóm cũng mong muốn được kết nối với các phòng thí nghiệm môi trường, cơ quan có thiết bị quan trắc chuẩn để thực hiện đối chiếu nghiêm ngặt hơn. Các thành viên cho biết đang trao đổi với UNICEF nhằm tìm kiếm cơ hội hỗ trợ và đồng hành triển khai thực tế tại trường học.

Về lâu dài, nhóm hướng tới một giải pháp có chi phí phù hợp, dễ triển khai tại các đơn vị trong ĐHQGHN và những trường học khác. Việc mở rộng sẽ dựa trên kết quả thí điểm, độ tin cậy của dữ liệu và khả năng đáp ứng nhu cầu người sử dụng.

Từ một mối quan tâm chung trong đời sống học đường, Smart Campus Air Shield đã tạo cơ hội để sinh viên hai trường cùng vận dụng chuyên môn, thử nghiệm và điều chỉnh giải pháp. Hành trình tiếp theo của nhóm là tiếp tục kiểm chứng sản phẩm trong thực tế, để những dữ liệu thu thập được trở thành thông tin hữu ích đối với cộng đồng người học.